Published January 1, 2012 | Version v1
Publication Open

Gene-Based Single Nucleotide Polymorphism Markers for Genetic and Association Mapping in Common Bean

Creators

  • 1. Uppsala University
  • 2. Agricultural Research Service
  • 3. International Center for Tropical Agriculture

Description

In common bean, expressed sequence tags (ESTs) are an underestimated source of gene-based markers such as insertion-deletions (Indels) or single-nucleotide polymorphisms (SNPs). However, due to the nature of these conserved sequences, detection of markers is difficult and portrays low levels of polymorphism. Therefore, development of intron-spanning EST-SNP markers can be a valuable resource for genetic experiments such as genetic mapping and association studies.In this study, a total of 313 new gene-based markers were developed at target genes. Intronic variation was deeply explored in order to capture more polymorphism. Introns were putatively identified after comparing the common bean ESTs with the soybean genome, and the primers were designed over intron-flanking regions. The intronic regions were evaluated for parental polymorphisms using the single strand conformational polymorphism (SSCP) technique and Sequenom MassARRAY system. A total of 53 new marker loci were placed on an integrated molecular map in the DOR364 × G19833 recombinant inbred line (RIL) population. The new linkage map was used to build a consensus map, merging the linkage maps of the BAT93 × JALO EEP558 and DOR364 × BAT477 populations. A total of 1,060 markers were mapped, with a total map length of 2,041 cM across 11 linkage groups. As a second application of the generated resource, a diversity panel with 93 genotypes was evaluated with 173 SNP markers using the MassARRAY-platform and KASPar technology. These results were coupled with previous SSR evaluations and drought tolerance assays carried out on the same individuals. This agglomerative dataset was examined, in order to discover marker-trait associations, using general linear model (GLM) and mixed linear model (MLM). Some significant associations with yield components were identified, and were consistent with previous findings.In short, this study illustrates the power of intron-based markers for linkage and association mapping in common bean. The utility of these markers is discussed in relation with the usefulness of microsatellites, the molecular markers by excellence in this crop.

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

Translated Description (Arabic)

في الفاصوليا الشائعة، تعتبر علامات التسلسل المعبر عنها (ESTs) مصدرًا أقل تقديرًا للعلامات القائمة على الجينات مثل حذف الإدراج (Indels) أو تعدد أشكال النوكليوتيدات الأحادية (SNPs). ومع ذلك، نظرًا لطبيعة هذه التسلسلات المحفوظة، فإن اكتشاف العلامات أمر صعب ويصور مستويات منخفضة من تعدد الأشكال. لذلك، يمكن أن يكون تطوير علامات EST - SNP الممتدة عبر الإنترون مورداً قيماً للتجارب الجينية مثل رسم الخرائط الجينية ودراسات الارتباط. في هذه الدراسة، تم تطوير ما مجموعه 313 علامة جديدة قائمة على الجينات في الجينات المستهدفة. تم استكشاف الاختلاف الداخلي بعمق من أجل التقاط المزيد من تعدد الأشكال. تم تحديد الإنترونات بشكل مفترض بعد مقارنة ESTs الشائعة للفاصوليا مع جينوم فول الصويا، وتم تصميم البرايمر على المناطق الداخلية. تم تقييم المناطق الداخلية لتعدد الأشكال الأبوية باستخدام تقنية تعدد الأشكال التشكيلية أحادية الجديلة (SSCP) ونظام Sequenom MassARRAY. تم وضع ما مجموعه 53 موقعًا جديدًا للعلامة على خريطة جزيئية متكاملة في مجموعة الخط الفطري المؤتلف DOR364 × G19833 (RIL). تم استخدام خريطة الربط الجديدة لبناء خريطة إجماع، ودمج خرائط الربط لسكان BAT93 × JALO EEP558 و DOR364 × BAT477. تم تعيين ما مجموعه 1060 علامة، بطول إجمالي للخريطة يبلغ 2041 سم عبر 11 مجموعة ربط. كتطبيق ثانٍ للمورد الذي تم إنشاؤه، تم تقييم لوحة التنوع مع 93 نمطًا وراثيًا مع 173 علامة SNP باستخدام منصة MassARRAY وتقنية KASPar. واقترنت هذه النتائج بتقييمات سابقة لإصلاح قطاع الأمن وفحوصات تحمل الجفاف التي أجريت على نفس الأفراد. تم فحص مجموعة البيانات التكتلية هذه، من أجل اكتشاف ارتباطات العلامات والسمات، باستخدام النموذج الخطي العام (GLM) والنموذج الخطي المختلط (MLM). تم تحديد بعض الارتباطات المهمة مع مكونات المحصول، وكانت متسقة مع النتائج السابقة. باختصار، توضح هذه الدراسة قوة العلامات القائمة على الإنترون للربط ورسم خرائط الارتباط في الفول المشترك. وتناقش فائدة هذه العلامات فيما يتعلق بفائدة السواتل الصغرى، وهي العلامات الجزيئية بالتميز في هذا المحصول.

