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Combined transcriptome GWAS and TWAS reveal genetic elements leading to male sterility during high temperature stress in cotton

更新时间:2021-03-17 16:36:00点击次数:778次字号:T|T
Yizan Ma Ling Min Junduo Wang Yaoyao Li Yuanlong Wu Qin Hu Yuanhao Ding Maojun Wang Yajun Liang Zhaolong Gong Sai Xie Xiaojun Su Chaozhi Wang Yunlong Zhao Qidi Fang Yanlong Li Huabin Chi Miao Chen Aamir Hamid Khan Keith Lindsey Longfu


Summary


Global warming has reduced the productivity of many fieldgrown crops due to effects on male sterility. 

The genetic regulation of high temperature (HT) response in the major crop cotton is poorly understood.



We determined the functionality and transcriptomes of anther of 218 cotton accessions grown 

under HT stress. By analyzing transcriptome divergence and implementing genomewide

 association study (GWAS), we identified three thermal tolerance associated loci which contained 75

 protein coding genes and 27 long noncoding RNAs, and provided expression quantitative trait loci 

(eQTLs) for 13,132 transcripts.



A transcriptomewide association study (TWAS) confirmed six causal elements for the HT response 

(three genes overlapped with GWAS results), involved in protein kinase activity. The most 

susceptible gene, GhHRK1 was confirmed as a previously uncharacterized negative regulator

 of the HT response both in cotton and in Arabidopsis.



These functional variants provided new understanding of genetic basis for HT tolerance in male 

reproduction organs.



  • 原文链接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.17325