Analýza asociácie na úrovni celého genómu zameraná na toleranciu voči suchu a súvisiace znaky u bôbu (Vicia faba L.)

Faba (Vicia faba L.) je dôležitá strukovina s vysokým obsahom bielkovín, prispôsobená rôznorodým klimatickým podmienkam, ktorá prináša viacero prínosov pre celkovú udržateľnosť poľnohospodárskych systémov. Dopyt po rastlinných bielkovinách rastie a faba je vhodným kandidátom na pokrytie tejto potreby. Táto plodina je však veľmi citlivá na abiotický stres, najmä na sucho, ktoré vo veľkej miere ovplyvňuje výnos a vývoj bôbu po celom svete. Identifikácia génov spojených s toleranciou voči suchu je preto hlavnou výzvou v šľachtení bôbu. Hoci bola reakcia bôbu na sucho široko skúmaná, molekulárne prístupy na zlepšenie tolerancie voči suchu u tejto plodiny sú stále obmedzené. V tejto štúdii sme nadviazali na najnovšie pokroky v oblasti genomiky, ako je vývoj prvého genotypizačného čipu SNP s vysokou hustotou, a vykonali sme celogenómovú asociačnú štúdiu (GWAS) s využitím tisícov genetických polymorfizmov v celom genóme bôbu. Celosvetová kolekcia 100 akvizícií bôbu bola pestovaná v kontrolných podmienkach a v podmienkach sucha a bolo vyhodnotených 10 morfologických, fenologických a fyziologických znakov s cieľom identifikovať markery jednonukleotidových polymorfizmov (SNP) spojené s toleranciou voči suchu. Identifikovali sme 29 SNP markerov, ktoré významne korelovali s týmito znakmi v podmienkach stresu spôsobeného suchom. Susedné sekvencie boli porovnané s referenčnými genómami Medicago truncatula s cieľom anotovať potenciálne kandidátske gény, ktoré sú základom kauzálnych variantov. Tri z SNP týkajúcich sa obsahu chlorofylu po strese zodpovedajú necharaktizovaným proteínom, čo naznačuje prítomnosť nových génov spojených s toleranciou voči suchu u bôbu. Význam signálnych transdukčných molekúl indukovateľných stresom poskytuje cenné informácie o možných mechanizmoch, ktoré sú základom reakcie bôbu na sucho, čím vytvára základ pre budúce šľachtenie tejto plodiny s využitím markerov.