Published January 17, 2024
| Version v1
Publication
Open
Genetic structure and ecological niche space of lentil's closest wild relative, <i>Lens orientalis</i> (Boiss.) Schmalh.
Creators
- 1. University of Saskatchewan
- 2. Center for Research and Advanced Studies of the National Polytechnic Institute
- 3. Palacký University Olomouc
- 4. National Agricultural Technology Institute
- 5. University of Crete
- 6. Western Regional Research Center
- 7. International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics
- 8. Murdoch University
- 9. Plant Industry
- 10. Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation
- 11. University of Vermont
Description
Abstract Crops arose from wild ancestors and to understand their domestication it is essential to compare the cultivated species with their crop wild relatives. These represent an important source of further crop improvement, in particular in relation to climate change. Although there are about 58,000 Lens accessions held in genebanks, only 1% are wild. We examined the geographic distribution and genetic diversity of the lentil's immediate progenitor L. orientalis . We used Genotyping by Sequencing (GBS) to identify and characterize differentiation among accessions held at germplasm collections. We then determined whether genetically distinct clusters of accessions had been collected from climatically distinct locations. Of the 195 genotyped accessions, 124 were genuine L. orientalis with four identified genetic groups. Although an environmental distance matrix was significantly correlated with geographic distance in a Mantel test, the four identified genetic clusters were not found to occupy significantly different environmental space. Maxent modelling gave a distinct predicted distribution pattern centred in the Fertile Crescent, with intermediate probabilities of occurrence in parts of Turkey, Greece, Cyprus, Morocco, and the south of the Iberian Peninsula with NW Africa. Future projections did not show any dramatic alterations in the distribution according to the climate change scenarios tested. We have found considerable diversity in L. orientalis , some of which track climatic variability. The results of the study showed the genetic diversity of wild lentil and indicate the importance of ongoing collections and in situ conservation for our future capacity to harness the genetic variation of the lentil progenitor.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
نشأت المحاصيل المجردة من أسلاف برية ولفهم تدجينها، من الضروري مقارنة الأنواع المزروعة بأقاربها البرية من المحاصيل. وهي تمثل مصدرًا مهمًا لمزيد من تحسين المحاصيل، لا سيما فيما يتعلق بتغير المناخ. على الرغم من وجود حوالي 58000 ملحق للعدسة في بنوك الجينات، إلا أن 1 ٪ فقط منها بري. لقد فحصنا التوزيع الجغرافي والتنوع الجيني للعدس سلفه المباشر L. orientalis . استخدمنا التنميط الجيني بالتسلسل (GBS) لتحديد وتوصيف التمايز بين عمليات الانضمام الموجودة في مجموعات الجبلة الجرثومية. ثم حددنا ما إذا كانت مجموعات متميزة وراثيًا من المنضمات قد تم جمعها من مواقع متميزة مناخيًا. من بين 195 انضمامًا وراثيًا، كان 124 منها حقيقيًا L. orientalis مع أربع مجموعات وراثية محددة. على الرغم من أن مصفوفة المسافة البيئية كانت مرتبطة بشكل كبير بالمسافة الجغرافية في اختبار Mantel، إلا أنه لم يتم العثور على المجموعات الجينية الأربع المحددة لتشغل مساحة بيئية مختلفة بشكل كبير. أعطت النمذجة المثلى نمط توزيع متوقع متميز يتركز في الهلال الخصيب، مع احتمالات متوسطة لحدوثه في أجزاء من تركيا واليونان وقبرص والمغرب وجنوب شبه الجزيرة الأيبيرية مع شمال غرب إفريقيا. لم تظهر التوقعات المستقبلية أي تغييرات جذرية في التوزيع وفقًا لسيناريوهات تغير المناخ التي تم اختبارها. لقد وجدنا تنوعًا كبيرًا في L. orientalis ، بعضها يتتبع التقلبات المناخية. أظهرت نتائج الدراسة التنوع الجيني للعدس البري وتشير إلى أهمية المجموعات المستمرة والحفظ في الموقع لقدرتنا المستقبلية على تسخير التنوع الجيني لسلف العدس.Translated Description (French)
Résumé Les cultures sont issues d'ancêtres sauvages et pour comprendre leur domestication, il est essentiel de comparer les espèces cultivées avec leurs cultures sauvages apparentées. Ceux-ci représentent une source importante d'amélioration supplémentaire des cultures, en particulier en ce qui concerne le changement climatique. Bien qu'il y ait environ 58 000 accessions de lentilles détenues dans les banques de gènes, seulement 1 % sont sauvages. Nous avons examiné la distribution géographique et la diversité génétique du progéniteur immédiat de la lentille, L. orientalis . Nous avons utilisé le génotypage par séquençage (GBS) pour identifier et caractériser la différenciation entre les accessions détenues dans les collections de germoplasme. Nous avons ensuite déterminé si des grappes d'accessions génétiquement distinctes avaient été collectées à des endroits climatiquement distincts. Sur les 195 accessions génotypées, 124 étaient de véritables L. orientalis avec quatre groupes génétiques identifiés. Bien qu'une matrice de distance environnementale ait été significativement corrélée à la distance géographique dans un test de Mantel, les quatre grappes génétiques identifiées n'ont pas été trouvées occuper un espace environnemental significativement différent. La modélisation Maxent a donné un modèle de distribution prédit distinct centré sur le Croissant fertile, avec des probabilités intermédiaires d'occurrence dans certaines parties de la Turquie, de la Grèce, de Chypre, du Maroc et du sud de la péninsule ibérique avec l'Afrique du Nord-Ouest. Les projections futures n'ont montré aucune modification spectaculaire de la distribution selon les scénarios de changement climatique testés. Nous avons trouvé une diversité considérable chez L. orientalis , dont certaines suivent la variabilité climatique. Les résultats de l'étude ont montré la diversité génétique de la lentille sauvage et indiquent l'importance des collections en cours et de la conservation in situ pour notre capacité future à exploiter la variation génétique de l'ancêtre de la lentille.Translated Description (Spanish)
