Molecular Mapping of Restriction-Site Associated DNA Markers in Allotetraploid Upland Cotton
Creators
- 1. Nanjing Agricultural University
- 2. Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science
- 3. Cotton Research Institute
- 4. Shihezi University
Description
Upland cotton (Gossypium hirsutum L., 2n = 52, AADD) is an allotetraploid, therefore the discovery of single nucleotide polymorphism (SNP) markers is difficult. The recent emergence of genome complexity reduction technologies based on the next-generation sequencing (NGS) platform has greatly expedited SNP discovery in crops with highly repetitive and complex genomes. Here we applied restriction-site associated DNA (RAD) sequencing technology for de novo SNP discovery in allotetraploid cotton. We identified 21,109 SNPs between the two parents and used these for genotyping of 161 recombinant inbred lines (RILs). Finally, a high dense linkage map comprising 4,153 loci over 3500-cM was developed based on the previous result. Using this map quantitative trait locus (QTLs) conferring fiber strength and Verticillium Wilt (VW) resistance were mapped to a more accurate region in comparison to the 1576-cM interval determined using the simple sequence repeat (SSR) genetic map. This suggests that the newly constructed map has more power and resolution than the previous SSR map. It will pave the way for the rapid identification of the marker-assisted selection in cotton breeding and cloning of QTL of interest traits.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
قطن المرتفعات (Gossypium hirsutum L.، 2n = 52، AADD) هو من الصيغ الصبغية، وبالتالي فإن اكتشاف علامات تعدد أشكال النيوكليوتيدات المفردة (SNP) أمر صعب. أدى ظهور تقنيات الحد من تعقيد الجينوم مؤخرًا بناءً على منصة تسلسل الجيل التالي (NGS) إلى تسريع اكتشاف SNP بشكل كبير في المحاصيل ذات الجينوم المتكرر والمعقد للغاية. هنا طبقنا تقنية تسلسل الحمض النووي المرتبط بموقع التقييد (RAD) لاكتشاف SNP الجديد في القطن الصبغي. حددنا 21109 SNPs بين الوالدين واستخدمناها للتنميط الجيني لـ 161 خطًا فطريًا مؤتلفًا (RILs). أخيرًا، تم تطوير خريطة ربط عالية الكثافة تضم 4,153 موقعًا يزيد طولها عن 3500 سم بناءً على النتيجة السابقة. باستخدام هذه الخريطة، تم تعيين موضع السمة الكمية (QTLs) الذي يمنح قوة الألياف ومقاومة ذبول فيرتيسيليوم (VW) إلى منطقة أكثر دقة مقارنة بالفاصل الزمني 1576 سم المحدد باستخدام الخريطة الجينية لتكرار التسلسل البسيط (SSR). يشير هذا إلى أن الخريطة التي تم إنشاؤها حديثًا تتمتع بقوة ودقة أكبر من خريطة SSR السابقة. سيمهد الطريق أمام التحديد السريع للاختيار بمساعدة العلامة في تربية القطن واستنساخ QTL من سمات الاهتمام.Translated Description (French)
Le coton de montagne (Gossypium hirsutum L., 2n = 52, AADD) est un allotétraploïde, donc la découverte de marqueurs de polymorphisme mononucléotidique (SNP) est difficile. L'émergence récente de technologies de réduction de la complexité du génome basées sur la plate-forme de séquençage de nouvelle génération (NGS) a grandement accéléré la découverte de SNP dans les cultures avec des génomes hautement répétitifs et complexes. Ici, nous avons appliqué la technologie de séquençage de l'ADN associé au site de restriction (RAD) pour la découverte de novo du SNP dans le coton allotétraploïde. Nous avons identifié 21 109 SNP entre les deux parents et les avons utilisés pour le génotypage de 161 lignées consanguines recombinantes (ril). Enfin, une carte de liaison très dense comprenant 4 153 loci sur 3 500 cm a été développée sur la base du résultat précédent. À l'aide de cette carte, le locus de caractère quantitatif (QTL) conférant la force des fibres et la résistance au flétrissement de Verticillium (VW) ont été mappés à une région plus précise par rapport à l'intervalle de 1576 cm déterminé à l'aide de la carte génétique de répétition de séquence simple (SSR). Cela suggère que la carte nouvellement construite a plus de puissance et de résolution que la carte SSR précédente. Il ouvrira la voie à l'identification rapide de la sélection assistée par marqueur dans l'élevage du coton et au clonage des traits QTL d'intérêt.Translated Description (Spanish)
