Expression complementation of gene presence/absence polymorphisms in hybrids contributes importantly to heterosis in sunflower
Notice bibliographique
Résumé
INTRODUCTION: Numerous crops have transitioned to hybrid seed production to increase yields and yield stability through heterosis. However, the molecular mechanisms underlying heterosis and its stability across environments are not yet fully understood. OBJECTIVES: This study aimed to (1) elucidate the genetic and molecular mechanisms underlying heterosis in sunflower, and (2) determine how heterosis is maintained under different environments. METHODS: hybrid (INEDI) under both control and drought conditions and analyzed patterns of gene expression and alternative splicing. RESULTS: Thousands of PAVs were found to affect phenotypic variation using a relaxed significance threshold, and at most such loci the "absence" allele reduced values of heterotic traits, but not those of non-heterotic traits. This pattern was strengthened for PAVs that showed expression complementation in INEDI. Stop codons were much rarer than PAVs and less likely to reduce heterotic trait values. Hybrid expression patterns were enriched for the GO category, sensitivity to stimulus, but all genotypes responded to drought similarily - by up-regulating water stress response pathways and down-regulating metabolic pathways. Changes in alternative splicing were strongly negatively correlated with expression variation, implying that alternative splicing in this system largely acts to reinforce expression responses. CONCLUSION: Our results imply that complementation of expression of PAVs in hybrids is a major contributor to heterosis in sunflower, consistent with the dominance model of heterosis. This mechanism can account for yield stability across different environments. Moreover, given the much larger numbers of PAVs in plant vs. animal genomes, it also offers an explanation for the stronger heterotic responses seen in the former.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| 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 ».