Published May 1, 2022 | Version v1
Publication Metadata-only

Integrating Genome-wide association and whole transcriptome analysis to reveal genetic control of leaf traits in Gossypium arboreum L.

Creators

  • 1. Cotton Research Institute
  • 2. Anyang Institute of Technology

Description

Leaves are important organs for crop photosynthesis and transpiration, and their morphological characteristics can directly reflect the growth state of plants. Accurate measurement of leaf traits and mining molecular markers are of great significance to the study of cotton growth. Here, we performed a Genome-wide association study on 7 leaf traits in 213 Asian cotton accessions. 32 significant SNPs and 44 genes were identified. A field experiment showed significant difference in leaf hair and leaf area between DPL971 and its natural mutant DPL972. We also compared the leaf transcriptome difference between DPL971 and DPL972, and found a batch of differentially expressed genes and non-coding RNAs (including lncRNAs, microRNAs, and circRNAs). After integrating the GWAS and transcriptome results, we finally selected two coding genes (Ga03G2383 and Ga05G3412) and two microRNAs (hbr-miR156, unconservative_Chr03_contig343_2364) as the candidate for leaf traits. Those findings will provide important genomic resources for cotton leaf improvement breeding.

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

Translated Description (Arabic)

الأوراق هي أعضاء مهمة لعملية التمثيل الضوئي للمحاصيل والنتح، ويمكن أن تعكس خصائصها المورفولوجية مباشرة حالة نمو النباتات. إن القياس الدقيق لسمات الأوراق والعلامات الجزيئية للتعدين له أهمية كبيرة لدراسة نمو القطن. هنا، أجرينا دراسة ارتباط على مستوى الجينوم على 7 سمات للأوراق في 213 مدخلات قطن آسيوية. تم تحديد 32 SNPs و 44 جينًا مهمًا. أظهرت تجربة ميدانية اختلافًا كبيرًا في شعر الأوراق ومساحة الأوراق بين DPL971 و DPL972 المتحول الطبيعي. قارنا أيضًا اختلاف ترانسكريبتوم الورقة بين DPL971 و DPL972، ووجدنا مجموعة من الجينات المعبر عنها بشكل تفاضلي والحمض النووي الريبي غير المشفر (بما في ذلك الحمض النووي الريبي، والحمض النووي الريبي الميكروي، والحمض النووي الريبي الدائري). بعد دمج نتائج GWAS و transcriptome، اخترنا أخيرًا اثنين من جينات الترميز (Ga03G2383 و Ga05G3412) واثنين من microRNAs (hbr - miR156، uncervervative_Chr03_contig343 _2364) كمرشح لسمات الأوراق. ستوفر هذه النتائج موارد جينية مهمة لتربية أوراق القطن.

Translated Description (French)

Les feuilles sont des organes importants pour la photosynthèse et la transpiration des cultures, et leurs caractéristiques morphologiques peuvent refléter directement l'état de croissance des plantes. Une mesure précise des traits foliaires et des marqueurs moléculaires miniers est d'une grande importance pour l'étude de la croissance du coton. Ici, nous avons réalisé une étude d'association à l'échelle du génome sur 7 traits foliaires dans 213 accessions de coton asiatique. 32 SNP significatifs et 44 gènes ont été identifiés. Une expérience sur le terrain a montré une différence significative dans les poils et la surface foliaire entre DPL971 et son mutant naturel DPL972. Nous avons également comparé la différence de transcriptome foliaire entre DPL971 et DPL972, et trouvé un lot de gènes exprimés de manière différentielle et d'ARN non codants (y compris les lncRNA, les microRNA et les circRNA). Après intégration des résultats du GWAS et du transcriptome, nous avons finalement sélectionné deux gènes codants (Ga03G2383 et Ga05G3412) et deux microARN (hbr-miR156, inconservative_Chr03_contig343_2364) comme candidats aux caractères foliaires. Ces résultats fourniront d'importantes ressources génomiques pour l'amélioration des feuilles de coton.

