GWAS combined with transcriptomics revealed key regulatory genes for inflorescence traits and fruit set rate in Litchi (Litchi chinensis Sonn.)
Notice bibliographique
Résumé
As an important tropical and subtropical fruit, litchi's inflorescence size and the number of florets per inflorescence are crucial factors affecting fruit set rate and yield. This study extensively collected a total of 219 litchi germplasm resources, including those from China and 11 other countries worldwide, systematically evaluating eight core phenotypic traits: inflorescence length (IL), inflorescence width (IW), number of secondary lateral inflorescences (NSLI), number of inflorescence internodes (NII), base to main axis length (BMAL), inverted 5th internode length (I5IL), number of female flowers per inflorescence (NFFI), and fertilization rate (FR). The research findings indicated significant correlations between these agronomic traits and fruit set rate, particularly with high fruit set rate litchi varieties showing notably lower trait expressions in IL, NSLI, NFFI, and NII compared to low fruit set rate varieties. Furthermore, through genome-wide association studies (GWAS), significant SNP loci were successfully identified for the two key traits, NSLI and NFFI, while other traits did not show significant associations. Transcriptome results revealed that differentially expressed genes between two typical inflorescence litchi varieties were mainly enriched in molecular function categories such as catalytic activity and transferase activity, affecting metabolic pathways and secondary metabolite synthesis. Joint analysis of GWAS and transcriptomics suggested that the NSLI-associated gene LITCHI016073 (UBP1-associated proteins) might regulate inflorescence development by influencing gibberellin signaling, while NFFI -associated genes LITCHI019855 (Solute carrier family), LITCHI011125 (SEC3A), LITCHI025977 (Acid phosphatase), and LITCHI023264 (Enolase) affected the development and number of female florets. The functions of these genes were further validated by transcriptome results. qRT-PCR analysis showed that in the Houxian variety (dense inflorescence), the expression levels of LITCHI016073, LITCHI011125, LITCHI025977, and LITCHI023264 during the three critical flowering stages were significantly higher than those in the Edanli variety, while the expression level of the LITCHI019855 gene was significantly lower, strongly demonstrating the important roles of these genes in inflorescence development and fruit set rate regulation. By employing large-scale sample analysis and multi-omics technologies, this study systematically unraveled the intrinsic relationships between litchi inflorescence traits and fruit set rate, providing a solid scientific basis and novel insights for litchi breeding practices.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,000 |
| 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.
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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 ».