Translated Description (French)

Dans le haricot commun, les étiquettes de séquence exprimée (est) sont une source sous-estimée de marqueurs génétiques tels que les délétions d'insertion (Indels) ou les polymorphismes mononucléotidiques (SNP). Cependant, en raison de la nature de ces séquences conservées, la détection des marqueurs est difficile et présente de faibles niveaux de polymorphisme. Par conséquent, le développement de marqueurs EST-SNP couvrant les introns peut être une ressource précieuse pour les expériences génétiques telles que la cartographie génétique et les études d'association. Dans cette étude, un total de 313 nouveaux marqueurs basés sur les gènes ont été développés au niveau des gènes cibles. La variation intronique a été explorée en profondeur afin de capturer plus de polymorphisme. Les introns ont été identifiés après avoir comparé les est du haricot commun avec le génome du soja, et les amorces ont été conçues sur des régions flanquant les introns. Les régions introniques ont été évaluées pour les polymorphismes parentaux en utilisant la technique du polymorphisme conformationnel simple brin (SSCP) et le système Sequenom MassARRAY. Un total de 53 nouveaux loci marqueurs ont été placés sur une carte moléculaire intégrée dans la population de lignées consanguines recombinantes (ril) DOR364 × G19833. La nouvelle carte de liaison a été utilisée pour construire une carte de consensus, fusionnant les cartes de liaison des populations BAT93 × JALO EEP558 et DOR364 × BAT477. Au total, 1 060 marqueurs ont été cartographiés, avec une longueur totale de carte de 2 041 cM dans 11 groupes de liaison. Comme deuxième application de la ressource générée, un panel de diversité de 93 génotypes a été évalué avec 173 marqueurs SNP en utilisant la plateforme MassARRAY et la technologie KASPar. Ces résultats ont été couplés à des évaluations précédentes de la SSR et à des essais de tolérance à la sécheresse effectués sur les mêmes individus. Cet ensemble de données agglomératives a été examiné, afin de découvrir des associations marqueur-trait, à l'aide d'un modèle linéaire général (GLM) et d'un modèle linéaire mixte (MLM). Certaines associations significatives avec les composants de rendement ont été identifiées et étaient cohérentes avec les résultats précédents. En bref, cette étude illustre la puissance des marqueurs à base d'introns pour la cartographie de liaison et d'association chez le haricot commun. L'utilité de ces marqueurs est discutée en relation avec l'utilité des microsatellites, les marqueurs moléculaires par excellence dans cette culture.

Translated Description (Spanish)

En el frijol común, las etiquetas de secuencia expresada (EST) son una fuente subestimada de marcadores basados en genes, como las deleciones de inserción (Indels) o los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP). Sin embargo, debido a la naturaleza de estas secuencias conservadas, la detección de marcadores es difícil y presenta bajos niveles de polimorfismo. Por lo tanto, el desarrollo de marcadores EST-SNP que abarcan intrones puede ser un recurso valioso para experimentos genéticos como el mapeo genético y los estudios de asociación. En este estudio, se desarrollaron un total de 313 nuevos marcadores basados en genes en los genes diana. La variación intrónica se exploró profundamente para capturar más polimorfismo. Los intrones se identificaron de forma putativa después de comparar las est comunes del grano con el genoma de la soja, y los cebadores se diseñaron sobre regiones flanqueantes de intrones. Las regiones intrónicas se evaluaron para polimorfismos parentales utilizando la técnica de polimorfismo conformacional monocatenario (SSCP) y el sistema Sequenom MassARRAY. Se colocaron un total de 53 nuevos loci marcadores en un mapa molecular integrado en la población de línea endogámica recombinante (RIL) DOR364 × G19833. El nuevo mapa de vinculación se utilizó para construir un mapa de consenso, fusionando los mapas de vinculación de las poblaciones BAT93 × Jalo EEP558 y DOR364 × BAT477. Se mapearon un total de 1060 marcadores, con una longitud total del mapa de 2041 cM en 11 grupos de enlace. Como segunda aplicación del recurso generado, se evaluó un panel de diversidad con 93 genotipos con 173 marcadores SNP utilizando la plataforma MassARRAY y la tecnología KASPar. Estos resultados se combinaron con evaluaciones previas de SSR y ensayos de tolerancia a la sequía realizados en los mismos individuos. Se examinó este conjunto de datos aglomerativos, con el fin de descubrir asociaciones marcador-rasgo, utilizando el modelo lineal general (GLM) y el modelo lineal mixto (MLM). Se identificaron algunas asociaciones significativas con los componentes de rendimiento, y fueron consistentes con los hallazgos anteriores. En resumen, este estudio ilustra el poder de los marcadores basados en intrones para el mapeo de vinculación y asociación en el grano común. Se discute la utilidad de estos marcadores en relación con la utilidad de los microsatélites, los marcadores moleculares por excelencia en este cultivo.

