選択的ジェノタイピングによって導入された繊維品質に関するQTLの検証

Validation of QTLs for Fiber Quality Introgressed from by Selective Genotyping.

• Qi Chen
• Wei Wang
• Caixiang Wang
• Mi Zhang
• Jiwen Yu
• Yifei Zhang
• Baotong Yuan
• Yunyun Ding
• Don C Jones
• Andrew H Paterson
• Peng W Chee
• Baohua Wang

抄録

野生種からの遺伝子導入は、アップランド綿の繊維品質改善のための実行可能なアプローチであることが示されている。これまでに、我々は種間×先進的裏交配集団を開発し、繊維品質形質の 100 以上の QTL をマッピングしてきた。今回の研究では、異なる繊維品質形質について高い表現型を持つ導入系統の小さなサブセットを優先的に使用し、単一の実験で複数の繊維品質QTLを同時に検証するために、形質ベースの選択的遺伝子型解析アプローチを利用した。合計75のQTLがCIMおよび/またはシングルマーカー分析によって検出され、11の有意なマーカー-trait関連（<0.001）と3つの仮定的関連（<0.005）を含む、以前の研究でも報告されています。有効性が確認されたQTLには、繊維の長さ、細長さ、伸びに関する3つのQTLと、繊維の強度と均一性に関する1つのQTLが含まれています。このことから、選択的遺伝子型解析は、異なる形質、特に1つの実験集団で同時に検出された中等度から大規模な効果を持つものについて、複数のマーカー-traitの関連性を検証する可能性があることが示された。これらの対立遺伝子は、検証されたすべての遺伝子座において繊維品質の向上に寄与していた。本研究で得られた結果は、さらなるファインマッピング、マーカー支援選択、マップベースの遺伝子クローニングの基礎となるものである。

Gene introgression from wild species has been shown to be a feasible approach for fiber quality improvement in Upland cotton. Previously, we developed an interspecific × advanced-backcross population and mapped over one hundred QTL for fiber quality traits. In the current study, a trait-based selective genotyping approach was utilized to prioritize a small subset of introgression lines with high phenotypic values for different fiber quality traits, to simultaneously validate multiple fiber quality QTL in a single experiment. A total of 75 QTL were detected by CIM and/or single-marker analysis, including 11 significant marker-trait associations ( < 0.001) and three putative associations ( < 0.005) also reported in earlier studies. The QTL that have been validated include three each for fiber length, micronaire, and elongation, and one each for fiber strength and uniformity. Collectively, about 10% of the QTL previously reported have been validated here, indicating that selective genotyping has the potential to validate multiple marker-trait associations for different traits, especially those with a moderate to large-effect detected simultaneously in one experimental population. The alleles contributed to improved fiber quality for all validated loci. The results from this study will lay the foundation for further fine mapping, marker-assisted selection and map-based gene cloning.

Copyright © 2020 Chen et al.