黄さび抵抗性遺伝子Yr7を用いて実証したコムギの遺伝子マッピングの枠組み

A framework for gene mapping in wheat demonstrated using the Yr7 yellow rust resistance gene.

• Laura-Jayne Gardiner
• Pauline Bansept-Basler
• Mohamed El-Soda
• Anthony Hall
• Donal M O'Sullivan

抄録

小麦の黄さび抵抗性遺伝子Yr7をマッピングし、関連するSNPを同定するために3つのアプローチを用いた。まず、ダブルハプロイド（DH）集団を用いた伝統的なQTLマッピングアプローチを用い、Yr7を染色体2Bの低組換え領域にマッピングした。QTLを細かくマッピングするために、次にアソシエーションマッピングパネルを使用した。両方の集団は、共通の分離SNPに基づいてQTLとゲノム全体のアソシエーションスキャンのアライメントを可能にするSNPアレイジェノタイピングされました。QTL間隔にまたがるアソシエーションパネルの解析により、QTL間隔を単一のハプロタイプブロックに絞り込んだ。最後に、我々は、以前に示唆されたYr7候補と高い相同性を示す区間の候補遺伝子を同定し、多型の密度がより高いYr7区間のポピュレーションを行うために、耐性および感受性のDHバルクのマッピング-バイ-シーケンスを使用しました。我々は、アソシエーションマッピングパネルの高い組換え、低いLD精度で区間内の遺伝子ベースの分離多型の完全なリストを提供し、マッピング-by-sequencingを組み合わせることのパワーを強調しています。我々のマッピング-by-sequencing手法は、どのような形質にも適用可能であり、我々の結果は、ほぼ完全な参照ゲノム配列を用いて、原因遺伝子を含む小さな間隔を定義することができる小麦において、このアプローチを検証するものである。

We used three approaches to map the yellow rust resistance gene Yr7 and identify associated SNPs in wheat. First, we used a traditional QTL mapping approach using a double haploid (DH) population and mapped Yr7 to a low-recombination region of chromosome 2B. To fine map the QTL, we then used an association mapping panel. Both populations were SNP array genotyped allowing alignment of QTL and genome-wide association scans based on common segregating SNPs. Analysis of the association panel spanning the QTL interval, narrowed the interval down to a single haplotype block. Finally, we used mapping-by-sequencing of resistant and susceptible DH bulks to identify a candidate gene in the interval showing high homology to a previously suggested Yr7 candidate and to populate the Yr7 interval with a higher density of polymorphisms. We highlight the power of combining mapping-by-sequencing, delivering a complete list of gene-based segregating polymorphisms in the interval with the high recombination, low LD precision of the association mapping panel. Our mapping-by-sequencing methodology is applicable to any trait and our results validate the approach in wheat, where with a near complete reference genome sequence, we are able to define a small interval containing the causative gene.