Genome-Wide Association Study for Maize Leaf Cuticular Conductance Identifies Candidate Genes Involved in the Regulation of Cuticle Development
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The cuticle, a hydrophobic layer of cutin and waxes synthesized by plant epidermal cells, is the major barrier to water loss when stomata are closed at night and under water-limited conditions. Elucidating the genetic architecture of natural variation for leaf cuticular conductance (gc) is important for identifying genes relevant to improving crop productivity in drought-prone environments. To this end, we conducted a genome-wide association study of gc of adult leaves in a maize inbred association panel that was evaluated in four environments (Maricopa, AZ, and San Diego, CA, in 2016 and 2017). Five genomic regions significantly associated with gc were resolved to seven plausible candidate genes (ISTL1, two SEC14 homologs, cyclase-associated protein, a CER7 homolog, GDSL lipase, and β-D-XYLOSIDASE 4). These candidates are potentially involved in cuticle biosynthesis, trafficking and deposition of cuticle lipids, cutin polymerization, and cell wall modification. Laser microdissection RNA sequencing revealed that all these candidate genes, with the exception of the CER7 homolog, were expressed in the zone of the expanding adult maize leaf where cuticle maturation occurs. With direct application to genetic improvement, moderately high average predictive abilities were observed for whole-genome prediction of gc in locations (0.46 and 0.45) and across all environments (0.52). The findings of this study provide novel insights into the genetic control of gc and have the potential to help breeders more effectively develop drought-tolerant maize for target environments.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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 ».