Analiza genomske povezanosti za odpornost proti suši in z njo povezane lastnosti pri bobu (Vicia faba L.)

Bob (Vicia faba L.) je pomembna stročnica z visoko vsebnostjo beljakovin, ki se je prilagodila različnim podnebnim razmeram in prinaša številne koristi za splošno trajnost pridelovalnih sistemov. Potreba po rastlinskih beljakovinah narašča, zato je bob dober kandidat za zadovoljitev te potrebe. Vendar je ta kultura zelo občutljiva na abiotski stres, zlasti na sušo, ki po vsem svetu močno vpliva na pridelek in razvoj bobov. Zato je identifikacija genov, povezanih s toleranco na sušni stres, velik izziv pri selekciji bobov. Čeprav je bil odziv bobov na sušni stres obširno proučevan, so molekularni pristopi za izboljšanje tolerance na sušo pri tej kulturi še vedno omejeni. V tej študiji smo izhajali iz nedavnih napredkov na področju genomike, kot je razvoj prvega genotipizacijskega niza SNP z visoko gostoto, da bi izvedli študijo genomske povezanosti (GWAS) z uporabo tisočih genetskih polimorfizmov po celotnem genomu bobov. Svetovno zbrano 100 vzorcev bobov smo gojili v kontrolnih in sušnih pogojih ter ocenili 10 morfoloških, fenoloških in fizioloških lastnosti, da bi identificirali markerje enonukleotidnih polimorfizmov (SNP), povezane s toleranco na sušo. Identificirali smo 29 SNP-markerjev, ki so bili v pogojih sušnega stresa statistično pomembno korelirani s temi lastnostmi. Sosednje sekvence smo primerjali z referenčnimi genomi Medicago truncatula z uporabo programa BLAST, da bi opredelili potencialne kandidatske gene, ki ležijo v osnovi vzročnih variant. Trije od SNP-jev za vsebnost klorofila po stresu ustrezajo neznačilnim beljakovinam, kar kaže na prisotnost novih genov, povezanih s sušno toleranco pri bobu. Pomembnost stresno inducibilnih signalnih pretvornikov zagotavlja dragocene informacije o možnih mehanizmih, na katerih temelji odziv bobov na sušni stres, s čimer se ustvarja podlaga za prihodnje marker-podprto vzrejo te kulture.