Published August 1, 2023 | Version v1
Publication Open

Unraveling genomic regions and candidate genes for multiple disease resistance in upland cotton using meta-QTL analysis

Creators

  • 1. Zhengzhou University
  • 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences

Description

Verticillium wilt (VW), Fusarium wilt (FW) and Root-knot nematode (RKN) are the main diseases affecting cotton production. However, many reported quantitative trait loci (QTLs) for cotton resistance have not been used for agricultural practices because of inconsistencies in the cotton genetic background. The integration of existing cotton genetic resources can facilitate the discovery of important genomic regions and candidate genes involved in disease resistance. Here, an improved and comprehensive meta-QTL analysis was conducted on 487 disease resistant QTLs from 31 studies in the last two decades. A consensus linkage map with genetic overall length of 3006.59 cM containing 8650 markers was constructed. A total of 28 Meta-QTLs (MQTLs) were discovered, among which nine MQTLs were identified as related to resistance to multiple diseases. Candidate genes were predicted based on public transcriptome data and enriched in pathways related to disease resistance. This study used a method based on the integration of Meta-QTL, known genes and transcriptomics to reveal major genomic regions and putative candidate genes for resistance to multiple diseases, providing a new basis for marker-assisted selection of high disease resistance in cotton breeding.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الذبول الفيرتيسيليوم (فولكس فاجن)، الذبول الفيوزاريوم (FW) والديدان الخيطية عقدة الجذر (RKN) هي الأمراض الرئيسية التي تؤثر على إنتاج القطن. ومع ذلك، لم يتم استخدام العديد من مواقع السمات الكمية المبلغ عنها لمقاومة القطن في الممارسات الزراعية بسبب التناقضات في الخلفية الوراثية للقطن. يمكن أن يسهل تكامل الموارد الجينية للقطن الحالية اكتشاف المناطق الجينية المهمة والجينات المرشحة المشاركة في مقاومة الأمراض. هنا، تم إجراء تحليل meta - QTL محسّن وشامل على 487 من QTLs المقاومة للأمراض من 31 دراسة في العقدين الماضيين. تم إنشاء خريطة ربط إجماعية بطول إجمالي وراثي 3006.59 سم تحتوي على 8650 علامة. تم اكتشاف ما مجموعه 28 Meta - QTLs (MQTLs)، من بينها تسعة MQTLs تم تحديدها على أنها مرتبطة بمقاومة الأمراض المتعددة. تم التنبؤ بالجينات المرشحة بناءً على بيانات transcriptome العامة وإثرائها في المسارات المتعلقة بمقاومة الأمراض. استخدمت هذه الدراسة طريقة تعتمد على تكامل Meta - QTL والجينات المعروفة وعلم النسخ للكشف عن المناطق الجينية الرئيسية والجينات المرشحة المفترضة لمقاومة الأمراض المتعددة، مما يوفر أساسًا جديدًا للاختيار بمساعدة العلامات لمقاومة عالية للأمراض في تربية القطن.

Translated Description (French)

La flétrissure du Verticillium (VW), la flétrissure du Fusarium (FW) et le nématode à nœuds racines (RKN) sont les principales maladies affectant la production de coton. Cependant, de nombreux loci de caractères quantitatifs (QTL) signalés pour la résistance du coton n'ont pas été utilisés pour les pratiques agricoles en raison d'incohérences dans le contexte génétique du coton. L'intégration des ressources génétiques existantes du coton peut faciliter la découverte de régions génomiques importantes et de gènes candidats impliqués dans la résistance aux maladies. Ici, une analyse méta-QTL améliorée et complète a été menée sur 487 QTL résistants à la maladie provenant de 31 études au cours des deux dernières décennies. Une carte de liaison consensuelle avec une longueur totale génétique de 3006,59 cM contenant 8650 marqueurs a été construite. Au total, 28 Meta-QTL (MQTL) ont été découverts, parmi lesquels neuf MQTL ont été identifiés comme étant liés à la résistance à de multiples maladies. Les gènes candidats ont été prédits sur la base des données du transcriptome public et enrichis dans les voies liées à la résistance aux maladies. Cette étude a utilisé une méthode basée sur l'intégration de Meta-QTL, de gènes connus et de la transcriptomique pour révéler les principales régions génomiques et les gènes candidats présumés pour la résistance à de multiples maladies, fournissant une nouvelle base pour la sélection assistée par marqueur de la résistance élevée aux maladies dans l'élevage du coton.

