GWAS and WGCNA analysis uncover candidate genes associated with drought in Brassica juncea L.
Notice bibliographique
Résumé
Drought poses a major challenge to crop growth and yield, and exploring the drought tolerance of crops is an effective and economical approach to mitigating the effects of drought. To screen drought-tolerant germplasm resources and key functional genes related to drought tolerance in Brassica juncea L.(193 accessions), three treatments were applied at the germination and seedling stages:control(CK), moderate drought stress (M), and severe drought stress (S). Drought tolerance identification, GWAS, and RNA-Seq analysis of these materials under different treatments showed that drought stress significantly reduced the germination rate, aboveground and underground fresh weight at the seedling stage, harvest index at maturity, and expanded the root/shoot ratio. From the 193 materials, 24 drought-tolerant, 139 drought-tolerant medium, and 30 drought-sensitive materials were identified. The 77 SNPs identified by GWAS were associated with the relative germination rate at the germination stage, and the fresh weight of the aboveground and underground parts at the seedling stage, which could be integrated into 27 QTLs. WGCNA identified 15, 0, and 5 modules significantly related to drought tolerance in the aboveground and underground parts at the germination and seedling stages, respectively. By correlating the significant GWAS SNPs with the significant WGCNA modules, a total of 11 genes related to drought tolerance under moderate and severe drought stress were identified. These genes were involved in the regulation of auxin-responsive protein ( SAUR ), LEA protein, glucosidase, AP2/ERF , WRKY and GATA transcription factors, FLZ zinc finger domain, PRP , and b561 proteins. Among them, the BjuB035910 gene was detected in the underground parts of the seedling and germination stages under moderate drought stress. GWAS and selective sweep analysis jointly identified the 23.955-24.089 Mb region of chromosome B06, where four genes ( BjuB022264, BjuB022292, BjuB022282 , and BjuB022235 ) were located, as confirmed by WGCNA analysis. A total of 125 SNPs with high linkage disequilibrium were found in this region, and 12 haplotypes were detected, with Hap1 being present exclusively in drought-tolerant materials and Hap3-Hap12 distributed in drought-sensitive materials. These findings provide new insights into the drought tolerance mechanisms of B. juncea and will contribute to the breeding of drought-tolerant rapeseed 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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 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 ».