Transcriptomic resources for the medicinal legume Mucuna pruriens: de novo transcriptome assembly, annotation, identification and validation of EST-SSR markers
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The medicinal legume Mucuna pruriens (L.) DC. has attracted attention worldwide as a source of the anti-Parkinson's drug L-Dopa. It is also a popular green manure cover crop that offers many agronomic benefits including high protein content, nitrogen fixation and soil nutrients. The plant currently lacks genomic resources and there is limited knowledge on gene expression, metabolic pathways, and genetics of secondary metabolite production. Here, we present transcriptomic resources for M. pruriens, including a de novo transcriptome assembly and annotation, as well as differential transcript expression analyses between root, leaf, and pod tissues. We also develop microsatellite markers and analyze genetic diversity and population structure within a set of Indian germplasm accessions. RESULTS: One-hundred ninety-one million two hundred thirty-three thousand two hundred forty-two bp cleaned reads were assembled into 67,561 transcripts with mean length of 626 bp and N50 of 987 bp. Assembled sequences were annotated using BLASTX against public databases with over 80% of transcripts annotated. We identified 7,493 simple sequence repeat (SSR) motifs, including 787 polymorphic repeats between the parents of a mapping population. 134 SSRs from expressed sequenced tags (ESTs) were screened against 23 M. pruriens accessions from India, with 52 EST-SSRs retained after quality control. Population structure analysis using a Bayesian framework implemented in fastSTRUCTURE showed nearly similar groupings as with distance-based (neighbor-joining) and principal component analyses, with most of the accessions clustering per geographical origins. Pair-wise comparison of transcript expression in leaves, roots and pods identified 4,387 differentially expressed transcripts with the highest number occurring between roots and leaves. Differentially expressed transcripts were enriched with transcription factors and transcripts annotated as belonging to secondary metabolite pathways. CONCLUSIONS: The M. pruriens transcriptomic resources generated in this study provide foundational resources for gene discovery and development of molecular markers. Polymorphic SSRs identified can be used for genetic diversity, marker-trait analyses, and development of functional markers for crop improvement. The results of differential expression studies can be used to investigate genes involved in L-Dopa synthesis and other key metabolic pathways in M. pruriens.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,003 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,003 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».