The construction of a high-density consensus genetic map for soybean based on SNP markers derived from genotyping-by-sequencing

Abstract

Genetic linkage maps are used to localize markers on the genome based on the recombination frequency. Most often, these maps are based on the segregation observed within a single biparental population of limited size (n < 300) where relatively few recombination events are sampled and in which some genomic regions are monomorphic because both parents carry the same alleles. Together, these two limitations affect both the resolution and extent of genome coverage of such maps. Consensus genetic maps overcome the limitations of individual genetic maps by merging the information from multiple segregating populations derived from a greater diversity of parental combinations, thus increasing the number of recombination events and reducing the number of monomorphic regions. The aim of this study was to construct a high-density consensus genetic map for single nucleotide polymorphism (SNP) markers obtained through a genotyping-by-sequencing (GBS) approach. Individual genetic maps were generated from six F4:5 mapping populations (n = 278–365), totaling 1857 individuals. The six linkage maps were then merged to produce a consensus map comprising a total of 16 311 mapped SNPs that jointly cover 99.5% of the soybean genome with only two gaps larger than 10 cM. Compared to previous soybean consensus maps, it offers a more extensive and uniform coverage.

Résumé

Les cartes génétiques sont employées pour positionner des marqueurs sur le génome en fonction de la fréquence de recombinaison. Le plus souvent, ces cartes sont fondées sur la ségrégation observée au sein d’une population biparentale de taille limitée (n < 300) au sein de laquelle un nombre relativement restreint d’évènements de recombinaison sont rencontrés et certaines régions génomiques sont monomorphes du fait que les deux parents partagent les mêmes allèles. Ensemble, ces deux limitations affectent à la fois la résolution et le degré de couverture du génome que confèrent ces cartes. Les cartes génétiques consensus permettent de surmonter ces limitations propres aux cartes individuelles en fusionnant l’information obtenue à partir de plusieurs populations en ségrégation dérivées d’une plus grande diversité de parents. Cela permet à la fois d’augmenter le nombre d’évènements de recombinaison et de réduire le nombre de régions monomorphes. Le but de ce travail était de produire une carte génétique consensus à haute densité à l’aide de polymorphismes mononucléotidiques (SNP) obtenus par génotypage par séquençage (GBS). Les cartes individuelles ont été générées à partir de six populations F4:5 (n = 278–365) totalisant 1857 individus. Les six cartes de liaison ont ensuite été fusionnées pour produire une carte consensus comptant 16 311 marqueurs SNP qui couvraient plus de 99,5 % du génome du soja et qui ne comptaient que deux intervalles sans marqueurs de plus de 10 cM. Par rapport aux cartes consensus antérieures chez le soja, celle-ci offre une couverture plus complète et plus uniforme. [Traduit par la Rédaction]

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