Resumen Los cultivos surgieron de ancestros silvestres y para entender su domesticación es esencial comparar las especies cultivadas con sus parientes silvestres de cultivo. Estos representan una fuente importante de mejora adicional de los cultivos, en particular en relación con el cambio climático. Aunque hay alrededor de 58.000 accesiones de lentes en los bancos de germoplasma, solo el 1% son silvestres. Examinamos la distribución geográfica y la diversidad genética del progenitor inmediato de la lenteja, L. orientalis . Utilizamos el genotipado por secuenciación (GBS) para identificar y caracterizar la diferenciación entre las accesiones mantenidas en las colecciones de germoplasma. Luego determinamos si se habían recolectado grupos de accesiones genéticamente distintos de ubicaciones climáticamente distintas. De las 195 accesiones genotipadas, 124 eran L. orientalis genuinas con cuatro grupos genéticos identificados. Aunque una matriz de distancia ambiental se correlacionó significativamente con la distancia geográfica en una prueba de Mantel, no se encontró que los cuatro grupos genéticos identificados ocuparan un espacio ambiental significativamente diferente. El modelado Maxent dio un patrón de distribución predicho distinto centrado en el Creciente Fértil, con probabilidades intermedias de ocurrencia en partes de Turquía, Grecia, Chipre, Marruecos y el sur de la Península Ibérica con el noroeste de África. Las proyecciones futuras no mostraron alteraciones dramáticas en la distribución de acuerdo con los escenarios de cambio climático probados. Hemos encontrado una diversidad considerable en L. orientalis , algunas de las cuales rastrean la variabilidad climática. Los resultados del estudio mostraron la diversidad genética de la lenteja silvestre e indican la importancia de las colecciones en curso y la conservación in situ para nuestra capacidad futura de aprovechar la variación genética del progenitor de la lenteja.Files
plb.13615.pdf
Files
(15.9 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:9107081b1558d50898c84a59466c3c1f
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- البنية الوراثية والمساحة البيئية المتخصصة لأقرب أقارب العدس البرية، <i>العدسة الشرقية</i> (بواس) شمالة.
- Translated title (French)
- Structure génétique et espace de niche écologique du plus proche parent sauvage de la <i>lentille, Lens orientalis</i> (Boiss.) Schmalh.
- Translated title (Spanish)
- Estructura genética y espacio de nicho ecológico del pariente silvestre más cercano de las lentejas, <i>Lens orientalis</i> (Boiss.) Schmalh.
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4390956353
- DOI
- 10.1111/plb.13615
References
- https://openalex.org/W1487317791
- https://openalex.org/W1521962246
- https://openalex.org/W160882600
- https://openalex.org/W1919893232
- https://openalex.org/W1963922104
- https://openalex.org/W1963999714
- https://openalex.org/W1984764326
- https://openalex.org/W1984968452
- https://openalex.org/W1986621503
- https://openalex.org/W1990517049
- https://openalex.org/W2004444667
- https://openalex.org/W2011204117
- https://openalex.org/W2013008433
- https://openalex.org/W2027144299
- https://openalex.org/W2035939192
- https://openalex.org/W2036591100
- https://openalex.org/W2072504820
- https://openalex.org/W2072623688
- https://openalex.org/W2073835608
- https://openalex.org/W2098827790
- https://openalex.org/W2103722714
- https://openalex.org/W2103724030
- https://openalex.org/W2105329815
- https://openalex.org/W2110035718
- https://openalex.org/W2112315008
- https://openalex.org/W2112776483
- https://openalex.org/W2119444539
- https://openalex.org/W2123627601
- https://openalex.org/W2139416101
- https://openalex.org/W2144504271
- https://openalex.org/W2149992227
- https://openalex.org/W2157588732
- https://openalex.org/W2159474015
- https://openalex.org/W2165725065
- https://openalex.org/W2166694026
- https://openalex.org/W2184507423
- https://openalex.org/W2209325867
- https://openalex.org/W2346143240
- https://openalex.org/W2492344997
- https://openalex.org/W2497097884
- https://openalex.org/W2513778990
- https://openalex.org/W2518313246
- https://openalex.org/W2581506937
- https://openalex.org/W2594216924
- https://openalex.org/W2598320237
- https://openalex.org/W2612329964
- https://openalex.org/W2614464134
- https://openalex.org/W2725897987
- https://openalex.org/W2735944198
- https://openalex.org/W2772276016
- https://openalex.org/W2810496404
- https://openalex.org/W2884564371
- https://openalex.org/W3009927163
- https://openalex.org/W3015528839
- https://openalex.org/W3017098005
- https://openalex.org/W3034628966
- https://openalex.org/W3041770642
- https://openalex.org/W3085884131
- https://openalex.org/W3118679284
- https://openalex.org/W3121695943
- https://openalex.org/W3148381426
- https://openalex.org/W3156031442
- https://openalex.org/W3156901195
- https://openalex.org/W3164641840
- https://openalex.org/W3184803281
- https://openalex.org/W3210574766
- https://openalex.org/W3216141059
- https://openalex.org/W4225463570
- https://openalex.org/W4234964910
- https://openalex.org/W4283816383
- https://openalex.org/W4291007843