摘要 藜麦种质保留了有用且大量的遗传变异,但由于缺乏现代育种工具的实施,这一遗传变异仍未得到开发。我们整合了田间和序列数据,以表征藜麦的大量多样性。310 个种质的全基因组测序揭示了 290 万个多态性高置信度单核苷酸多态性 (SNP) 基因座。高地和低地藜麦聚集成两个主要群体,F ST 发散度为 0.36,连锁不平衡 (LD) 衰减分别为 6.5 和 49.8 kb。一项使用多年表型试验的全基因组关联研究发现了与 17 种性状稳定相关的 600 个 SNP。两个候选基因与千粒重相关,一个抗性基因类似物与霜霉病抗性相关。我们还确定了四种对适应性很重要的农艺性状的多效作用基因座。这项工作展示了使用部分驯化的孤儿作物重新测序数据来快速识别标记性状关联,并为基因组学支持的藜麦育种提供基础元素。
图3压力治疗下的藜麦表皮膀胱细胞(EBC)的一级代谢组分析。通过GC - MS测量了五组分类的64个原代代谢产物,分为五组。 (a)主成分分析(PCA)scoresplot,在所有压力植物的EBC代谢物谱之间显示出相似性和差异。群集以95%的置信度显示。地块由代谢分析家产生。缺水治疗未显示,因为不能仅对两个生物学重复进行统计分析。(b)条形图代表改变代谢物的百分比,数量,每个类别和压力治疗。(c)原代代谢产物的log2倍变化,用于热,冷和高光处理的藜麦植物。折叠的变化是通过将经压力处理的植物的浓度划分为6天后的对照植物的浓度,然后对对照植物的浓度进行计算。差异的显着性是通过Benjamini和Hochberg方法确定的,具有错误的发现率(FDR)调整为.05为.05为截止值,并由asteriks标记。橙色显着下降,绿色显着增加。有三种生物学重复(n = 3)。数据代表了两个实验重复[可以在wileyonlinelibrary.com上查看颜色图]
1 哥本哈根大学植物与环境科学系 NovoCrops 中心,DK-1871 Frederiksberg C,丹麦 2 维尔茨堡大学生物中心分子植物生理学和生物物理学研究所,维尔茨堡,德国 3 嘉士伯研究实验室,JC Jacobsens Gade 4,DK-1799 Copenhagen V,丹麦 4 藜麦公司,瓦赫宁根,荷兰 5 基多圣弗朗西斯科大学植物生物技术实验室 (COCIBA),Cumbayá,厄瓜多尔 6 植物细胞与染色体工程国家重点实验室,基因组编辑中心,中国科学院遗传与发育生物学研究所,种子设计创新研究院,北京,中国 7 藜麦质量中心,Teglværksvej 10,DK-4420 Regstrup,丹麦 8 佛山科学技术学院国际环境膜生物学研究中心,中国佛山 528000 9 塔斯马尼亚农业研究所,塔斯马尼亚大学科学与工程学院,霍巴特,塔斯马尼亚 7001,澳大利亚
1 哥本哈根大学植物与环境科学系 NovoCrops 中心,DK-1871 Frederiksberg C,丹麦 2 维尔茨堡大学生物中心分子植物生理学和生物物理学研究所,维尔茨堡,德国 3 嘉士伯研究实验室,JC Jacobsens Gade 4,DK-1799 Copenhagen V,丹麦 4 藜麦公司,瓦赫宁根,荷兰 5 基多圣弗朗西斯科大学植物生物技术实验室 (COCIBA),Cumbayá,厄瓜多尔 6 植物细胞与染色体工程国家重点实验室,基因组编辑中心,中国科学院遗传与发育生物学研究所,种子设计创新研究院,北京,中国 7 藜麦质量中心,Teglværksvej 10,DK-4420 Regstrup,丹麦 8 佛山科学技术学院国际环境膜生物学研究中心,中国佛山 528000 9 塔斯马尼亚农业研究所,塔斯马尼亚大学科学与工程学院,霍巴特,塔斯马尼亚 7001,澳大利亚
摘要 藜麦是一种重要的农业作物,最初在南美洲中部的安第斯山脉种植。其最重要的表型特征之一是种子颜色。种子颜色的变化由甜菜红素的丰度对比决定,甜菜红素是一类强抗氧化剂和自由基清除色素,仅存在于石竹目植物中。然而,种子中这些色素的遗传基础仍有待确定。在这里,我们展示了机器学习(极端梯度提升)在识别可预测种子颜色的遗传变异中的应用。我们表明,极端梯度提升优于经典的全基因组关联方法。我们为 156 个南美藜麦种质提供了重新测序和表型数据,并确定了可能控制藜麦种子中甜菜红素含量的候选基因。已识别的基因包括新的细胞色素 P450 基因和已知的甜菜红素合成途径成员,以及注释为参与种子发育的基因。我们的工作展示了现代机器学习方法从大型测序数据集中提取具有生物学意义的信息的强大功能。
