Insights into the Genetic Architecture and Genomic Prediction of Powdery Mildew Resistance in Flax (Linum usitatissimum L.)
Notice bibliographique
Résumé
Powdery mildew (PM), caused by the fungus Oidium lini in flax, can cause defoliation and reduce seed yield and quality. To date, one major dominant gene (Pm1) and three quantitative trait loci (QTL) on chromosomes 1, 7 and 9 have been reported for PM resistance. To fully dissect the genetic architecture of PM resistance and identify QTL, a diverse flax core collection of 372 accessions augmented with an additional 75 breeding lines were sequenced, and PM resistance was evaluated in the field for eight years (2010–2017) in Morden, Manitoba, Canada. Genome-wide association studies (GWAS) were performed using two single-locus and seven multi-locus statistical models with 247,160 single nucleotide polymorphisms (SNPs) and the phenotypes of the 447 individuals for each year separately as well as the means over years. A total of 349 quantitative trait nucleotides (QTNs) were identified, of which 44 large-effect QTNs (R2 = 10–30%) were highly stable over years. The total number of favourable alleles per accession was significantly correlated with PM resistance (r = 0.74), and genomic selection (GS) models using all identified QTNs generated significantly higher predictive ability (r = 0.93) than those constructed using the 247,160 genome-wide random SNP (r = 0.69), validating the overall reliability of the QTNs and showing the additivity of PM resistance in flax. The QTNs were clustered on the distal ends of all 15 chromosomes, especially on chromosome 5 (0.4–5.6 Mb and 9.4–16.9 Mb) and 13 (4.7–5.2 Mb). To identify candidate genes, a dataset of 3230 SNPs located in resistance gene analogues (RGAs) was used as input for GWAS, from which an additional 39 RGA-specific QTNs were identified. Overall, 269 QTN loci harboured 445 RGAs within the 200 Kb regions spanning the QTNs, including 45 QTNs located within the RGAs. These RGAs supported by significant QTN/SNP allele effects were mostly nucleotide binding site and leucine-rich repeat receptors (NLRs) belonging to either coiled-coil (CC) NLR (CNL) or toll interleukin-1 (TIR) NLR (TNL), receptor-like kinase (RLK), receptor-like protein kinase (RLP), transmembrane-coiled-coil (TM-CC), WRKY, and mildew locus O (MLO) genes. These results constitute an important genomic tool for resistance breeding and gene cloning for PM in flax.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».