双胞胎土豆中植物成熟度和干旱耐受性的全基因组基因架构

科学领域:

• 植物遗传学 植物遗传学
• 农业学是一种农业学.
• 气候适应 气候适应

背景情况:

• 种植的土豆 (Solanum tuberosum) 极易受到干旱的影响,因气候变化而带来挑战.
• 双胞胎土豆的亲属代表了一个有价值的,在很大程度上尚未开发的生殖质资源,用于提高耐旱性.
• 双胞胎土豆对干旱耐受性和成熟度的遗传基础在很大程度上是未知的.

研究的目的:

• 在一个双胞胎土豆克隆小组中剖析干旱耐受性和植物成熟度的遗传结构.
• 识别与这些特征相关的定量特征核酸 (QTNs) 和候选基因.
• 评估双胞胎土豆生殖质的潜力,以培育适应气候变化的品种.

主要方法:

• 在田间条件下评估了384个乙基甲硫酸变异的二分化土豆克隆,以耐旱和成熟度.
• 通过使用混合线性模型和基于哈普洛块的模型进行全基因组关联研究 (GWAS).
• 使用非参数U-测试来评估有利的等位基效应和由QTN解释的表型变异.

主要成果:

• 确定了34个和17个与成熟和干旱特征相关的显著QTN,分别是5号染色体拥有最多的.
• 发现了两个影响成熟度和干旱耐受性的类QTN.
• 与56个参与植物发育,衰老和非生物应激反应的候选基因共定位的QTN.

结论:

• 研究的双胞胎土豆生殖质面板是培育耐旱和适应气候的品种的宝贵资源.
• 已识别的QTN和候选基因为传统的育种和基因编辑策略提供了目标.
• 发现了127个晚熟,耐旱的克隆和9个早到中等晚熟,耐旱的克隆,突出了选择的遗传多样性.