Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các locus tính trạng định lượng ảnh hưởng đến số ngày ra hoa và chiều cao cây ở đậu tằm, Vigna unguiculata (L.) Walp
Tóm tắt
Đậu tằm (Vigna unguiculate (L.) Walp.) là một loại cây họ đậu đa chức năng quan trọng trên toàn cầu, được sử dụng làm thực phẩm, rau, thức ăn gia súc và cây trồng làm che phủ. Tuy nhiên, chỉ có một số nghiên cứu hạn chế được thực hiện về các đặc điểm nông học. Ở đây, chúng tôi báo cáo phân tích locus tính trạng định lượng (QTL) của số ngày ra hoa (DTF) và chiều cao cây (PH) bằng cách sử dụng bản đồ liên kết SNP đặc trưng được phát triển gần đây từ một quần thể dòng lai tái tổ hợp (RIL) được lấy từ lần bắt chéo giữa Golden Eye Cream và IT98K-476-8. Quần thể đã được xác định thuộc tính DTF và PH thông qua các thử nghiệm thực địa và trong nhà kính ở hai môi trường khác nhau. Các QTL kiểm soát những đặc điểm này đã được lập bản đồ sử dụng dữ liệu kiểu hình kết hợp đa môi trường và dữ liệu thử nghiệm đơn. Phân tích dữ liệu kết hợp đã xác định một QTL chính (qDTF9.1) cho DTF, và một QTL chính (qPH9.1) và một QTL phụ (qPH4.1) cho PH. qDTF9.1 và qPH9.1 nằm cạnh nhau trên nhiễm sắc thể 9 và mỗi QTL giải thích 29.3% và 29.5% biến thiên kiểu hình (PVE), tương ứng. Phân tích dữ liệu thử nghiệm đơn đã xác định một QTL phụ (qDTF2.1) trên nhiễm sắc thể 2 cho DTF và hai QTL phụ (qPH4.1 và qPH4.2) trên nhiễm sắc thể 4 cho PH, trong khi các QTL chính, qDTF9.1 và qPH9.1, luôn được xác định nhất quán trong tất cả các thử nghiệm được thực hiện. Phân tích epistasis cho thấy qDTF9.1 tương tác với một locus trên nhiễm sắc thể 4, góp phần 50% của PVE, và qPH9.1 tương tác với một locus trên mỗi nhiễm sắc thể 4 và 6, góp phần 30% và 23% của PVE, tương ứng, cho thấy rằng epistasis đóng một vai trò quan trọng trong hiệu suất của các đặc điểm này. Những kết quả này, do đó, cung cấp hiểu biết sâu sắc hơn về kiến trúc di truyền của DTF và PH ở cây, cũng như công cụ phân tử cần thiết cho việc phân lập các gen và cải thiện giống đậu tằm.
Từ khóa
#đậu tằm #Vigna unguiculata #locus tính trạng định lượng #số ngày ra hoa #chiều cao cây #gen #cải thiện giốngTài liệu tham khảo
Andargie M, Pasquet RS, Muluvi GM, Timko MP (2013) Quantitative trait loci analysis of flowering time related traits identified in recombinant inbred lines of cowpea (Vigna unguiculata). Genome 56:289–294. https://doi.org/10.1139/gen-2013-0028
Bressani R (1985) Nutritive value of cowpeas. In: Singh SR, Rachie KO (eds) Cowpea research, production and utilization. John Wiley & Sons Ltd. 355–360
Catchen JM, Amores A, Hohenlohe P, Cresko W, Postlethwait JH (2011) Stacks: Building and Genotyping Loci De NovoFrom Short-Read Sequences. G3 1:171–182. https://doi.org/10.1534/g3.111.000240
Cao Y, Li S, He X, Chang F, Kong J, Gai J (2017) Mapping QTLs for plant height and flowering time in a Chinese summer planting soybean RIL population. Euphytica 213:1–13. https://doi.org/10.1007/s10681-016-1834-8
FAOSTAT (2017) Food and Agriculture Organization of the United Nations. FAOSTAT Statistical Database. [Rome]: FAO. https://www.fao.org/faostat/en/#data. Accessed 12 Dec 2019
Henderson CR (1975) Best linear unbiased estimation and prediction under a selection model. Biometrics 31:423–447. https://doi.org/10.2307/2529430
Kamara AY, Ewansiha SU, Ajeigbe HA, Okechukwu R, Tefera H, Boukar O, Omoigui LO (2011) Improvements in grain and fodder yield of cowpea (Vigna unguiculata) varieties developed in the Sudan savannas of Nigeria over the past four decades. Proceedings of the Fifth World Cowpea Conference 179–188
Koornneef M, Hanhart CJ, van der Veen JH (1991) A genetic and physiological analysis of late flowering mutants in Arabidopsis thaliana. Mol Gen Genet 229:57. https://doi.org/10.1007/BF00264213
Kumawat G, Raje RS, Bhutani S, Pal JK, Mithra AS, Gaikwad K, Sharma TR, Singh NK (2012) Molecular mapping of QTLs for plant type and earliness traits in pigeonpea (Cajanus cajan L. Millsp.). BMC Genet 13:84. https://doi.org/10.1186/1471-2156-13-84
