QTLs de Pared Celular Synténicos como Herramientas de Cría Versátiles: Variabilidad Alélica Intraspecífica y Predictibilidad de Loci de Calidad de Biomasa en Especies Vegetales Objetivo
Autores: Pancaldi, Francesco; van Loo, Eibertus N.; Senio, Sylwia; Al Hassan, Mohamad; van der Cruijsen, Kasper; Paulo, Maria-João; Dolstra, Oene; Schranz, M. Eric; Trindade, Luisa M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
QTLs de Pared Celular Synténicos como Herramientas de Cría Versátiles: Variabilidad Alélica Intraspecífica y Predictibilidad de Loci de Calidad de Biomasa en Especies Vegetales Objetivo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
QTLS de pared celular sinténica
Rasgos de biomasa
Variabilidad alélica intraespecífica
Determinantes genéticos
Estudio de asociación a nivel genómico
Rasgos de calidad de la pared celular.
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
Los SQTLs (QTLs de pared celular sinténica) pueden identificar determinantes genéticos de rasgos de biomasa en especies poco estudiadas basándose en los resultados de cultivos modelo. Sin embargo, su uso efectivo en la mejora de plantas requiere que los SQTLs muestren variabilidad alélica intraespecífica y que predigan loci causativos en otras poblaciones/especies distintas a las utilizadas para la identificación de SQTLs. En este estudio, se utilizaron ensamblajes genómicos de diferentes accesiones de Arabidopsis, colza, tomate, arroz, Brachypodium y maíz para evaluar la variabilidad intraespecífica de los SQTLs. Paralelamente, se realizó un estudio de asociación genómica (GWAS) sobre rasgos de calidad de la pared celular en miscanthus para verificar la colocalización entre los loci de GWAS y los SQTLs de miscanthus. Finalmente, se aplicó un enfoque análogo a un conjunto de QTLs de pared celular de switchgrass recuperados de la literatura. Estos análisis revelaron una gran variabilidad genética intraespecífica de los SQTLs, que abarca desde variaciones de presencia-ausencia de genes hasta SNPs/INDELs y cambios en proteínas codificadas. Los genes de la pared celular que mostraron regulación de dosis génica, como PAL y CAD, presentaron variación de presencia-ausencia en Brachypodium y colza, mientras que se detectaron INDELs de proteínas para los homólogos de Brachypodium del locus de arroz similar a culm quebradizo 8, que probablemente impacten la calidad de la pared celular. Además, los SQTLs colocalizaron significativamente con los QTLs de miscanthus y switchgrass, con genes relevantes de la pared celular siendo retenidos en las regiones de colocalización. En general, los SQTLs son herramientas útiles para seleccionar germoplasma en busca de genes y alelos relevantes para mejorar la calidad de la biomasa y pueden aumentar la eficiencia de la mejora de plantas en cultivos de biomasa poco estudiados.
Descripción
Los SQTLs (QTLs de pared celular sinténica) pueden identificar determinantes genéticos de rasgos de biomasa en especies poco estudiadas basándose en los resultados de cultivos modelo. Sin embargo, su uso efectivo en la mejora de plantas requiere que los SQTLs muestren variabilidad alélica intraespecífica y que predigan loci causativos en otras poblaciones/especies distintas a las utilizadas para la identificación de SQTLs. En este estudio, se utilizaron ensamblajes genómicos de diferentes accesiones de Arabidopsis, colza, tomate, arroz, Brachypodium y maíz para evaluar la variabilidad intraespecífica de los SQTLs. Paralelamente, se realizó un estudio de asociación genómica (GWAS) sobre rasgos de calidad de la pared celular en miscanthus para verificar la colocalización entre los loci de GWAS y los SQTLs de miscanthus. Finalmente, se aplicó un enfoque análogo a un conjunto de QTLs de pared celular de switchgrass recuperados de la literatura. Estos análisis revelaron una gran variabilidad genética intraespecífica de los SQTLs, que abarca desde variaciones de presencia-ausencia de genes hasta SNPs/INDELs y cambios en proteínas codificadas. Los genes de la pared celular que mostraron regulación de dosis génica, como PAL y CAD, presentaron variación de presencia-ausencia en Brachypodium y colza, mientras que se detectaron INDELs de proteínas para los homólogos de Brachypodium del locus de arroz similar a culm quebradizo 8, que probablemente impacten la calidad de la pared celular. Además, los SQTLs colocalizaron significativamente con los QTLs de miscanthus y switchgrass, con genes relevantes de la pared celular siendo retenidos en las regiones de colocalización. En general, los SQTLs son herramientas útiles para seleccionar germoplasma en busca de genes y alelos relevantes para mejorar la calidad de la biomasa y pueden aumentar la eficiencia de la mejora de plantas en cultivos de biomasa poco estudiados.