生物学和医学案例报告

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研究文章-生物与医学病例报告(2020)第4卷,第4期

植物遗传改良中的基因组广泛选择:一个普通的豆类案例

介绍与目的:表型变异的遗传来源一直是植物和动物研究的主要焦点,旨在确定疾病的原因,改善农业和理解适应过程。全基因组关联研究(GWAS)通过在自然种群和地方品种、育种材料和品种中积累的历史重组提供了高分辨率。通过利用更广泛的遗传多样性,GWAS比连锁图谱提供了几个优势。菜豆(Phaseolus vulgaris L.)是世界上最大的菜豆。是人类食用的最重要的豆类。一些研究小组已经对普通豆进行了GWAS研究,但没有人关注于对炭疽病(ANT)和角叶斑病(ALS)的抗性。育种者的目标是获得对多种疾病具有抗性的品种,以及具有高水平的微量营养素(如铁和锌)的品种。本研究的目的是利用SSR和SNP数据鉴定与抗ANT和ALS相关的QRLs。除了发现普通豆主要疾病的QRLs外,本研究还旨在发现铁和锌含量的关联。方法和理论方向:关联映射分析使用在TASSEL中实现的混合线性模型方法进行。结果:在ANT和ALS耐药位点中分别检测到17个和11个与SSRs相关的显著统计学关联。 Using SNPs, 21 and 17 significant statistically associations were obtained for ANT and angular ALS, respectively, providing more associations with this marker. For the micronutrients evaluated, 9 SSRs were associated with the iron content and 7 SSRs showed association with the zinc content. A total of 10 SNPs markers were associated with iron content, whereas 6 SNPs markers showed association for zinc content. Conclusion & Significance: Our results demonstrate the great potential of genome-wide association studies to identify QTLs in common bean. 在世界上许多地区,普通豆是最重要的主食之一。尚未开发的豆类种质仍需要广泛的表型和遗传特性来释放这种作物的育种潜力。解剖开花时间的遗传控制对培育普通豆育种和培育能够适应气候条件变化的新品种具有关键意义。事实上,开花时间对产量和植物适应能力有很大影响。本研究采用全基因组关联方法,对192个地方品种高纯合子普通豆基因型的遗传控制进行了研究。采用随机部分重复实验设计,在两个生长季节的两个试验点进行表型表征。采用双酶切限制性位点相关DNA测序对同一植物材料进行基因分型,经过严格的质量控制,获得了约50 k的单核苷酸多态性(snp)数据集。全基因组关联研究揭示了开花天数与几个SNP标记之间的显著和有意义的关联;七个基因被认为是解释检测到的关联的最佳候选基因。

作者:Juliana Morini Kupper Cardoso Perseguini

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