QTL detection, validation, candidate genes and KASP markers for pre-harvest sprouting tolerance in white grained common wheat
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Pre-harvest sprouting (PHS) in common wheat refers to the premature germination of grains on the spike under high humid conditions. This phenomenon increase alpha-amylase activity and degrade starch, resulting in reduced falling number (FN) and compromised milling and baking quality. The genetic control of PHS is complex and polygenic, presenting a significant challenge but also offering opportunities for trait improvement through targeted breeding. RESULTS: A doubled haploid (DH) population comprising 386 lines, derived from a cross between two white-grained spring wheat genotypes SC8021-V2 (PHS-tolerant) and AC Karma (moderately susceptible to PHS), were evaluated for sprouting score (SS) and FN traits across two locations over two crop seasons in India. The population was genotyped using the Infinium iSelect 90K SNP array. Using composite interval mapping (CIM) and R/qtl, 29 main-effect QTL (MQTL) for SS and FN explaining 2.10-8.63% (SS) and 2.10-10.93% (FN) of the phenotypic variation were identified on 13 chromosomes. CIM exclusively revealed 9 MQTL (SS, 7; FN, 1; SS + FN, 1), R/qtl exclusively revealed 8 MQTL (SS, 6; FN, 2), and 12 MQTL (SS, 6; FN, 5; SS + FN, 1) were revealed by both; 16 MQTL were not previously reported. Nineteen first-order epistatic interactions involving 18 SNPs were also detected. We validated six stable MQTL for SS by confirming their favourable alleles in five highly PHS-tolerant DH lines. A set of 368 candidate genes encoding 42 distinct domains were identified; twenty-two were associated with ABA signaling. Candidate genes have multifaceted role regulating seed dormancy, hormone signaling, seed coat formation, starch metabolism, and stress adaptation contributing to PHS resilience. Three breeder-friendly KASP markers for three QTL for sprouting score (two on 2B, one on 4B) were developed and validated. CONCLUSIONS: This study provides novel insights and discovered 16 previously unreported QTL, epistatic interactions, and key candidate genes, highlighting the complex regulation of PHS-related traits. The availability of three diagnostic KASP markers offer practical tools for marker-assisted selection, facilitating the genetic improvement of PHS in common wheat.
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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 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 ».