Translated Description (Spanish)

El marchitamiento por Verticillium (VW), el marchitamiento por Fusarium (FW) y el nematodo del nudo de la raíz (RKN) son las principales enfermedades que afectan a la producción de algodón. Sin embargo, muchos loci de rasgos cuantitativos (QTL) informados para la resistencia al algodón no se han utilizado para las prácticas agrícolas debido a inconsistencias en el fondo genético del algodón. La integración de los recursos genéticos del algodón existentes puede facilitar el descubrimiento de importantes regiones genómicas y genes candidatos implicados en la resistencia a las enfermedades. Aquí, se realizó un análisis mejorado y completo de meta-QTL en 487 QTL resistentes a la enfermedad de 31 estudios en las últimas dos décadas. Se construyó un mapa de enlace de consenso con una longitud total genética de 3006.59 cM que contenía 8650 marcadores. Se descubrieron un total de 28 Meta-QTL (MQTL), entre los cuales se identificaron nueve MQTL relacionados con la resistencia a múltiples enfermedades. Los genes candidatos se predijeron en función de los datos públicos del transcriptoma y se enriquecieron en vías relacionadas con la resistencia a la enfermedad. Este estudio utilizó un método basado en la integración de Meta-QTL, genes conocidos y transcriptómica para revelar las principales regiones genómicas y los supuestos genes candidatos para la resistencia a múltiples enfermedades, proporcionando una nueva base para la selección asistida por marcadores de alta resistencia a enfermedades en el cultivo de algodón.

Files

pdf.pdf

Files (16.1 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:43655eb899ed14411d1291bb36a7fa74
16.1 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
كشف المناطق الجينية والجينات المرشحة لمقاومة الأمراض المتعددة في القطن المرتفع باستخدام تحليل meta - QTL
Translated title (French)
Déchiffrer les régions génomiques et les gènes candidats à la résistance aux maladies multiples dans le coton des hautes terres à l'aide d'une analyse méta-QTL
Translated title (Spanish)
Desentrañar las regiones genómicas y los genes candidatos para la resistencia a múltiples enfermedades en el algodón de tierras altas mediante el análisis meta-QTL

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4385298967
DOI
10.1016/j.heliyon.2023.e18731

Is supplement to
https://openalex.org/W4295912726 (Other)
https://openalex.org/W2760419521 (Other)
https://openalex.org/W2750804265 (Other)
https://openalex.org/W2509857936 (Other)
https://openalex.org/W2385797264 (Other)
https://openalex.org/W2358988411 (Other)
https://openalex.org/W2356866071 (Other)
https://openalex.org/W2347748379 (Other)
https://openalex.org/W2244742420 (Other)
https://openalex.org/W2090085950 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1181863063
  • https://openalex.org/W1553609806
  • https://openalex.org/W1910812733
  • https://openalex.org/W1930133311
  • https://openalex.org/W1985835804
  • https://openalex.org/W1991251489
  • https://openalex.org/W1993419033
  • https://openalex.org/W2003587145
  • https://openalex.org/W2012581619
  • https://openalex.org/W2029426084
  • https://openalex.org/W2033332103
  • https://openalex.org/W2036472799
  • https://openalex.org/W2037381140
  • https://openalex.org/W2039487649
  • https://openalex.org/W2043848673
  • https://openalex.org/W2050328063
  • https://openalex.org/W2061682494
  • https://openalex.org/W2071349327
  • https://openalex.org/W2075750123
  • https://openalex.org/W2082886833
  • https://openalex.org/W2083047609
  • https://openalex.org/W2091348114
  • https://openalex.org/W2097061051
  • https://openalex.org/W2100768802
  • https://openalex.org/W2110714304
  • https://openalex.org/W2112653577
  • https://openalex.org/W2113566342
  • https://openalex.org/W2119288174
  • https://openalex.org/W2121932376
  • https://openalex.org/W2128172546
  • https://openalex.org/W2130653153
  • https://openalex.org/W2133059676
  • https://openalex.org/W2143080634
  • https://openalex.org/W2146512944
  • https://openalex.org/W2243559345
  • https://openalex.org/W2274613605
  • https://openalex.org/W2335979086
  • https://openalex.org/W2470940582
  • https://openalex.org/W2548416240
  • https://openalex.org/W2575913108
  • https://openalex.org/W2601353011
  • https://openalex.org/W2640044766
  • https://openalex.org/W2749418351
  • https://openalex.org/W2784983538
  • https://openalex.org/W2802436957
  • https://openalex.org/W2890408546
  • https://openalex.org/W2904216164
  • https://openalex.org/W2936364335
  • https://openalex.org/W2939081343
  • https://openalex.org/W2989798239
  • https://openalex.org/W3005063340
  • https://openalex.org/W3012688744
  • https://openalex.org/W3016732089
  • https://openalex.org/W3080418847
  • https://openalex.org/W3107045664
  • https://openalex.org/W3108629672
  • https://openalex.org/W3110768993
  • https://openalex.org/W3118465936
  • https://openalex.org/W3163586457
  • https://openalex.org/W3165374835
  • https://openalex.org/W3173410352
  • https://openalex.org/W3187350363
  • https://openalex.org/W3191070153
  • https://openalex.org/W3209337940
  • https://openalex.org/W3211528752
  • https://openalex.org/W4200356891
  • https://openalex.org/W4200473537
  • https://openalex.org/W4200550141
  • https://openalex.org/W4214511655
  • https://openalex.org/W4221068573
  • https://openalex.org/W4280565124
  • https://openalex.org/W4291949412
  • https://openalex.org/W4296124565
  • https://openalex.org/W4300865353
  • https://openalex.org/W4311928433