Files

1471-2156-13-48.pdf

Files (682.2 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
md5:109986beee6516598db6a39b520dfa23
682.2 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
علامات تعدد أشكال النيوكليوتيدات المفردة القائمة على الجينات لرسم الخرائط الوراثية والارتباطية في الفاصوليا الشائعة
Translated title (French)
Marqueurs de polymorphisme nucléotidique unique à base de gènes pour la cartographie génétique et d'association chez le haricot commun
Translated title (Spanish)
Marcadores de polimorfismo de nucleótido único basados en genes para mapeo genético y de asociación en frijol común

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2147293589
DOI
10.1186/1471-2156-13-48

Is supplement to
https://openalex.org/W3151841136 (Other)
https://openalex.org/W3099554367 (Other)
https://openalex.org/W2409272280 (Other)
https://openalex.org/W2358016153 (Other)
https://openalex.org/W2347942678 (Other)
https://openalex.org/W2136840240 (Other)
https://openalex.org/W2052490531 (Other)
https://openalex.org/W1967407772 (Other)
https://openalex.org/W1965519446 (Other)
https://openalex.org/W1531474743 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Kenya

References

  • https://openalex.org/W1648202970
  • https://openalex.org/W1833612546
  • https://openalex.org/W1896681215
  • https://openalex.org/W1965964120
  • https://openalex.org/W1970746849
  • https://openalex.org/W1973413549
  • https://openalex.org/W1977637902
  • https://openalex.org/W1978929679
  • https://openalex.org/W1980133123
  • https://openalex.org/W1982649766
  • https://openalex.org/W1988723268
  • https://openalex.org/W1990648840
  • https://openalex.org/W1991746476
  • https://openalex.org/W1992924235
  • https://openalex.org/W1993846687
  • https://openalex.org/W2002600206
  • https://openalex.org/W2005734688
  • https://openalex.org/W2009589570
  • https://openalex.org/W2009974780
  • https://openalex.org/W2021711844
  • https://openalex.org/W2033891583
  • https://openalex.org/W2037177049
  • https://openalex.org/W2037523369
  • https://openalex.org/W2037692024
  • https://openalex.org/W2048457749
  • https://openalex.org/W2051845243
  • https://openalex.org/W2055987466
  • https://openalex.org/W2061005052
  • https://openalex.org/W2062283343
  • https://openalex.org/W2063905531
  • https://openalex.org/W2064950342
  • https://openalex.org/W2066337536
  • https://openalex.org/W2068265733
  • https://openalex.org/W2068524049
  • https://openalex.org/W2069084833
  • https://openalex.org/W2070084898
  • https://openalex.org/W2070122906
  • https://openalex.org/W2072937713
  • https://openalex.org/W2086573417
  • https://openalex.org/W2091239497
  • https://openalex.org/W2095257585
  • https://openalex.org/W2097085435
  • https://openalex.org/W2097422467
  • https://openalex.org/W2104490946
  • https://openalex.org/W2104507604
  • https://openalex.org/W2104905104
  • https://openalex.org/W2109764708
  • https://openalex.org/W2110035718
  • https://openalex.org/W2112653577
  • https://openalex.org/W2112761438
  • https://openalex.org/W2114030414
  • https://openalex.org/W2116047107
  • https://openalex.org/W2119264284
  • https://openalex.org/W2122599023
  • https://openalex.org/W2125999383
  • https://openalex.org/W2128492946
  • https://openalex.org/W2132213462
  • https://openalex.org/W2136044834
  • https://openalex.org/W2136977035
  • https://openalex.org/W2137797806
  • https://openalex.org/W2139991373
  • https://openalex.org/W2141616651
  • https://openalex.org/W2142478510
  • https://openalex.org/W2145473911
  • https://openalex.org/W2150448009
  • https://openalex.org/W2161339576
  • https://openalex.org/W2333021083
  • https://openalex.org/W4238575614