Ģenoma mēroga asociācijas pētījums par sarkano āboliņu (Trifolium pratense L.) ģenētiskā materiāla, kas cēlies no Eiropas, izturību pret sala iedarbību

Izturības uzlabošana ir svarīgs selekcijas mērķis sarkanajai āboliņai (Trifolium pratense L.). Reģionos ar aukstām ziemām izturības trūkums bieži vien saistīts ar vāju izdzīvošanu ziemā, kuras svarīga sastāvdaļa ir zema izturība pret sala iedarbību (FT). Mēs veicām genoma mēroga asociācijas pētījumu (GWAS), lai identificētu lokusus, kas saistīti ar izturību pret sala iedarbību, 393 sarkanā āboliņa paraugu kolekcijā, kas galvenokārt bija Eiropas izcelsmes, un veicām saistības nelīdzsvarotības un endogāmijas analīzes. Paraugus genotipizēja kā indivīdu kopas, izmantojot genotipizāciju ar sekvencēšanu (pool-GBS), iegūstot gan vienu nukleotīda polimorfismu (SNP), gan haplotipa alēļu biežuma datus parauga līmenī. Saistības nelīdzsvarotība tika noteikta kā kvadrātiska daļējā korelācija starp SNP pāru alēļu biežumiem, un tika konstatēts, ka tā samazinās ārkārtīgi īsos attālumos (< 1 kb). Inbrīdinga līmenis, kas tika secināts no genomiskās radniecības matricas diagonālo elementu, ievērojami atšķīrās starp dažādām paraugu grupām, vislielākais inbrīdings tika novērots starp ekotipiem no Ibērijas un Lielbritānijas, bet vismazākais – starp vietējām šķirnēm. Tika konstatētas ievērojamas FT variācijas, LT50 vērtībām (temperatūra, kurā iet bojā 50 % augu) svārstoties no -6,0 °C līdz -11,5 °C. SNP un haplotipu balstītā GWAS identificēja attiecīgi astoņus un sešus lokusus, kas bija nozīmīgi saistīti ar FT (no kuriem tikai viens bija kopīgs), izskaidrojot attiecīgi 30 % un 26 % no fenotipiskās variācijas. Desmit no šiem lokusiem tika atrasti gēnos vai nelielā attālumā (<0,5 kb) no gēniem, kas, iespējams, ir iesaistīti mehānismos, kuri ietekmē FT. Starp tiem ir kafeoilšikimāta esterāze, inozitola transportētājs un citi gēni, kas saistīti ar signālu pārraidi, transportu, lignīna sintēzi un aminoskābju vai ogļhidrātu vielmaiņu. Šis pētījums paver ceļu uz labāku izpratni par FT ģenētisko regulāciju un molekulāro rīku izstrādi šīs pazīmes uzlabošanai sarkanajai āboliņai, izmantojot genomikas atbalstītu selekciju.