Meta-analysis and co-expression analysis revealed stable QTL and candidate genes conferring resistances to Fusarium and Gibberella ear rots while reducing mycotoxin contamination in maize
Notice bibliographique
Résumé
Fusarium (FER) and Gibberella ear rots (GER) are the two most devastating diseases of maize (Zea maysL.) which reduce yield and affect grain quality worldwide, especially by contamination with mycotoxins. Genetic improvement of host resistance to effectively tackle FER and GER diseases requires the identification of stable quantitative trait loci (QTL) to facilitate the application of genomics-assisted breeding for improving selection efficiency in breeding programs. We applied improved meta-analysis algorithms to re-analyze 224 QTL identified in 15 studies based on dense genome-wide single nucleotide polymorphisms (SNP) in order to identify meta-QTL (MQTL) and colocalized genomic loci for fumonisin (FUM) and deoxynivalenol (DON) accumulation, silk (SR) and kernel (KR) resistances of both FER and GER, kernel dry-down rate (KDD) and husk coverage (HC). A high-resolution genetic consensus map with 36,243 loci was constructed and enabled the projection of 164 of the 224 collected QTL. Candidate genes (CG) mining was performed within the most refined MQTL, and identified CG were cross-validated using publicly available transcriptomic data of maize underFusarium graminearuminfection. The meta-analysis revealed 40 MQTL, of which 29 were associated each with 2-5 FER- and/or GER-related traits. Twenty-eight of the 40 MQTL were common to both FER and GER resistances and 19 MQTL were common to silk and kernel resistances. Fourteen most refined MQTL on chromosomes 1, 2, 3, 4, 7 and 9 harbored a total of 2,272 CG. Cross-validation identified 59 of these CG as responsive to FER and/or GER diseases. MQTLZmMQTL2.2,ZmMQTL9.2andZmMQTL9.4harbored promising resistance genes, of whichGRMZM2G011151andGRMZM2G093092were specific to the resistant line for both diseases and encoded “terpene synthase21 (tps21)” and “flavonoid O-methyltransferase2 (fomt2)”, respectively. Our findings revealed stable refined MQTL harboring promising candidate genes for use in breeding programs for improving FER and GER resistances with reduced mycotoxin accumulation. These candidate genes can be transferred into elite cultivars by integrating refined MQTL into genomics-assisted backcross breeding strategies.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,004 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».