El algodón de tierras altas (Gossypium hirsutum L., 2n = 52, AADD) es un alotetraploide, por lo tanto, el descubrimiento de marcadores de polimorfismo de un solo nucleótido (SNP) es difícil. La reciente aparición de tecnologías de reducción de la complejidad del genoma basadas en la plataforma de secuenciación de próxima generación (NGS) ha acelerado en gran medida el descubrimiento de SNP en cultivos con genomas altamente repetitivos y complejos. Aquí aplicamos la tecnología de secuenciación de ADN asociado a sitios de restricción (RAD) para el descubrimiento de SNP de novo en algodón alotetraploide. Identificamos 21.109 SNP entre los dos progenitores y los utilizamos para la genotipificación de 161 líneas endogámicas recombinantes (RIL). Finalmente, se desarrolló un mapa de enlace de alta densidad que comprende 4,153 loci sobre 3500-cM basado en el resultado anterior. Usando este mapa, se mapeó el locus del rasgo cuantitativo (QTL) que confiere resistencia a la fibra y resistencia al marchitamiento por Verticillium (VW) en una región más precisa en comparación con el intervalo de 1576-cM determinado usando el mapa genético de repetición de secuencia simple (SSR). Esto sugiere que el mapa recién construido tiene más potencia y resolución que el mapa SSR anterior. Preparará el camino para la rápida identificación de la selección asistida por marcadores en el cultivo de algodón y la clonación de QTL de rasgos de interés.Files
journal.pone.0124781&type=printable.pdf
Files
(1.2 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:a50d7cf5e18bb16106d750769718ca82
|
1.2 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- رسم الخرائط الجزيئية لعلامات الحمض النووي المرتبطة بموقع التقييد في قطن المرتفعات الصبغية
- Translated title (French)
- Cartographie moléculaire des marqueurs d'ADN associés au site de restriction dans le coton allotétraploïde des hautes terres
- Translated title (Spanish)
- Mapeo molecular de marcadores de ADN asociados al sitio de restricción en algodón altiplánico alotetraploide
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2163923930
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0124781
References
- https://openalex.org/W1864995317
- https://openalex.org/W187039498
- https://openalex.org/W1973652210
- https://openalex.org/W1973691912
- https://openalex.org/W1976182511
- https://openalex.org/W1976694769
- https://openalex.org/W1986072793
- https://openalex.org/W1996752953
- https://openalex.org/W2000745190
- https://openalex.org/W2002875415
- https://openalex.org/W2005215350
- https://openalex.org/W2011144070
- https://openalex.org/W2013333645
- https://openalex.org/W2024998267
- https://openalex.org/W2033306004
- https://openalex.org/W2036853593
- https://openalex.org/W2038574100
- https://openalex.org/W2045639680
- https://openalex.org/W2045966516
- https://openalex.org/W2051352935
- https://openalex.org/W2053016313
- https://openalex.org/W2075750123
- https://openalex.org/W2076347427
- https://openalex.org/W2079371733
- https://openalex.org/W2079635438
- https://openalex.org/W2085315239
- https://openalex.org/W2087066139
- https://openalex.org/W2091008694
- https://openalex.org/W2099482666
- https://openalex.org/W2103441770
- https://openalex.org/W2106677942
- https://openalex.org/W2108234281
- https://openalex.org/W2108524369
- https://openalex.org/W2109891657
- https://openalex.org/W2131112579
- https://openalex.org/W2135589411
- https://openalex.org/W2148966488
- https://openalex.org/W2159474015
- https://openalex.org/W2164813466
- https://openalex.org/W2167737093
- https://openalex.org/W2169773990