Študija genomske povezanosti glede odpornosti proti zmrzali pri genskem materialu rdeče detelje (Trifolium pratense L.) evropskega porekla

Izboljšanje vztrajnosti je pomemben cilj selekcije pri rdeči detelji (Trifolium pratense L.). Na območjih s hladnimi zimami je pomanjkanje vztrajnosti pogosto posledica slabega preživetja pozimi, pri čemer je nizka odpornost proti zmrzali (FT) pomemben dejavnik. Izvedli smo študijo genomske povezanosti (GWAS), da bi identificirali lokuse, povezane s toleranco na zmrzovanje, v zbirki 393 vzorcev rdeče detelje, večinoma evropskega porekla, ter opravili analize povezovalnega neravnovesja in inbridinga. Vzorce smo genotipizirali kot skupine posameznikov z metodo genotipizacije s sekvenciranjem (pool-GBS), s čimer smo pridobili podatke o frekvenci alelov tako za enonukleotidne polimorfizme (SNP) kot za haplotipe na ravni vzorca. Povezovalno neravnovesje smo določili kot kvadrat delne korelacije med frekvencami alelov parov SNP in ugotovili, da se zmanjšuje že na izredno kratkih razdaljah (< 1 kb). Stopnja inbridinga, izpeljana iz diagonalnih elementov matrike genomskih sorodnosti, se je med različnimi skupinami vzorcev precej razlikovala, pri čemer je bil najmočnejši inbriding ugotovljen med ekotipi z Iberskega polotoka in Velike Britanije, najmanjši pa med avtohtonimi sortami. Ugotovljena je bila precejšnja variabilnost pri FT, pri čemer so se vrednosti LT50 (temperatura, pri kateri pogine 50 % rastlin) gibale od -6,0 °C do -11,5 °C. GWAS na podlagi SNP in haplotipov je identificiral osem in šest lokusov, ki so bili statistično pomembno povezani s FT (od katerih je bil le eden skupen), kar pojasnjuje 30 % oziroma 26 % fenotipske variacije. Deset lokusov je bilo odkritih znotraj genov ali v neposredni bližini (<0,5 kb) genov, ki so morda vključeni v mehanizme, vplivajoče na FT. Mednje spadajo kafeoil-šikimatna esteraza, transporter inozitola ter drugi geni, vključeni v signalizacijo, transport, sintezo lignina in presnovo aminokislin ali ogljikovih hidratov. Ta študija utira pot za boljše razumevanje genetskega nadzora FT in za razvoj molekularnih orodij za izboljšanje te lastnosti pri rdeči detelji s pomočjo genomsko podprtega vzrejanja.