Kombination von QTL-Kartierung und GWAS für die feine Kartierung und Genmine von Dürretoleranz und Saatgut Ertragskomponenten bei Ackerbohne (Vicia faba L.)

Die Steigerung der Erträge von Pflanzen angesichts des Klimawandels ist ein zentrales Ziel in der Züchtung von Ackerbohnen. Durch die Integration mehrerer Datensätze kombinieren wir aktuelle QTL- und GWAS-Analysen für Ertrag und Dürretoleranz und decken die konsistentesten genomischen Regionen auf, die mit diesen Eigenschaften in Zusammenhang stehen. Wir bestimmen die physische Position der signifikanten Marker im Referenzgenom der Ackerbohne und bewerten die Ko-Lokalisierung von signifikanten QTNs mit stabilen QTLs, wodurch wir die wahrscheinlichsten Kandidatengene hervorheben. Einhundertzweiundfünfzig annotierte Gene, die in 10 überlappenden genomischen Regionen gefunden wurden, wurden als Kandidatengene der Ackerbohne für traits im Zusammenhang mit Dürre und Ertrag vorhergesagt, und viele von ihnen standen in engem Zusammenhang mit zuvor identifizierten und validierten Genen in anderen Nutzpflanzen. Mehrere signifikante Marker scheinen mehrere traits zu beeinflussen, manchmal sogar scheinbar nicht verwandte, was auf potenzielle Pleiotropie oder enge physische Verknüpfung hindeutet, obwohl eine weitere Validierung erforderlich ist. Durch die Integration zuvor veröffentlichter QTLs und GWAS-Ergebnisse für Ertrag und traits im Zusammenhang mit Dürre und die Projektion der signifikanten Marker auf das physische Referenzgenom identifizierten wir überlappende Regionen und suchen Kandidatengene innerhalb dieser Intervalle. Die Ergebnisse dieser Studie erweitern unser Verständnis der genetischen Architektur verschiedener traits erheblich und liefern nützliche Informationen über Kandidatengene, die potenziell für die Auswahl in zukünftigen Züchtungsprogrammen der Ackerbohne geeignet sein könnten.