绘制和识别在Brassica napus中使积累的候选基因,通过结合的BSA-Seq和RNA-Seq分析揭示了这些基因
Huadong Wang1, Jiajia Liu1, Juan Huang1
1Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Genetic Breeding, Ministry of Education, Agronomy College, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China.
International journal of molecular sciences
|June 28, 2023
概括
这项研究确定了负责 (Cd) 积累的菜种子中的关键基因,为耐受Cd的作物提供了土壤修复和育种策略的见解.
科学领域:
- 植物生物学 植物生物学
- 遗传学 是一个遗传学.
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 菜 (Brassica napus) 可以吸收和积累 (Cd) 在其组织中,为污染土壤的植物修复提供了潜在的工具.
- 高Cd积累的遗传和分子基础在大麻种仍然在很大程度上未被探索,阻碍了有针对性的育种努力.
研究的目的:
- 为了阐明基因架构,并确定控制Cd积累和运输的候选基因.
- 为开发大麻种子品种提供基础,以提高Cd吸收用于土壤整治或减少Cd含量用于食品安全.
主要方法:
- 使用批量分离分析 (BSA) 的定量特征位置 (QTL) 映射,结合从高Cd和低Cd积累父母获得的F2种群的全基因组再序列.
- RNA测序 (RNA-Seq) 用于识别在父母系之间对Cd治疗的反应中差异表达的基因 (DEGs).
- 整合QTL映射和DEG分析,在重要的基因组区域内精确定位候选基因.
主要成果:
- 在五个染色体中确定了与Cd丰富相关的九个候选QTL,验证了四个间隔.
- 全基因组再测序确定了数百万个SNP和INDEL,区分了高Cd和低Cd积累群.
- 在Cd压力下,RNA-Seq揭示了父母系之间的3502个DEG,其中32个候选DEG位于已识别的QTL间隔内,包括谷氨S转移酶 (GST),DnaJ和糖酸酶 (PGK) 的基因.
结论:
- 这项研究揭示了关键的基因和基因组区域,这些基因和基因组区域参与了大麻的Cd积累.
- 已识别的候选基因为未来的功能研究和旨在提高菜种子中Cd修复能力或耐受性的标记辅助育种计划提供了有价值的目标.
