米の3つのマルチペアレント高度な生成インタークロス集団からの遺伝的結合マップの構築と統合

背景：分子マーカーに基づく遺伝子マップの構築は、イネの遺伝的およびゲノム研究における重要なステップです。複数の親から派生した純粋な系統は、双子の集団からの遺伝的変異よりも豊富な遺伝的変異を提供します。4つの親の純粋なライン集団（4PL1および4PL2）と1つの8親の純粋なライン集団（8PL）は、国際ライス研究所（IRRI）によって8つのホモ接合インディカの米から発達しました。私たちの知る限り、リンケージマップの構築と、米の多人集団への統合に関する報告はありませんでした。 結果：3つのマルチペア集団のリンケージマップを構築し、包括的複合間隔マッピング（ICIM）による3つのマップに基づいて、見出し日（HD）と植物の高さ（PH）の定量的特性軌跡（QTL）マッピングを実施しました。統合されたマップは、3つの個別のマップから構築され、QTL投影とメタ分析に使用されました。3つの集団のQTLマッピングも統合マップに基づいて実施され、マッピング結果はメタ分析の結果と比較されました。8PL、4PL1、および4PL2用に開発された3つのリンケージマップは、5905、4354、および5464ビンで、それぞれ長さ1290.16、1720.01、1560.30 cmでした。統合されたマップの長さは3022.08 cmで、10,033個のビンが含まれていました。3つのリンケージマップに基づいて、3、7、9 QTLがHDで検出され、6、9、10 QTLはそれぞれ8PL、4PL1、4PL2のpHについて検出されました。対照的に、統合マップを使用して、それぞれHDおよびPHでメタ分析によりPHについて19および25のQTLが特定されました。統合されたマップに基づいて、5、9、および10 QTLがHDについて検出され、3、10、および12 QTLがそれぞれ8PL、4PL1、4PL2のpHについて検出されました。これらの49のQTLのうち11は、メタ分析のものと一致しました。 結論：この研究では、1つの8人の親の組換え回転線（RIL）集団から構築された最初のイネ結合マップと、QTLリンケージマッピング、メタ分析に不可欠な情報を提供する3つのマルチ親集団からの最初の統合マップを報告しました。、および米の遺伝学と繁殖におけるマップベースのクローニング。

BACKGROUND: The construction of genetic maps based on molecular markers is a crucial step in rice genetic and genomic studies. Pure lines derived from multiple parents provide more abundant genetic variation than those from bi-parent populations. Two four-parent pure-line populations (4PL1 and 4PL2) and one eight-parent pure-line population (8PL) were developed from eight homozygous indica varieties of rice by the International Rice Research Institute (IRRI). To the best of our knowledge, there have been no reports on linkage map construction and their integration in multi-parent populations of rice. RESULTS: We constructed linkage maps for the three multi-parent populations and conducted quantitative trait locus (QTL) mapping for heading date (HD) and plant height (PH) based on the three maps by inclusive composite interval mapping (ICIM). An integrated map was built from the three individual maps and used for QTL projection and meta-analysis. QTL mapping of the three populations was also conducted based on the integrated map, and the mapping results were compared with those from meta-analysis. The three linkage maps developed for 8PL, 4PL1 and 4PL2 had 5905, 4354 and 5464 bins and were 1290.16, 1720.01 and 1560.30 cM in length, respectively. The integrated map was 3022.08 cM in length and contained 10,033 bins. Based on the three linkage maps, 3, 7 and 9 QTLs were detected for HD while 6, 9 and 10 QTLs were detected for PH in 8PL, 4PL1 and 4PL2, respectively. In contrast, 19 and 25 QTLs were identified for HD and PH by meta-analysis using the integrated map, respectively. Based on the integrated map, 5, 9, and 10 QTLs were detected for HD while 3, 10, and 12 QTLs were detected for PH in 8PL, 4PL1 and 4PL2, respectively. Eleven of these 49 QTLs coincided with those from the meta-analysis. CONCLUSIONS: In this study, we reported the first rice linkage map constructed from one eight-parent recombinant inbred line (RIL) population and the first integrated map from three multi-parent populations, which provide essential information for QTL linkage mapping, meta-analysis, and map-based cloning in rice genetics and breeding.