Integrated QTL Mapping, Meta-Analysis, and RNA-Sequencing Reveal Candidate Genes for Maize Deep-Sowing Tolerance
Notice bibliographique
Résumé
Synergetic elongation of mesocotyl and coleoptile are crucial in governing maize seedlings emergence, especially for the maize sown in deep soil. Studying the genomic regions controlling maize deep-sowing tolerance would aid the development of new varieties that are resistant to harsh conditions, such as drought and low temperature during seed germination. Using 346 F2:3 maize population families from W64A × K12 cross at three sowing depths, we identified 33 quantitative trait loci (QTLs) for the emergence rate, mesocotyl, coleoptile, and seedling lengths via composite interval mapping (CIM). These loci explained 2.89% to 14.17% of phenotypic variation in a single environment, while 12 of 13 major QTLs were identified at two or more sowing environments. Among those, four major QTLs in Bin 1.09, Bin 4.08, Bin 6.01, and Bin 7.02 supported pleiotropy for multiple deep-sowing tolerant traits. Meta-analysis identified 17 meta-QTLs (MQTLs) based on 130 original QTLs from present and previous studies. RNA-Sequencing of mesocotyl and coleoptile in both parents (W64A and K12) at 3 cm and 20 cm sowing environments identified 50 candidate genes expressed differentially in all major QTLs and MQTLs regions: six involved in the circadian clock, 27 associated with phytohormones biosynthesis and signal transduction, seven controlled lignin biosynthesis, five regulated cell wall organization formation and stabilization, three were responsible for sucrose and starch metabolism, and two in the antioxidant enzyme system. These genes with highly interconnected networks may form a complex molecular mechanism of maize deep-sowing tolerance. Findings of this study will facilitate the construction of molecular modules for deep-sowing tolerance in maize. The major QTLs and MQTLs identified could be used in marker-assisted breeding to develop elite maize varieties.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| 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 ».