Translated Description (Spanish)

Las hojas son órganos importantes para la fotosíntesis y la transpiración de los cultivos, y sus características morfológicas pueden reflejar directamente el estado de crecimiento de las plantas. La medición precisa de los rasgos de las hojas y los marcadores moleculares de la minería son de gran importancia para el estudio del crecimiento del algodón. Aquí, realizamos un estudio de asociación de todo el genoma sobre 7 rasgos foliares en 213 accesiones de algodón asiático. Se identificaron 32 SNP significativos y 44 genes. Un experimento de campo mostró una diferencia significativa en el pelo de la hoja y el área de la hoja entre DPL971 y su mutante natural DPL972. También comparamos la diferencia del transcriptoma foliar entre DPL971 y DPL972, y encontramos un lote de genes expresados diferencialmente y ARN no codificantes (incluidos lncRNA, microRNA y circRNA). Después de integrar los resultados de GWAS y transcriptoma, finalmente seleccionamos dos genes codificantes (Ga03G2383 y Ga05G3412) y dos microARN (hbr-miR156, unconservative_Chr03_contig343_2364) como candidatos para los rasgos foliares. Esos hallazgos proporcionarán importantes recursos genómicos para el mejoramiento de la hoja de algodón.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دمج الارتباط على مستوى الجينوم وتحليل النسخ الكامل للكشف عن التحكم الوراثي في سمات الأوراق في غوسيبيوم أربوريوم إل.
Translated title (French)
Intégrer l'association à l'échelle du génome et l'analyse du transcriptome entier pour révéler le contrôle génétique des traits foliaires chez Gossypium arboreum L.
Translated title (Spanish)
Integración de la asociación de todo el genoma y el análisis del transcriptoma completo para revelar el control genético de los rasgos foliares en Gossypium arboreum L.

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4220727404
DOI
10.1016/j.ygeno.2022.110331

Is supplement to
https://openalex.org/W3168556828 (Other)
https://openalex.org/W3000738194 (Other)
https://openalex.org/W2919381586 (Other)
https://openalex.org/W2884987722 (Other)
https://openalex.org/W2187207551 (Other)
https://openalex.org/W2166538007 (Other)
https://openalex.org/W2087420116 (Other)
https://openalex.org/W2069184423 (Other)
https://openalex.org/W2012123584 (Other)
https://openalex.org/W1994038182 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1967543716
  • https://openalex.org/W1980556770
  • https://openalex.org/W1988905808
  • https://openalex.org/W1994560351
  • https://openalex.org/W2027847170
  • https://openalex.org/W2029670481
  • https://openalex.org/W2048194168
  • https://openalex.org/W2052705540
  • https://openalex.org/W2055850604
  • https://openalex.org/W2058597687
  • https://openalex.org/W2061548680
  • https://openalex.org/W2075320162
  • https://openalex.org/W2088486634
  • https://openalex.org/W2100305481
  • https://openalex.org/W2102278945
  • https://openalex.org/W2102691282
  • https://openalex.org/W2104005232
  • https://openalex.org/W2110035718
  • https://openalex.org/W2139582953
  • https://openalex.org/W2142974180
  • https://openalex.org/W2147625377
  • https://openalex.org/W2167614665
  • https://openalex.org/W2170551349
  • https://openalex.org/W2179438025
  • https://openalex.org/W2333018930
  • https://openalex.org/W2793978695
  • https://openalex.org/W2800206218
  • https://openalex.org/W2800524954
  • https://openalex.org/W2801925923
  • https://openalex.org/W2924449381
  • https://openalex.org/W2980851184
  • https://openalex.org/W3006804883
  • https://openalex.org/W3118007778
  • https://openalex.org/W3153544950
  • https://openalex.org/W3155375725
  • https://openalex.org/W4200149379