Prediction of Cacao (Theobroma cacao) Resistance to Moniliophthora spp. Diseases via Genome-Wide Association Analysis and Genomic Selection
Notice bibliographique
Résumé
Cacao (Theobroma cacao) is a globally important crop, and its yield is severely restricted by disease. Two of the most damaging diseases, witches' broom disease (WBD) and frosty pod rot disease (FPRD), are caused by a pair of related fungi: Moniliophthora perniciosa and Moniliophthora roreri, respectively. Resistant cultivars are the most effective long-term strategy to address Moniliophthora diseases, but efficiently generating resistant and productive new cultivars will require robust methods for screening germplasm before field testing. Marker-assisted selection (MAS) and genomic selection (GS) provide two potential avenues for predicting the performance of new genotypes, potentially increasing the selection gain per unit time. To test the effectiveness of these two approaches, we performed a genome-wide association study (GWAS) and GS on three related populations of cacao in Ecuador genotyped with a 15K single nucleotide polymorphism (SNP) microarray for three measures of WBD infection (vegetative broom, cushion broom, and chirimoya pod), one of FPRD (monilia pod) and two productivity traits (total fresh weight of pods and % healthy pods produced). GWAS yielded several SNPs associated with disease resistance in each population, but none were significantly correlated with the same trait in other populations. Genomic selection, using one population as a training set to estimate the phenotypes of the remaining two (composed of different families), varied among traits, from a mean prediction accuracy of 0.46 (vegetative broom) to 0.15 (monilia pod), and varied between training populations. Simulations demonstrated that selecting seedlings using GWAS markers alone generates no improvement over selecting at random, but that GS improves the selection process significantly. Our results suggest that the GWAS markers discovered here are not sufficiently predictive across diverse germplasm to be useful for MAS, but that using all markers in a GS framework holds substantial promise in accelerating disease-resistance in cacao.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 | 0,001 | 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 ».