支持元基因组的模型提高了基因组预测能力,并识别了甜中的草食限制基因

科学领域:

• 植物与昆虫的相互作用
• 微生物组研究的研究.
• 基因组学和繁殖学

背景情况:

• 植物-昆虫相互作用是复杂的,受宿主和昆虫相关微生物群落的影响.
• 了解这些相互作用对于可持续农业和害虫管理至关重要.

研究的目的:

• 调查叶子相关的元基因组在调节甜-白相互作用中的作用.
• 确定影响昆虫繁多和植物特征的基因组区域和微生物因素.
• 探索将元基因组数据纳入育种计划的潜力.

主要方法:

• 定量减少表示测序和Qmatey软件用于元基因组分析.
• 全基因组关联研究 (GWAS) 使用基于剂量的标记物和元基因组共变量.
• 预测昆虫数量的元基因学最佳线性无偏预测 (metagBLUP) 和通用gBLUP (gGBLUP) 模型.
• 对等位基剂量,主导效应和分离扭曲位置 (SDL) 的分析.

主要成果:

• 白数量与其内共生体之间的正相关性,与固定的细菌的负相关性.
• 乙烯和细胞壁修饰途径涉及到通过GWAS的甜-白相互作用.
• 使用基因组和元基因组数据,对白和其他昆虫的丰度具有很高的预测能力 (PA).
• 通过建模元基因组共变量,基因组剂量和SDL来显著改善PA,这表明它们在表型表达和遗传性中的作用.

结论:

• 这项研究证实了全息肉生物理论,强调了宿主-元基因组共同进化.
• 超基因组数据显著提高了预测昆虫数量和植物特征的准确性.
• 这些发现为通过考虑G×G×E相互作用来培育抗虫害的甜品种提供了新的途径.