Pre-breeding in alfalfa germplasm develops highly differentiated populations, as revealed by genome-wide microhaplotype markers
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Plant genebanks contain large numbers of germplasm accessions that likely harbor useful alleles or genes absent in commercial plant breeding programs. Broadening the genetic base of commercial alfalfa germplasm with these valuable genetic variations can be achieved by screening the extensive genetic diversity in germplasm collections and enabling maximal recombination among selected genotypes. In this study, we assessed the genetic diversity and differentiation of germplasm pools selected in northern U.S. latitudes (USDA Plant Hardiness Zone 7 or below) originating from Eurasian germplasm. The germplasm evaluated included four BASE populations (C0) from different geographical origins (Central Asia, Northeastern Europe, Balkans-Turkey-Black Sea, and Siberia/Mongolia), 20 cycle-one populations (C1) derived from each of the four BASE populations selected across five locations in the U.S. and Canada, and four commercial cultivars. Using a panel of 3,000 Diversity Array Technologies (DArTag) marker loci, we retrieved 2,994 target SNPs and approximately 12,000 microhaplotypes. Microhaplotypes exhibited higher genetic diversity values than target SNPs. Principal component analysis and discriminant analysis of principal components revealed significant population structure among the alfalfa populations based on geographical origin, while the check cultivars formed a central cluster. Inbreeding coefficients (F IS ) ranged from − 0.1 to 0.006, with 27 out of 28 populations showing negative F IS values, indicating an excess of heterozygotes. Interpopulation genetic distances were calculated using Rho pairwise distances (F ST adapted for autotetraploid species) and analysis of molecular variance (AMOVA) parameters. All BASE populations showed lower Rho values compared to C1 populations and check cultivars. AMOVA revealed that most of the genetic diversity was among individuals within populations, especially in BASE populations (92.7%). This study demonstrates that individual plants in BASE populations possess high genetic diversity, low interpopulation distances, and minimal inbreeding, characteristics that are essential for base-broadening selection. The populations developed in this project serve as valuable sources of novel alleles for North American alfalfa breeding programs, offering breeders access to diverse, regionally adapted pools for improving various alfalfa traits.
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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 | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 ».