Tamaño, forma y peso del grano de arroz (L.) - QTLs relacionados identificados utilizando GWAS con múltiples modelos GAPIT y marcadores de ADN de chip SNP de alta densidad
Autores: Kabange, Nkulu Rolly; Dzorkpe, Gamenyah Daniel; Park, Dong-Soo; Kwon, Youngho; Lee, Sais-Beul; Lee, So-Myeong; Kang, Ju-Won; Jang, Seong-Gyu; Oh, Ki-Won; Lee, Jong-Hee
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Tamaño, forma y peso del grano de arroz (L.) - QTLs relacionados identificados utilizando GWAS con múltiples modelos GAPIT y marcadores de ADN de chip SNP de alta densidad
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Loci de rasgos cuantitativos novedosos
Forma del grano
Tamaño del grano
Peso del grano
Estudio de Asociación del Genoma Completo
Marcadores de chips SNP
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investigó nuevos loci de rasgos cuantitativos (QTLs) asociados con el control de la forma y el tamaño del grano, así como el peso del grano en el arroz. Empleamos un modelo múltiple de estrategia conjunta GAPIT (Herramienta Integrada de Asociación y Predicción del Genoma) [(Bayesian-information and Linkage-disequilibrium Iteratively Nested Keyway (BLINK)), Modelo de Probabilidad Fija y Aleatoria Circulante Uniforme (FarmCPU), Resolución de MLM Bajo Relación Exclusiva Progresiva (SUPER) y Modelo Lineal General (GLM)]-Marcadores de ADN de Chip SNP de Alta Densidad (60,461) para realizar un Estudio de Asociación de Todo el Genoma (GWAS). El GWAS se realizó utilizando genotipos y fenotipos relacionados con el grano de 143 líneas recombinantes endogámicas (RILs). Los datos muestran que las líneas parentales (Ilpum y Tung Tin Wan Hein 1, TTWH1, L., ssp. y, respectivamente) exhibieron fenotipos divergentes para todos los rasgos de grano analizados, lo que se reflejó en su población derivada. Los resultados del GWAS revelaron la asociación entre siete marcadores de Chip SNP y QTLs para la longitud del grano, co-detectados por todos los modelos GAPIT en los cromosomas (Chr) 1-3, 5, 7 y 11, que fueron (AX-95918134, Chr1: 3,820,526 bp) y explican el 65.2-72.5% de la varianza fenotípica explicada (PVE). Además, (AX-273945773, Chr1: 5,623,288 bp) para el ancho del grano explica el 15.5-18.9% de PVE. Además, BLINK o FarmCPU identificaron tres QTLs para el grosor del grano de manera independiente, y explican el 74.9% (, AX-279261704, Chr1: 18,023,142 bp) y el 54.9% (, AX-154787777, Chr2: 2,118,477 bp) de la PVE observada. Para la relación longitud-ancho del grano (LWR), el (AX-274833045, Chr2: 10,000,097 bp) explica casi el 15.2-32% de la PVE observada. Asimismo, el principal QTL para el peso de mil granos (TGW) fue detectado en Chr6 (, AX-115737727, 28,484,619 bp) y explica el 32.8-54% de PVE. El QTL coincide con el ancho del grano y explicó el 32.8-54% de PVE. Los genes candidatos putativos agrupados de los principales QTLs para cada rasgo de grano tienen funciones anotadas interesantes que requieren estudios funcionales para elucidar su función en el control del tamaño, la forma o el peso del grano en el arroz. El análisis de selección genómica propuso marcadores útiles para la selección asistida por marcadores en función del mérito genético de los RILs.
Descripción
Este estudio investigó nuevos loci de rasgos cuantitativos (QTLs) asociados con el control de la forma y el tamaño del grano, así como el peso del grano en el arroz. Empleamos un modelo múltiple de estrategia conjunta GAPIT (Herramienta Integrada de Asociación y Predicción del Genoma) [(Bayesian-information and Linkage-disequilibrium Iteratively Nested Keyway (BLINK)), Modelo de Probabilidad Fija y Aleatoria Circulante Uniforme (FarmCPU), Resolución de MLM Bajo Relación Exclusiva Progresiva (SUPER) y Modelo Lineal General (GLM)]-Marcadores de ADN de Chip SNP de Alta Densidad (60,461) para realizar un Estudio de Asociación de Todo el Genoma (GWAS). El GWAS se realizó utilizando genotipos y fenotipos relacionados con el grano de 143 líneas recombinantes endogámicas (RILs). Los datos muestran que las líneas parentales (Ilpum y Tung Tin Wan Hein 1, TTWH1, L., ssp. y, respectivamente) exhibieron fenotipos divergentes para todos los rasgos de grano analizados, lo que se reflejó en su población derivada. Los resultados del GWAS revelaron la asociación entre siete marcadores de Chip SNP y QTLs para la longitud del grano, co-detectados por todos los modelos GAPIT en los cromosomas (Chr) 1-3, 5, 7 y 11, que fueron (AX-95918134, Chr1: 3,820,526 bp) y explican el 65.2-72.5% de la varianza fenotípica explicada (PVE). Además, (AX-273945773, Chr1: 5,623,288 bp) para el ancho del grano explica el 15.5-18.9% de PVE. Además, BLINK o FarmCPU identificaron tres QTLs para el grosor del grano de manera independiente, y explican el 74.9% (, AX-279261704, Chr1: 18,023,142 bp) y el 54.9% (, AX-154787777, Chr2: 2,118,477 bp) de la PVE observada. Para la relación longitud-ancho del grano (LWR), el (AX-274833045, Chr2: 10,000,097 bp) explica casi el 15.2-32% de la PVE observada. Asimismo, el principal QTL para el peso de mil granos (TGW) fue detectado en Chr6 (, AX-115737727, 28,484,619 bp) y explica el 32.8-54% de PVE. El QTL coincide con el ancho del grano y explicó el 32.8-54% de PVE. Los genes candidatos putativos agrupados de los principales QTLs para cada rasgo de grano tienen funciones anotadas interesantes que requieren estudios funcionales para elucidar su función en el control del tamaño, la forma o el peso del grano en el arroz. El análisis de selección genómica propuso marcadores útiles para la selección asistida por marcadores en función del mérito genético de los RILs.