Published December 26, 2013 | Version v1
Publication Open

Favorable QTL Alleles for Yield and Its Components Identified by Association Mapping in Chinese Upland Cotton Cultivars

Creators

  • 1. Nanjing Agricultural University
  • 2. Cotton Research Institute
  • 3. Henan Academy of Agricultural Sciences

Description

Linkage disequilibrium based association mapping is a powerful tool for dissecting the genetic basis underlying complex traits. In this study, an association mapping panel consisting of 356 representative Upland cotton cultivars was constructed, evaluated in three environments and genotyped using 381 SSRs to detect molecular markers associated with lint yield and its components. The results showed that abundant phenotypic and moderate genetic diversities existed within this germplasm panel. The population could be divided into two subpopulations, and weak relatedness was detected between pair-wise accessions. LD decayed to the background (r(2) = 0.1182, P ≤ 0.01), r(2) = 0.1 and r(2) = 0.2 level within 12-13 cM, 17-18 cM and 3-4 cM, respectively, providing the potential for association mapping of agronomically important traits in Chinese Upland cotton. A total of 55 marker-trait associations were detected between 26 SSRs and seven lint yield traits, based on a mixed linear model (MLM) and Bonferroni correction (P ≤ 0.05/145, -log10 P ≥ 3.46). Of which 41 could be detected in more than one environment and 17 markers were simultaneously associated with two or more traits. Many associations were consistent with QTLs identified by linkage mapping in previous reports. Phenotypic values of alleles of each loci in 41 stably detected associations were compared, and 23 favorable alleles were identified. Population frequency of each favorable allele in historically released cultivar groups was also evaluated. The QTLs detected in this study will be helpful in further understanding the genetic basis of lint yield and its components, and the favorable alleles may facilitate future high-yield breeding by genomic selection in Upland cotton.

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

Translated Description (Arabic)

يعد رسم خرائط الارتباط القائم على اختلال التوازن أداة قوية لتشريح الأساس الجيني الكامن وراء السمات المعقدة. في هذه الدراسة، تم إنشاء لوحة تخطيط ارتباط تتكون من 356 نوعًا من أصناف القطن المرتفع التمثيلية، وتم تقييمها في ثلاث بيئات وتم تنميطها وراثيًا باستخدام 381 SSRs للكشف عن العلامات الجزيئية المرتبطة بإنتاج الوبر ومكوناته. أظهرت النتائج وجود تنوع ظاهري وفير وتنوع جيني معتدل داخل لوحة البلازما الجرثومية هذه. يمكن تقسيم السكان إلى مجموعتين سكانيتين فرعيتين، وتم اكتشاف ارتباط ضعيف بين الإضافات الزوجية. تحلل LD إلى الخلفية (r(2) = 0.1182، P ≤ 0.01)، r(2) = 0.1 و r(2) = 0.2 مستوى خلال 12-13 سم، 17-18 سم و 3-4 سم، على التوالي، مما يوفر إمكانية رسم خرائط الارتباط للسمات ذات الأهمية الزراعية في قطن المرتفعات الصينية. تم الكشف عن ما مجموعه 55 ارتباطًا بين العلامات والسمات بين 26 من SSRs وسبع سمات لإنتاج الوبر، بناءً على نموذج خطي مختلط (MLM) وتصحيح Bonferroni (P ≤ 0.05/145، - log10 P ≥ 3.46). منها 41 يمكن اكتشافها في أكثر من بيئة واحدة و 17 علامة ارتبطت في وقت واحد بسمتين أو أكثر. كانت العديد من الجمعيات متسقة مع QTLs التي تم تحديدها من خلال رسم خرائط الروابط في التقارير السابقة. تمت مقارنة القيم الظاهرية لأليلات كل موضع في 41 ارتباطًا مكتشفًا بشكل ثابت، وتم تحديد 23 أليلًا مناسبًا. كما تم تقييم تواتر السكان لكل أليل مواتٍ في المجموعات الصنفية التي تم إطلاقها تاريخيًا. ستكون QTLs المكتشفة في هذه الدراسة مفيدة في زيادة فهم الأساس الجيني لمحصول الوبر ومكوناته، وقد تسهل الأليلات المواتية التكاثر المرتفع في المستقبل عن طريق الانتقاء الجيني في القطن المرتفع.

Translated Description (French)

La cartographie d'association basée sur le déséquilibre de liaison est un outil puissant pour disséquer la base génétique sous-jacente aux traits complexes. Dans cette étude, un panel de cartographie d'association composé de 356 cultivars représentatifs de coton Upland a été construit, évalué dans trois environnements et génotypé à l'aide de 381 SSR pour détecter les marqueurs moléculaires associés au rendement en charpie et à ses composants. Les résultats ont montré que des diversités phénotypiques abondantes et génétiques modérées existaient au sein de ce panel de germoplasme. La population pouvait être divisée en deux sous-populations, et une faible parenté a été détectée entre les accessions par paires. LD s'est dégradé en arrière-plan (r(2) = 0,1182, P ≤ 0,01), r(2) = 0,1 et r(2) = 0,2 dans les 12-13 cM, 17-18 cM et 3-4 cM, respectivement, offrant le potentiel pour la cartographie d'association des traits agronomiquement importants dans le coton chinois des hautes terres. Au total, 55 associations marqueur-trait ont été détectées entre 26 SSR et sept traits de rendement des peluches, sur la base d'un modèle linéaire mixte (MLM) et d'une correction de Bonferroni (P ≤ 0.05/145, -log10 P ≥ 3,46). Dont 41 pouvaient être détectés dans plus d'un environnement et 17 marqueurs étaient simultanément associés à deux traits ou plus. De nombreuses associations étaient cohérentes avec les QTL identifiés par la cartographie des liens dans les rapports précédents. Les valeurs phénotypiques des allèles de chaque locus dans 41 associations détectées de manière stable ont été comparées et 23 allèles favorables ont été identifiés. La fréquence de la population de chaque allèle favorable dans les groupes de cultivars libérés historiquement a également été évaluée. Les QTL détectés dans cette étude seront utiles pour mieux comprendre la base génétique du rendement en charpie et de ses composants, et les allèles favorables peuvent faciliter la future reproduction à haut rendement par sélection génomique dans le coton Upland.

