Published December 3, 2018
| Version v1
Publication
Open
Resequencing of <i>cv</i> CRI‐12 family reveals haplotype block inheritance and recombination of agronomically important genes in artificial selection
Creators
-
Xuke Lu1, 2
- Xiaoqiong Fu1, 2
- Delong Wang1, 2
-
Junyi Wang3
-
Xiugui Chen1, 2
- Meirong Hao3
-
Junjuan Wang1, 2
-
Kyle A. Gervers4, 5
-
Lixue Guo1, 2
-
Shuai Wang1, 2
-
Zujun Yin1, 2
- Weili Fan1, 2
-
Chunwei Shi3
-
Xiaoge Wang1, 2
-
Jun Peng1, 2
-
Chao Chen1, 2
-
Ruifeng Cui1, 2
- Na Shu1, 2
-
Binglei Zhang1, 2
- Mingge Han1, 2
-
Xin Zhao1, 2
-
Min Mu1, 2
-
John Z. Yu4, 5
-
Wuwei Ye1, 2
- 1. Cotton Research Institute
- 2. Chinese Academy of Agricultural Sciences
- 3. Gene Tech (China)
- 4. Southern Plains Agricultural Research Center
- 5. Agricultural Research Service
Description
Although efforts have been taken to exploit diversity for yield and quality improvements, limited progress on using beneficial alleles in domesticated and undomesticated cotton varieties is limited. Given the complexity and limited amount of genomic information since the completion of four cotton genomes, characterizing significant variations and haplotype block inheritance under artificial selection has been challenging. Here we sequenced Gossypium hirsutum L. cv CRI-12 (the cotton variety with the largest acreage in China), its parental cultivars, and progeny cultivars, which were bred by the different institutes in China. In total, 3.3 million SNPs were identified and 118, 126 and 176 genes were remarkably correlated with Verticillium wilt, salinity and drought tolerance in CRI-12, respectively. Transcriptome-wide analyses of gene expression, and functional annotations, have provided support for the identification of genes tied to these tolerances. We totally discovered 58 116 haplotype blocks, among which 23 752 may be inherited and 1029 may be recombined under artificial selection. This survey of genetic diversity identified loci that may have been subject to artificial selection and documented the haplotype block inheritance and recombination, shedding light on the genetic mechanism of artificial selection and guiding breeding efforts for the genetic improvement of cotton.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
على الرغم من الجهود المبذولة لاستغلال التنوع من أجل تحسين الغلة والجودة، إلا أن التقدم المحدود في استخدام الأليلات المفيدة في أصناف القطن المستأنسة وغير المستأنسة محدود. نظرًا للتعقيد والكمية المحدودة من المعلومات الجينية منذ الانتهاء من أربعة جينومات قطنية، فإن توصيف الاختلافات الكبيرة ووراثة الكتلة الفردانية في ظل الانتقاء الاصطناعي كان أمرًا صعبًا. هنا قمنا بتسلسل Gossypium hirsutum L. cv CRI -12 (صنف القطن الذي يحتوي على أكبر مساحة في الصين)، وأصنافه الأبوية، وأصناف النسل، التي تم تربيتها من قبل المعاهد المختلفة في الصين. في المجموع، تم تحديد 3.3 مليون SNPs وارتبط 118 و 126 و 176 جينًا بشكل ملحوظ مع ذبول Verticillium والملوحة وتحمل الجفاف في CRI -12، على التوالي. وقد وفرت التحليلات على مستوى Transcriptome للتعبير الجيني، والتعليقات التوضيحية الوظيفية، الدعم لتحديد الجينات المرتبطة بهذه التحمل. لقد اكتشفنا تمامًا 58116 كتلة من النمط الفرداني، من بينها 23752 يمكن أن تكون موروثة و 1029 يمكن إعادة دمجها تحت الانتقاء الاصطناعي. حدد هذا المسح للتنوع الجيني المواضع التي قد تكون خضعت للانتقاء الاصطناعي ووثق وراثة كتلة النمط الفرداني وإعادة التركيب، مما يسلط الضوء على الآلية الوراثية للانتقاء الاصطناعي وتوجيه جهود التكاثر للتحسين الجيني للقطن.Translated Description (French)
Bien que des efforts aient été déployés pour exploiter la diversité pour améliorer le rendement et la qualité, les progrès limités sur l'utilisation d'allèles bénéfiques dans les variétés de coton domestiquées et non domestiquées sont limités. Compte tenu de la complexité et de la quantité limitée d'informations génomiques depuis l'achèvement de quatre génomes de coton, la caractérisation des variations significatives et de l'héritage des blocs d'haplotypes dans le cadre de la sélection artificielle a été difficile. Ici, nous avons séquencé Gossypium hirsutum L. cv cri-12 (la variété de coton avec la plus grande superficie en Chine), ses cultivars parentaux et ses cultivars descendants, qui ont été élevés par les différents instituts en Chine. Au total, 3,3 millions de SNP ont été identifiés et 118, 126 et 176 gènes ont été remarquablement corrélés avec la flétrissure de Verticillium, la salinité et la tolérance à la sécheresse dans CRI-12, respectivement. Les analyses de l'expression des gènes à l'échelle du transcriptome et les annotations fonctionnelles ont fourni un soutien pour l'identification des gènes liés à ces tolérances. Nous avons totalement découvert 58 116 blocs haplotypes, parmi lesquels 23 752 peuvent être hérités et 1029 peuvent être recombinés sous sélection artificielle. Cette enquête sur la diversité génétique a permis d'identifier des loci susceptibles d'avoir fait l'objet d'une sélection artificielle et de documenter l'héritage et la recombinaison des blocs d'haplotypes, mettant en lumière le mécanisme génétique de la sélection artificielle et guidant les efforts de sélection pour l'amélioration génétique du coton.Translated Description (Spanish)
