Un microcip SNP de înaltă rezoluție cu 20K pentru genotiparea cuprinzătoare și cartografierea genetică la Nicotiana tabacum L.

Nicotiana tabacum (2n = 4x = 48), o cultură non-alimentară de importanță economică și o plantă model pentru studiile genetice, se confruntă cu provocări în realizarea unei genotipări eficiente a germplasmului nou.

Pentru a aborda această problemă, am dezvoltat Ta-LD-SC, un array de 20K SNP-uri pe platforma Affymetrix Axiom, bazat pe date de resequencing din 150 de accesii de tutun.

În total, au fost selectate cu grijă 20.213 SNP-uri unice, obținând o acoperire de peste 90% din genomul tutunului (Nitab4.5 și NtaSR1), cu o distribuție uniformă a sondei, limitând densitatea la maximum 5 SNP-uri pe 200 kb.

Array-ul a fost supus unei validări extensive, utilizând 866 de accesii de tutun (panoul NP) și 288 de indivizi F2 dintr-o încrucișare între K326 și Oxford 26 (panoul GP).

Indicatorii de performanță au demonstrat robustețea acestuia, cu rate mari de apelare a SNP-urilor (93,6% – 99,8%), o rată scăzută a erorilor tehnice (< 1%) și o rată superioară de SNP-uri PolyHighResolution (79,79%) comparativ cu alte array-uri pentru culturi.

Analiza structurii populației în panoul NP a relevat două introduceri majore de germplasm străin, care au influențat semnificativ diversitatea genetică a resurselor de tutun din China.

Folosind array-ul, a fost realizată o studiu de asociere pe toată genomul (GWAS), care a identificat 62 de gene legate de opt caractere acționabile și a fost construită o hartă genetică de densitate mare cuprinzând 4553 SNP-uri pe o lungime de 6606,08 cM.

Array-ul Ta-LD-SC oferă un instrument valoros pentru genotipare rapidă și de înaltă calitate, sprijinit de anotații ale markerilor, ce pot contribui la cercetarea genetică și la ameliorarea tutunului..