1重返发展,强大的GIC,国家创新研究所是Nug(NIA),AV。1981年莫利纳,利马15024,秘鲁; genomica@inia.gob.or(R.E.); andovals@gmail.com(t.p。); auristel.reynos@gmail.com(A.R.)2 Agronoma的教职员工,国家普遍农业(UNALM),AV。Molina S/N,Lima 15024,秘鲁; 3农业学院和农业社会,来自亚马逊门多萨(UNTRM)的全国普遍调查形象,Cl。URCO 342,01001,秘鲁4参与教师IS,全国通用世界(UNAB),AV。威尔士376,利马15169,秘鲁; garone@un.edu.or。); Carlos.A);电话: +51-9556-48901(R.C.); +51-9862-88181(C.I.A。)†另一个组装造成了这项工作。
结果和讨论:结果表明,随着温度与最佳生长条件紧密对齐,11月1日的播种产生了1446 kg ha -1的最高种子产量。藜麦的干旱耐受性意味着灌溉能够维持农作物的生长和产量。虽然农作物对更高的n剂量做出了积极反应,但研究发现,考虑到浅层底层土壤条件和潜在的住宿问题,使用100 kg n ha -1是最佳的。此外,水生产率,蛋白质和皂苷含量反映了与种子产量相似的趋势。结果表明,早期播种,40%ET C和100 kg N HA -1的灌溉产生的种子产量为1446 kg ha -1,表现出较高的碳效率和可持续性,同时最小化n 2 O发射。但是,这些策略应针对特定的生态条件量身定制。总体而言,该发现证实了印度2600万公顷浅层玄武岩穆拉姆土壤中藜麦的耕种潜力,在那里其他作物可能不会在经济上繁衍生息。
对2000年至2020年发表的精选论文的书目分析强调,关于藜麦的最佳农艺实践的研究数量在2013年以后,FAO庆祝了藜麦的国际年份,并将藜麦作为一种高品质的蛋白质作物抗性环境的重要性而散布。在以炎热,干旱气候和水资源稀缺为特征的国家(摩洛哥,埃及,埃及,伯基纳法索和阿联酋)以及面临水和盐压力风险的国家(意大利,意大利,希腊,土耳其,巴基斯坦和美国的盐水)造成的批准和质量的效率和质量的质量[ ]。本期刊上发表的论文也提出了相同的主题;藜麦证实了对干旱环境(例如巴西塞拉多)的适应性,那里的水状态在309至389毫米之间并不能减少相对于较高的灌溉量而降低谷物的产量[2]。以相同的方式,在智利南部阿塔卡马沙漠中进行了一个领域的实验,以调查对九个先前选择的九个先前选择的沿海低地自授粉(CLS)线的灌溉的反应,而商业品种雷加罗纳(Regalona)表明,当灌溉减少50%时,几条线表现最好[3]。Bharami等。[4]研究了藜麦CV的产量响应。藜麦对玻利维亚阿尔特普拉诺(Altiplano)的施肥做出积极反应[5],在灌溉条件和雨水条件下有不同的侵害。藜麦可以产生1850 kg谷物ha -1titicaca在伊朗的领域条件下,表明75%的全面灌溉要求导致在上层土壤层中没有3 -n积累,从而促进了氮的摄取和硝酸盐损失,从而减少了土壤较深的层,从而降低了硝酸盐的含量降低,从而降低了氮的肥料水平。
结果:2小时的餐后血糖,糖基化的血红蛋白,胰岛素抵抗指数,总胆固醇,低密度脂蛋白胆固醇,体重指数,腰围,腰围,收缩压和舒张压血压在干预后的介入显着降低。相比之下,高密度脂蛋白胆固醇高于干预前,并且在统计学上很重要(p <0.05)。随访1年后,对照组的糖基化血红蛋白和体重指数高于干预前,并且在统计学上是显着的(p <0.05)。2小时的餐后血糖,糖基化的血红蛋白,胰岛素抵抗指数,体重指数和藜麦组的平均舒张压在统计学上显着低于对照组,而高密度脂蛋白胆固醇较高(p <0.05)。藜麦组参与者的转化率(7.8%)在统计学上显着低于对照组(20.3%)(χ2= 12.760,p = 0.002)。逻辑回归分析表明,藜麦消耗是防止糖尿病进展的保护因素(p <0.05)。