1. Transcriptome analysis reveals genes potentially related to high fiber strength in a Gossypium hirsutum line IL9 with Gossypium mustelinum introgression
- Author
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Chen, Qi, Wang, Wei, Khanal, Sameer, Han, Jinlei, Zhang, Mi, Chen, Yan, Li, Zhenjiang, Wang, Kai, Paterson, Andrew H., Yu, Jiwen, Chee, Peng W., and Wang, Baohua
- Subjects
Genetic transcription -- Observations ,Biological sciences - Abstract
Cotton (Gossypum L.) is the most important fiber crop worldwide. Here, transcriptome analysis was conducted on developing fibers of a G. mustelinum introgression line, IL9, and its recurrent parent, PD94042, at 17 and 21 days post-anthesis (dpa). Differentially expressed genes (DEGs) of PD94042 and IL9 were identified. Gene Ontology (GO) enrichment analysis showed that the annotated DEGs were rich in two main biological processes and two main molecular functions. Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway analysis likewise showed that the annotated DEGs were mainly enriched in metabolic pathways and biosynthesis of secondary metabolites. In total, 52 DEGs were selected as candidate genes based on comparison of the DEGs and GO function annotation information. Quantitative real-time PCR (RT-qPCR) analysis results for 12 randomly selected DEGs were consistent with transcriptome analysis. SNP identification based on G. mustelinum chromatin segment introgression showed that 394 SNPs were identified in 268 DEGs, and two genes with known functions were identified within fiber strength quantitative trait loci (QTL) regions or near the confidence intervals. We identified 52 key genes potentially related to high fiber strength in a G. mustelinum introgression line and provided significant insights into the study of cotton fiber quality improvement. Key words: Gossypium mustelinum, fiber strength, key genes, transcriptome analysis. Le cotonnier (Gossypium L.) est la plus importante plante a fibres dans le monde. Dans ce travail, une analyse transcriptomique a ete realisee sur des fibres en developpement chez une lignee d'introgression du G. mustelinum, IL9, et son parent recurrent, PD94042, a 17 et 21 jours apres l'anthese. Les genes presentant une expression differente (DEG) entre PD94042 et IL9 ont ete identifies. Uneanalysedel'enrichissement sur la base de l'ontologie genique (GO) a montre que les DEG annotes etaient surrepresentes au sein de deux processus biologiques principaux et de deux classes de fonctions moleculaires. Une analyse des sentiers KEGG a egalement montre que les DEG annotes etaient principalement enrichis pour les sentiers metaboliques et biosynthetiques de metabolites secondaires. Au total, 52 DEG ont ete retenus comme genes candidats sur la base de leur expression et de leur annotation fonctionnelle GO. Les resultats d'analyses par PCR quantitatif en temps reel (RT-qPCR) pour 12 candidats choisis au hasard ont revele une bonne concordance avec l'analyse transcriptomique. L'identification de SNP bases sur l'introgression de chromatine du G. mustelinum a montre que 394 SNP ont ete identifies au sein de 268 DEG, et que deux genes de fonction connue ont ete identifies au sein (ou a l'interieur de l'intervalle de confiance) de QTL pour la resistance de la fibre. Les auteurs ont identifie 52 genes cles potentiellement responsables de la resistance de la fibre au sein d'une lignee d'introgression du G. mustelinum et cela apporte un eclairage important dans l'etude de la qualite de la fibreet deson amelioration. [Traduit par la Redaction] Mots-cles : Gossypium mustelinum,resistancede la fibre, genes cles, analyse du transcriptom., Introduction Cotton (Gossypium L.) is one of the most important industrial crops, supplying both food and fiber to human society (Sunilkumar et al. 2006). Upland cotton from G. hirsutum and [...]
- Published
- 2021
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