Lonardi S, Muñoz-Amatriaín M, Liang Q, Shu S, Wanamaker SI, Lo S, Tanskanen J, Schulman AH, Zhu T, Luo MC, Alhakami H, Ounit R, Hasan AM, Verdier J, Roberts PA, Santos JRP, Ndeve A, Doležel J, Vrána J, Hokin SA, Farmer AD, Cannon SB, Close TJ (2019) The genome of cowpea (Vigna unguiculata [L.] Walp.). Plant J 98:767–782. https://doi.org/10.1111/tpj.14349
Meena HK, Krishna KR, Singh BB (2015) Character associations between seed yield and its components traits in cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.]. Indian J Agric Res 49:567–570
Mei DS, Wang HZ, Hu Q, Li YD, Xu YS, Li YC (2009) QTL analysis on plant height and flowering time in Brassica napus. Plant Breed 128:458–465. https://doi.org/10.1111/j.1439-0523.2008.01528.x
Meng L, Li H, Zhang L, Wang J (2015) QTL IciMapping: integrated software for genetic linkage map construction and quantitative trait locus mapping in biparental populations. Crop J 3:268–283. https://doi.org/10.1016/j.cj.2015.01.001
Miller JC, Scheuring DC (2006) “Golden eye cream”: A large-seeded, high-yielding, early-maturing southern pea for the fresh market and home garden. HortScience 41:1709–1710. https://doi.org/10.21273/hortsci.41.7.1709
Ogbuinya PO (1997) Advances in cowpea research. Biotechnol Dev Monit 33:1012. https://www.biotech-monitor.nl/3306.htm. Accessed 12 Dec 2019
Pouteau S, Nicholls D, Tooke F, Coen E, Battey N (1997) The induction and maintenance of flowering in Impatiens. Development 124:3343–3351
Quaye W, Adofo K, Madode YE, Abizari AR (2009) Exploratory and multidisciplinary survey of the cowpea network in Tolon-Kumbungu district of Ghana: a food sovereignty perspective. ISSN 1991–637X. Afr J Agric Res 4:311–320
Saidou AK, Abaidoo RC, Singh BB, Iwuafor ENO, Sanginga N (2007) Variability of cowpea breeding lines to low phosphorus tolerance and response to external application of phosphorus. In: Bationo A, Waswa B, Kihara J, Kimetu J (eds) Advances in integrated soil fertility management in sub-Saharan Africa: Challenges and opportunities. Springer, Dordrecht, pp 413–422
Sanusi MG, Lawan FD (2010) Relationships between some quantitative characters in selected cowpea germplasm [(Vigna unguiculata L. (Walp)]. Notulae Scientia Biologicae 2:125–128. https://doi.org/10.15835/nsb213538
Simpson GG, Dean C (2002) Arabidopsis, the Rosetta stone of flowering time? Science 296:285–289. https://doi.org/10.1126/science.296.5566.285
Singh BB (2014) Cowpea: The food legume of the 21st century. Crop Sci Soc Am, Inc., Madison
Tarawali SA, Singh BB, Gupta SC, Tabo R, Harris F, Nokoe S, Fernández-Rivera S, Bationo A, Manyong VM, Makinde K, Odion EC (2002) Cowpea as a key factor for a new approach to integrated crop–livestock systems research in the dry savannas of West Africa. In: Fatokun CA, Tarawali S, Singh BB, Kormawa PM, Tamo M (Eds.). Proceedings of the world cowpea conference III on challenges and opportunities for enhancing sustainable cowpea production. International Institute of Tropical Agriculture, Ibadan, Nigeria 237–255
Timko MP, Ehlers JD, Roberts PA (2007) Cowpea. In: Kole C (ed) Pulse, sugar and tuber crops, genome mapping and molecular breeding in plants. Springer, Berlin, pp 49–67
Timko MP, Singh BB (2008) Cowpea, a multifunctional legume. In: Moore PH, Ming R (Rds). Genomics of tropical crop plants. Springer Science + Business Media LCC, New York 227–258
Tukey JW (1949) Comparing individual means in the analysis of variance. Biometrics 5:99–114. https://doi.org/10.2307/3001913
Turk KJ, Hall AE, Asbell CW (1980) Drought adaptation of cowpea. I. Influence of drought on seed yield1. Agron J 72:413–420. https://doi.org/10.2134/agronj1980.00021962007200030004x
Ubi BE, Mignouna H, Thottappilly G (2000) Construction of a genetic linkage map and QTL analysis using a recombinant inbred population derived from an intersubspecific cross of cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.). Breed Sci 50:161–172. https://doi.org/10.1270/jsbbs.50.161