Estudio de Asociación del Genoma Completo (GWAS) para Identificar SNPs y Genes Relacionados con Rasgos Fenotípicos Inducidos por Fosfato en Tomate (L.)
Autores: Hakla, Haroon Rashid; Sharma, Shubham; Urfan, Mohammad; Mandlik, Rushil; Kumawat, Surbhi; Rajput, Prakriti; Khajuria, Bhubneshwari; Chowdhary, Rehana; Deshmukh, Rupesh; Roychowdhury, Rajib; Pal, Sikander
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio de Asociación del Genoma Completo (GWAS) para Identificar SNPs y Genes Relacionados con Rasgos Fenotípicos Inducidos por Fosfato en Tomate (L.)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Fosfato
Crecimiento de plantas
Factores genéticos
Estudios de asociación a nivel del genoma
Polimorfismos de un solo nucleótido
Genoma del tomate
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 12
Citaciones: Sin citaciones
El fosfato (P) es un macronutriente crucial para el crecimiento y desarrollo normal de las plantas. La disponibilidad de P en los suelos es un factor limitante, y comprender los factores genéticos que juegan un papel en la adaptación de las plantas para mejorar la absorción de P es de gran importancia biológica. Los estudios de asociación a nivel genómico (GWAS) se han convertido en herramientas indispensables para desentrañar la base genética de rasgos complejos en diversas especies de plantas. En este estudio, se llevó a cabo un GWAS integral en accesiones diversas de tomate (L.) cultivadas en condiciones normales y de bajo P durante dos semanas. Se midieron rasgos de las plantas como la altura del tallo, la longitud de la raíz primaria, la biomasa de la planta, el contenido inorgánico del tallo (SiP) y el contenido inorgánico de la raíz (RiP). Entre varios modelos de GWAS probados, se utilizaron los modelos de información bayesiana y el modelo de equilibrio de ligamiento anidado iterativamente (BLINK) para la identificación de polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs). Entre todos los rasgos analizados, se registraron SNPs significativamente asociados para PB, es decir, 1 SNP (SSL4.0CH10_49261145) bajo P control, SiP, es decir, 1 SNP (SSL4.0CH08_58433186) bajo P control y 1 SNP (SSL4.0CH08_51271168) bajo bajo P y RiP, es decir, 2 SNPs (SSL4.0CH04_37267952 y SSL4.0CH09_4609062) bajo P control y 1 SNP (SSL4.0CH09_3930922) bajo condiciones de bajo P. Los SNPs identificados sirvieron como marcadores genéticos que señalan regiones del genoma del tomate vinculadas a rasgos responsivos al P. Los nuevos genes candidatos asociados con los SNPs identificados fueron analizados adicionalmente por sus interacciones proteína-proteína utilizando STRING. El estudio proporcionó nuevos genes candidatos, es decir, para PB bajo control, y para SiP y, y, y para RiP bajo condiciones de bajo P. Estos hallazgos ofrecen una visión de la diversidad genética de las respuestas de las accesiones de tomate a la absorción de P, destacando el potencial para programas de cría personalizados para desarrollar variedades de tomate eficientes en P que podrían adaptarse a diversas condiciones del suelo, lo que las hace cruciales para la agricultura sostenible y para abordar desafíos globales, como la degradación del suelo y la seguridad alimentaria.
Descripción
El fosfato (P) es un macronutriente crucial para el crecimiento y desarrollo normal de las plantas. La disponibilidad de P en los suelos es un factor limitante, y comprender los factores genéticos que juegan un papel en la adaptación de las plantas para mejorar la absorción de P es de gran importancia biológica. Los estudios de asociación a nivel genómico (GWAS) se han convertido en herramientas indispensables para desentrañar la base genética de rasgos complejos en diversas especies de plantas. En este estudio, se llevó a cabo un GWAS integral en accesiones diversas de tomate (L.) cultivadas en condiciones normales y de bajo P durante dos semanas. Se midieron rasgos de las plantas como la altura del tallo, la longitud de la raíz primaria, la biomasa de la planta, el contenido inorgánico del tallo (SiP) y el contenido inorgánico de la raíz (RiP). Entre varios modelos de GWAS probados, se utilizaron los modelos de información bayesiana y el modelo de equilibrio de ligamiento anidado iterativamente (BLINK) para la identificación de polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs). Entre todos los rasgos analizados, se registraron SNPs significativamente asociados para PB, es decir, 1 SNP (SSL4.0CH10_49261145) bajo P control, SiP, es decir, 1 SNP (SSL4.0CH08_58433186) bajo P control y 1 SNP (SSL4.0CH08_51271168) bajo bajo P y RiP, es decir, 2 SNPs (SSL4.0CH04_37267952 y SSL4.0CH09_4609062) bajo P control y 1 SNP (SSL4.0CH09_3930922) bajo condiciones de bajo P. Los SNPs identificados sirvieron como marcadores genéticos que señalan regiones del genoma del tomate vinculadas a rasgos responsivos al P. Los nuevos genes candidatos asociados con los SNPs identificados fueron analizados adicionalmente por sus interacciones proteína-proteína utilizando STRING. El estudio proporcionó nuevos genes candidatos, es decir, para PB bajo control, y para SiP y, y, y para RiP bajo condiciones de bajo P. Estos hallazgos ofrecen una visión de la diversidad genética de las respuestas de las accesiones de tomate a la absorción de P, destacando el potencial para programas de cría personalizados para desarrollar variedades de tomate eficientes en P que podrían adaptarse a diversas condiciones del suelo, lo que las hace cruciales para la agricultura sostenible y para abordar desafíos globales, como la degradación del suelo y la seguridad alimentaria.