Identificación de genes candidatos para la almacenabilidad de la soja a través de enfoques GWAS y WGCNA
Autores: Wu, Xu; Wang, Yuhe; Xie, Jiapei; Yang, Zhenhong; Li, Haiyan; Li, Yongguang; Teng, Weili; Zhao, Xue; Zhan, Yuhang; Han, Yingpeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Identificación de genes candidatos para la almacenabilidad de la soja a través de enfoques GWAS y WGCNA
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Soja
Tolerancia al almacenamiento
Germoplasmas
Nucleótidos de rasgo cuantitativo
Polimorfismo de nucleótido único
Genes candidatos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
La soja (Glycine max (L.) Merr.) es un cultivo importante tanto para alimentos como para piensos, desempeñando un papel significativo en la producción agrícola y la dieta humana. Durante el almacenamiento a largo plazo, las semillas de soja a menudo presentan una calidad reducida, una germinación disminuida y una menor vigorosidad de las plántulas, lo que conduce en última instancia a reducciones significativas en el rendimiento de los cultivos de soja. La tolerancia al almacenamiento de semillas es un rasgo cuantitativo complejo controlado por múltiples genes y también está influenciado por factores ambientales durante la formación, cosecha y almacenamiento de las semillas. Este estudio tuvo como objetivo evaluar los germoplasmas de soja por su tolerancia al almacenamiento, identificar nucleótidos de rasgos cuantitativos (QTNs) asociados con rasgos de tolerancia al almacenamiento de semillas y buscar genes candidatos. Se evaluó la tolerancia al almacenamiento de 168 germoplasmas de soja, y se analizaron 23,156 marcadores de polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) de alta calidad a través de un estudio de asociación de genoma completo (GWAS). En última instancia, se identificaron 14 QTNs asociados con la tolerancia al almacenamiento de semillas y se distribuyeron en los ocho cromosomas de la soja, con cinco QTNs (rs25887810, rs27941858, rs33981296, rs44713950 y rs18610980) siendo loci recién reportados en este estudio. En las regiones de desequilibrio de ligamiento de estos SNPs, se identificaron 256 genes. Al combinar GWAS y análisis de red de coexpresión génica ponderada (WGCNA), se identificaron conjuntamente ocho genes centrales (, , , , , , , ). A través del análisis de patrones de expresión, se identificaron finalmente dos genes candidatos (, ) potencialmente involucrados en la tolerancia al almacenamiento de semillas. Además, el análisis de haplotipos reveló que las variaciones naturales en podrían afectar la tolerancia al almacenamiento de semillas. Los hallazgos de esta investigación proporcionan una base teórica para comprender el mecanismo regulador subyacente al almacenamiento de soja.
Descripción
La soja (Glycine max (L.) Merr.) es un cultivo importante tanto para alimentos como para piensos, desempeñando un papel significativo en la producción agrícola y la dieta humana. Durante el almacenamiento a largo plazo, las semillas de soja a menudo presentan una calidad reducida, una germinación disminuida y una menor vigorosidad de las plántulas, lo que conduce en última instancia a reducciones significativas en el rendimiento de los cultivos de soja. La tolerancia al almacenamiento de semillas es un rasgo cuantitativo complejo controlado por múltiples genes y también está influenciado por factores ambientales durante la formación, cosecha y almacenamiento de las semillas. Este estudio tuvo como objetivo evaluar los germoplasmas de soja por su tolerancia al almacenamiento, identificar nucleótidos de rasgos cuantitativos (QTNs) asociados con rasgos de tolerancia al almacenamiento de semillas y buscar genes candidatos. Se evaluó la tolerancia al almacenamiento de 168 germoplasmas de soja, y se analizaron 23,156 marcadores de polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) de alta calidad a través de un estudio de asociación de genoma completo (GWAS). En última instancia, se identificaron 14 QTNs asociados con la tolerancia al almacenamiento de semillas y se distribuyeron en los ocho cromosomas de la soja, con cinco QTNs (rs25887810, rs27941858, rs33981296, rs44713950 y rs18610980) siendo loci recién reportados en este estudio. En las regiones de desequilibrio de ligamiento de estos SNPs, se identificaron 256 genes. Al combinar GWAS y análisis de red de coexpresión génica ponderada (WGCNA), se identificaron conjuntamente ocho genes centrales (, , , , , , , ). A través del análisis de patrones de expresión, se identificaron finalmente dos genes candidatos (, ) potencialmente involucrados en la tolerancia al almacenamiento de semillas. Además, el análisis de haplotipos reveló que las variaciones naturales en podrían afectar la tolerancia al almacenamiento de semillas. Los hallazgos de esta investigación proporcionan una base teórica para comprender el mecanismo regulador subyacente al almacenamiento de soja.