Identificação de genes candidatos associados a flores duplas através da integração de BSA-seq e RNA-seq em Brassica napus

Como uma cultura de Brassica, Brassica napus tipicamente tem flores simples que contêm quatro pétalas. O fenótipo de flores duplas da canola tem sido uma característica desejável na China devido ao seu potencial valor comercial no turismo ornamental. No entanto, poucos germoplasmas de flores duplas foram documentados em B. napus, e o conhecimento sobre os genes subjacentes é limitado. Aqui, B. napus D376 foi caracterizado como uma cepa de flores duplas que apresentou uma média de 10,92 ± 1,40 pétalas e outros órgãos florais normais. As populações F1, F2 e BC1 foram construídas cruzando D376 com uma linhagem de flores simples reciprocamente. A análise genética revelou que a característica de flores duplas era uma característica recessiva controlada por múltiplos genes. Para identificar os genes-chave que controlam a característica de flores duplas, foram realizadas análises de sequenciamento de análise de segregação em massa (BSA-seq) e RNA-seq em lotes individuais F2 com fenótipos extremos opostos. Através do BSA-seq, um intervalo candidato foi mapeado na região do cromossomo C05: 14,56–16,17 Mb. As análises de enriquecimento GO e KEGG revelaram que os DEGs estavam significativamente enriquecidos em processos metabólicos de carboidratos, notavelmente no metabolismo de amido e sacarose. Curiosamente, cinco e trinta e seis DEGs associados ao desenvolvimento floral foram significativamente elevados e reduzidos, respectivamente, nas plantas de flores duplas. Uma análise combinada de dados de BSA-seq e RNA-seq revelou que cinco genes eram candidatos associados à característica da flor dupla, sendo BnaC05.ERS2 o gene mais promissor. Esses achados fornecem novas percepções sobre o melhoramento de variedades de flores duplas e estabelecem uma base teórica para revelar os mecanismos moleculares do desenvolvimento floral em B. napus.