綿（Gossypium hirsutum l）の遺伝子関連性SNPの発達とビンマッピング繁殖育種努力

背景：Cotton（Gossypium spp。）は、繊維用の天然繊維の最大の生産者であり、世界中で重要な作物です。作物生産は、主にアロテトラプ倍体であるG. hirsutum L.で構成されています。しかし、エリート品種は、種の単系統、家畜化、および選択によるさらなるボトルネックのために、非常に少量の変動を発現します。逆に、野生の綿種は、多くの有益な農学的特性、繊維特性、病気や干ばつに対する耐性を改善するための将来の有用性の広範な遺伝的多様性を備えています。野生種からの特性の誘惑は、繁殖を通じて有利な特性を組み込むための自然な方法を提供して、より生産する綿の品種とより持続可能な生産システムを生成します。従来の方法による種間遺伝子移入の取り組みは、非常に時間がかかり、費用がかかりますが、マーカーアシスト選択を使用して迅速に迅速に使用できます。 結果：トランスクリプトームシーケンスを使用して、野生綿種の最初の遺伝子関連単一ヌクレオチド多型（SNP）マーカーを開発しました。マーカーは、二次栽培種G. barbadense cvに対しても開発されました。3-79。合計62,832個の非冗長SNPマーカーが5つの野生種から開発されました。これは、栽培G. hirsutumへの種間生殖質内遺伝子序に使用できるもので、遺伝子と直接関連しています。500を超えるG. Barbadenseマーカーは、全ゲノム放射線ハイブリッドマッピングによって検証されています。5つの異なる種からの全体的な1,060 SNPがスクリーニングされており、許容可能なジェノタイピングアッセイを生成することが示されています。 結論：培養されたG. hirsutumと比較して62,832のSNPのこの大きなセットは、有益な農業および繊維特性を含む関心のある特性に影響を与える5つの野生種からの遺伝子の最初の高密度マッピングを可能にします。マッピングすると、マーカーは、栽培綿への新しい生殖質のマーカー支援の脱却およびその後の栽培栽培タイプの栽培型の繁殖に使用できます。

BACKGROUND: Cotton (Gossypium spp.) is the largest producer of natural fibers for textile and is an important crop worldwide. Crop production is comprised primarily of G. hirsutum L., an allotetraploid. However, elite cultivars express very small amounts of variation due to the species monophyletic origin, domestication and further bottlenecks due to selection. Conversely, wild cotton species harbor extensive genetic diversity of prospective utility to improve many beneficial agronomic traits, fiber characteristics, and resistance to disease and drought. Introgression of traits from wild species can provide a natural way to incorporate advantageous traits through breeding to generate higher-producing cotton cultivars and more sustainable production systems. Interspecific introgression efforts by conventional methods are very time-consuming and costly, but can be expedited using marker-assisted selection. RESULTS: Using transcriptome sequencing we have developed the first gene-associated single nucleotide polymorphism (SNP) markers for wild cotton species G. tomentosum, G. mustelinum, G. armourianum and G. longicalyx. Markers were also developed for a secondary cultivated species G. barbadense cv. 3-79. A total of 62,832 non-redundant SNP markers were developed from the five wild species which can be utilized for interspecific germplasm introgression into cultivated G. hirsutum and are directly associated with genes. Over 500 of the G. barbadense markers have been validated by whole-genome radiation hybrid mapping. Overall 1,060 SNPs from the five different species have been screened and shown to produce acceptable genotyping assays. CONCLUSIONS: This large set of 62,832 SNPs relative to cultivated G. hirsutum will allow for the first high-density mapping of genes from five wild species that affect traits of interest, including beneficial agronomic and fiber characteristics. Upon mapping, the markers can be utilized for marker-assisted introgression of new germplasm into cultivated cotton and in subsequent breeding of agronomically adapted types, including cultivar development.