Aunque se han realizado esfuerzos para explotar la diversidad para mejorar el rendimiento y la calidad, el progreso limitado en el uso de alelos beneficiosos en variedades de algodón domesticadas y no domesticadas es limitado. Dada la complejidad y la cantidad limitada de información genómica desde la finalización de cuatro genomas de algodón, la caracterización de variaciones significativas y la herencia de bloques de haplotipos bajo selección artificial ha sido un desafío. Aquí secuenciamos Gossypium hirsutum L. cv CRI-12 (la variedad de algodón con mayor superficie en China), sus cultivares parentales y cultivares de progenie, que fueron criados por los diferentes institutos en China. En total, se identificaron 3,3 millones de SNP y 118, 126 y 176 genes se correlacionaron notablemente con el marchitamiento por Verticillium, la salinidad y la tolerancia a la sequía en CRI-12, respectivamente. Los análisis de la expresión génica en todo el transcriptoma y las anotaciones funcionales han proporcionado apoyo para la identificación de genes vinculados a estas tolerancias. Descubrimos totalmente 58 116 bloques de haplotipos, entre los cuales 23 752 pueden ser heredados y 1029 pueden recombinarse bajo selección artificial. Este estudio de la diversidad genética identificó los loci que pueden haber estado sujetos a selección artificial y documentó la herencia y recombinación del bloque de haplotipos, arrojando luz sobre el mecanismo genético de la selección artificial y guiando los esfuerzos de mejoramiento para la mejora genética del algodón.Files
pbi.13030.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:03334f93fad11f21bc5bb81164a4e2bc
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يكشف تسلسل عائلة <i>CV</i> CRI -12 عن وراثة كتلة النمط الفرداني وإعادة تركيب الجينات المهمة زراعيًا في الانتقاء الاصطناعي
- Translated title (French)
- Le reséquençage de la famille <i>cv</i> cri‐12 révèle l'hérédité des blocs d'haplotypes et la recombinaison de gènes agronomiquement importants dans la sélection artificielle
- Translated title (Spanish)
- La resecuenciación de la familia <i>cv</i> CRI‐12 revela la herencia de bloques de haplotipos y la recombinación de genes agronómicamente importantes en la selección artificial
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2899765892
- DOI
- 10.1111/pbi.13030
References
- https://openalex.org/W1767163685
- https://openalex.org/W1928220195
- https://openalex.org/W1964227412
- https://openalex.org/W1970963407
- https://openalex.org/W1976182511
- https://openalex.org/W1979160073
- https://openalex.org/W1979350149
- https://openalex.org/W1982663312
- https://openalex.org/W1984068087
- https://openalex.org/W1999908089
- https://openalex.org/W2006066143
- https://openalex.org/W2008941723
- https://openalex.org/W2024278789
- https://openalex.org/W2033611197
- https://openalex.org/W2036142773
- https://openalex.org/W2038385990
- https://openalex.org/W2042827641
- https://openalex.org/W2050825724
- https://openalex.org/W2052760347
- https://openalex.org/W2055966372
- https://openalex.org/W2058702007
- https://openalex.org/W2059184037
- https://openalex.org/W2062772087
- https://openalex.org/W2066314104
- https://openalex.org/W2073512111
- https://openalex.org/W2083241724
- https://openalex.org/W2090106709
- https://openalex.org/W2092017100
- https://openalex.org/W2093776734
- https://openalex.org/W2097177106
- https://openalex.org/W2103017472
- https://openalex.org/W2103441770
- https://openalex.org/W2108169091
- https://openalex.org/W2108234281
- https://openalex.org/W2111374582
- https://openalex.org/W2119180969
- https://openalex.org/W2137121675
- https://openalex.org/W2142819802
- https://openalex.org/W2144430955
- https://openalex.org/W2146108696
- https://openalex.org/W2150871890
- https://openalex.org/W2152664025
- https://openalex.org/W2159482845
- https://openalex.org/W2159580843
- https://openalex.org/W2162530578
- https://openalex.org/W2167737093
- https://openalex.org/W2168059506
- https://openalex.org/W2171169861
- https://openalex.org/W2182016599
- https://openalex.org/W2192929264
- https://openalex.org/W2217809488
- https://openalex.org/W2255971942
- https://openalex.org/W2392692524
- https://openalex.org/W2444221476
- https://openalex.org/W2509475426
- https://openalex.org/W4247053599
- https://openalex.org/W4294216483