Kogu genoomi hõlmav assotsiatsioonianalüüs põuakindluse ja sellega seotud tunnuste kohta aed-oas (Vicia faba L.)

Hõrkaub (Vicia faba L.) on oluline kõrge valgusisaldusega kaunviljaline taim, mis on kohanenud mitmesuguste kliimatingimustega ja pakub mitmeid eeliseid põllukultuurisüsteemide üldisele jätkusuutlikkusele. Taimse valgu nõudlus kasvab ning hõrkaub on hea kandidaat selle vajaduse rahuldamiseks. Siiski on see kultuur väga tundlik abiootiliste stressitegurite, eriti põua suhtes, mis mõjutab tõsiselt aed-lõikuboa saagikust ja arengut kogu maailmas. Seetõttu on põuastressitaluvusega seotud geenide identifitseerimine aed-lõikuboa aretuses suur väljakutse. Kuigi aed-lõikuboa reaktsiooni põuastressile on laialdaselt uuritud, on molekulaarsed lähenemisviisid selle kultuuri põuastressitaluvuse parandamiseks endiselt piiratud. Käesolevas uuringus tuginesime hiljutistele genoomikaalastele edusammudele, nagu esimese suure tihedusega SNP-genotüpiseerimismassiivi väljatöötamine, et läbi viia genoomiülene assotsiatsiooniuuring (GWAS), kasutades tuhandeid geneetilisi polümorfisme kogu aed-põldoase genoomis. Ülemaailmne 100 faba-oa proovi kogum kasvatati kontroll- ja põuatingimustes ning hinnati 10 morfoloogilist, fenoloogilist ja füsioloogilist tunnust, et tuvastada põuastressitaluvusega seotud ühe nukleotiidi polümorfismi (SNP) markereid. Me tuvastasime 29 SNP-markerit, mis korreleerusid märkimisväärselt nende tunnustega põuastressi tingimustes. Kõrvalasuvad järjestused võrreldi Medicago truncatula viitegenoomidega, et märgistada potentsiaalsed kandidaatgeenid, mis on põhjuslike variantide aluseks. Kolm stressijärgse klorofüllisisalduse SNP-d vastavad iseloomustamata valkudele, mis viitab uute, põuakindlusega seotud geenide olemasolule aed-lõikpõldoas. Stressi poolt indutseeritavate signaaliülekandjate tähtsus annab väärtuslikku teavet võimalike mehhanismide kohta, mis on aluseks põldoase reaktsioonile põuastressile, luues seega aluse selle põllukultuuri tulevaseks markerite abil toimuva aretustööks.