Translated Description (Spanish)

El mapeo de asociación basado en el desequilibrio de ligamiento es una herramienta poderosa para diseccionar la base genética subyacente a los rasgos complejos. En este estudio, se construyó un panel de mapeo de asociación que consta de 356 cultivares representativos de algodón Upland, evaluados en tres entornos y genotipados utilizando 381 SSR para detectar marcadores moleculares asociados con el rendimiento de pelusa y sus componentes. Los resultados mostraron que existían abundantes diversidades fenotípicas y genéticas moderadas dentro de este panel de germoplasma. La población podría dividirse en dos subpoblaciones, y se detectó una relación débil entre las accesiones por pares. LD decayó al nivel de fondo (r(2) = 0.1182, P ≤ 0.01), r(2) = 0.1 y r(2) = 0.2 dentro de 12-13 cM, 17-18 cM y 3-4 cM, respectivamente, proporcionando el potencial para el mapeo de asociación de rasgos agronómicamente importantes en el algodón chino de las tierras altas. Se detectaron un total de 55 asociaciones marcador-rasgo entre 26 SSR y siete rasgos de rendimiento de pelusa, basadas en un modelo lineal mixto (MLM) y corrección de Bonferroni (P ≤ 0.05/145, -log10 P ≥ 3.46). De los cuales 41 pudieron detectarse en más de un entorno y 17 marcadores se asociaron simultáneamente con dos o más rasgos. Muchas asociaciones fueron consistentes con los QTL identificados por el mapeo de vinculación en informes anteriores. Se compararon los valores fenotípicos de los alelos de cada loci en 41 asociaciones detectadas de forma estable y se identificaron 23 alelos favorables. También se evaluó la frecuencia poblacional de cada alelo favorable en grupos de cultivar históricamente liberados. Los QTL detectados en este estudio serán útiles para comprender mejor la base genética del rendimiento de pelusa y sus componentes, y los alelos favorables pueden facilitar la futura reproducción de alto rendimiento mediante selección genómica en algodón Upland.

Files

journal.pone.0082193&type=printable.pdf

Files (395.7 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
md5:755361052d72330d2f16b220ab9b968f
395.7 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
أليلات QTL المواتية للعائد ومكوناته التي تم تحديدها من خلال تعيين الارتباط في مستنبتات القطن الصينية المرتفعة
Translated title (French)
Allèles QTL favorables pour le rendement et ses composants identifiés par la cartographie d'association dans les cultivars de coton chinois des hautes terres
Translated title (Spanish)
Alelos QTL favorables para el rendimiento y sus componentes identificados mediante mapeo de asociación en cultivares de algodón de tierras altas chinas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1974879397
DOI
10.1371/journal.pone.0082193

Is supplement to
https://openalex.org/W4212923765 (Other)
https://openalex.org/W30400323 (Other)
https://openalex.org/W2787068896 (Other)
https://openalex.org/W2200278762 (Other)
https://openalex.org/W2065722364 (Other)
https://openalex.org/W1998165549 (Other)
https://openalex.org/W1979080424 (Other)
https://openalex.org/W1969997927 (Other)
https://openalex.org/W1523912222 (Other)
https://openalex.org/W1480804049 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1969401581
  • https://openalex.org/W1972285992
  • https://openalex.org/W1981270312
  • https://openalex.org/W1984757332
  • https://openalex.org/W1986365759
  • https://openalex.org/W1994919855
  • https://openalex.org/W2002241218
  • https://openalex.org/W2004261412
  • https://openalex.org/W2007855860
  • https://openalex.org/W2008767843
  • https://openalex.org/W2023042688
  • https://openalex.org/W2024611655
  • https://openalex.org/W2028868595
  • https://openalex.org/W2031903342
  • https://openalex.org/W2035559648
  • https://openalex.org/W2046576829
  • https://openalex.org/W2059835699
  • https://openalex.org/W2061365215
  • https://openalex.org/W2078266139
  • https://openalex.org/W2080183225
  • https://openalex.org/W2086399523
  • https://openalex.org/W2087066139
  • https://openalex.org/W2093527528
  • https://openalex.org/W2098126593
  • https://openalex.org/W2100082928
  • https://openalex.org/W2104905104
  • https://openalex.org/W2107356656
  • https://openalex.org/W2109891657
  • https://openalex.org/W2110035718
  • https://openalex.org/W2112653577
  • https://openalex.org/W2124829400
  • https://openalex.org/W2124942223
  • https://openalex.org/W2131354461
  • https://openalex.org/W2134036574
  • https://openalex.org/W2142486812
  • https://openalex.org/W2143153648
  • https://openalex.org/W2143950081
  • https://openalex.org/W2153707555
  • https://openalex.org/W2154795209
  • https://openalex.org/W2157752701
  • https://openalex.org/W2160123604
  • https://openalex.org/W2160158855
  • https://openalex.org/W2161339576
  • https://openalex.org/W2163285329
  • https://openalex.org/W2169204126
  • https://openalex.org/W2334502283
  • https://openalex.org/W968437255