从表型组学到基因组学:杏仁形态与品质的大尺度全基因组关联研究

root 提交于 周三, 07/08/2026 - 00:47
在植物育种与遗传学领域,高通量表型分析技术的最新进展正开始满足下一代测序技术发展后所产生的对大规模、高质量表型数据日益增长的需求。表型组学的最新发展已被纳入杏仁育种计划中,促进了定量表型的大规模获取,并有助于解析形态性状和品质相关性状背后的遗传结构。 通过构建一个整合RGB与高光谱成像的高通量表型分析平台,并结合使用60K杏仁SNP芯片进行基因分型,实现了对杏仁群体的大规模表征,并鉴定出跨越66个性状的567个稳健的标记-性状关联。这些分析揭示了位于第2号和第5号染色体上的两个主要基因组热点区域,它们与形态性状和品质相关性状相关。这些区域包含具有生物学意义的候选基因,包括与OVATE家族蛋白、油菜素内酯信号传导、蛋白质泛素化以及酰基辅酶A代谢相关的基因,以及其他调控器官生长、细胞增殖、激素信号传导和种子发育的调控因子。此外,还鉴定出一个新的候选基因,该基因编码一种参与木质素生物合成的COMT样O-甲基转移酶,并被认为有助于调控杏仁中受遗传强烈控制的重要性状——壳硬度。 综上所述,这些发现表明,整合高通量表型组学与基因组学具有解析复杂性状、鉴定候选基因并加速杏仁基因组学指导育种的潜力。

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在植物育种与遗传学领域,高通量表型鉴定的最新进展正开始满足下一代测序技术发展之后所产生的、对大规模高质量表型数据日益增长的需求。表型组学的最新发展已被纳入杏育种计划,促进了定量表型的大规模获取,并有助于解析形态性状和品质相关性状背后的遗传结构。通过实施一个整合 RGB 和高光谱成像的高通量表型鉴定平台,并结合使用 60K 杏 SNP 芯片进行基因分型,实现了对杏群体的大规模表征,并鉴定出跨 66 个性状的 567 个稳健的标记-性状关联。这些分析揭示了位于 2 号和 5 号染色体上的两个主要基因组热点区域,与形态性状和品质相关性状有关。这些区域包含具有生物学相关性的候选基因,包括与 OVATE 家族蛋白、油菜素内酯信号传导、蛋白质泛素化以及酰基辅酶 A 代谢相关的基因,以及其他调控器官生长、细胞增殖、激素信号传导和种子发育的基因。此外,还鉴定出一个新的候选基因,该基因编码一种参与木质素生物合成的 COMT 类 O-甲基转移酶,并被提出可能对杏中受遗传严格控制的主要性状——果壳硬度——作出贡献。综上,这些发现表明,整合高通量表型组学与基因组学具有解析复杂性状、鉴定候选基因并加速杏基因组学指导育种的潜力。

利益冲突声明

脚注

https://github.com/jorgemasgomez/almondcv2 https://github.com/jorgemasgomez/almondcv3_hyp https://zenodo.org/doi/10.5281/zenodo.21025204

已声明资助信息

MICIU PID2024-159314OB-C21 穆尔西亚地区塞内卡基金会 23051/GERM/25 MICIU FPU20/00614

版权

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从表型组学到基因组学:杏形态与品质的宏观 GWAS

Jorge Mas Gomez, Manuel Rubio Angulo, Henri Duval, Federico Dicenta, Pedro Jose Martinez-Garcia

bioRxiv 2026.07.06.736816; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.06.736816

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从表型组学到基因组学:杏形态与品质的宏观 GWAS

Jorge Mas Gomez, Manuel Rubio Angulo, Henri Duval, Federico Dicenta, Pedro Jose Martinez-Garcia

bioRxiv 2026.07.06.736816; doi: https://doi.org/10.64898/2026.07.06.736816


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🏷️ 全基因组关联分析 高通量表型组学 杏仁育种 形态与品质性状 候选基因鉴定 SNP分型