Genome-wide association study to identify the genomic loci associated with wheat heading date variation under autumn-sowing conditions.

دراسة الارتباط على مستوى الجينوم لتحديد المواقع الجينومية المرتبطة بتباين موعد طرد السنابل في القمح تحت ظروف الزراعة الخريفية.

Clicks: 77
ID: 282003
2025
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Emerging

Ranked #2,019 of 2,056 articles by views in PloS one

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 2,056 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
The present study aimed to identify genetic loci associated with days to heading (DTH) in wheat under autumn-sowing conditions in Korea, where early heading is critical owing to the overlap between the wheat harvest and the rainy season. We evaluated 530 wheat core collections over five years, focusing on known heading date genes VRN-1 and PPD-1, and conducted a genome-wide association study (GWAS) to identify new genetic loci related to DTH. The results revealed that Korean accessions exhibited the earliest DTH, with modern Korean varieties heading even earlier, reflecting a strong breeding focus on early heading. Among the existing heading date genes, VRN-1 and PPD-D1 were significantly associated with DTH in the wheat core collection. However, all Korean varieties carried the same alleles for each of VRN-A1, PPD-A1, and PPD-D1, resulting in low genetic diversity, which rendered the existing heading date genes insufficient to fully account for the variation in DTH within the Korean varieties. GWAS identified nine single nucleotide polymorphisms (SNPs) associated with DTH in Group A (entire collection filtered, n=518) and six in Group B (accessions with genotypes identical to Korean varieties filtered, n=231). Four key SNPs (AX-95222044 and AX-94685526 in Group A, and AX-94550996 and AX-94970315 in Group B) were selected based on their effect sizes on DTH. In both groups, accessions with alleles for early heading at both of the selected SNPs exhibited the earliest DTH, advancing by 7.7 to 8.9 days. These findings suggest that the selected SNPs, particularly those reflecting the genotypes of Korean varieties, effectively explain the variations in DTH among Korean varieties and could enhance wheat breeding efficiency in Korea. Further research is needed to validate the four selected SNPs and identify the underlying genes, which could serve as valuable markers for developing early-heading wheat varieties suited to Korean autumn-sowing conditions.
هدفت هذه الدراسة إلى تحديد المواضع الوراثية المرتبطة بعدد الأيام حتى طرد السنابل (DTH) في القمح تحت ظروف الزراعة الخريفية في كوريا، حيث يُعد طرد السنابل المبكر أمراً بالغ الأهمية نظراً لتداخل موسم حصاد القمح مع موسم الأمطار. قمنا بتقييم 530 مدخلاً من مجموعة القمح الأساسية على مدى خمس سنوات، مع التركيز على جينات موعد طرد السنابل المعروفة VRN-1 وPPD-1، وأجرينا دراسة الارتباط على مستوى الجينوم الكامل (GWAS) لتحديد مواضع وراثية جديدة مرتبطة بـ DTH. وأظهرت النتائج أن المدخلات الكورية أبدت أبكر موعد لطرد السنابل، في حين طردت الأصناف الكورية الحديثة سنابلها في وقت أبكر، مما يعكس تركيزاً انتخابياً قوياً في برامج التربية على التبكير في طرد السنابل. ومن بين جينات موعد طرد السنابل الحالية، ارتبط الجينان VRN-1 وPPD-D1 ارتباطاً معنوياً بـ DTH في مجموعة القمح الأساسية. ومع ذلك، حملت جميع الأصناف الكورية الأليلات ذاتها لكل من VRN-A1 وPPD-A1 وPPD-D1، مما أدى إلى انخفاض التنوع الوراثي، وهو ما جعل جينات موعد طرد السنابل الحالية غير كافية لتفسير التباين في DTH بين الأصناف الكورية بشكل كامل. حددت دراسة GWAS تسعة مواضع لتعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة (SNPs) مرتبطة بـ DTH في المجموعة (أ) (المجموعة الكاملة بعد التصفية، العدد = 518) وستة في المجموعة (ب) (المدخلات التي تتطابق أنماطها الجينية مع الأصناف الكورية بعد التصفية، العدد = 231). وتم اختيار أربعة مواقع SNPs رئيسية (AX-95222044 وAX-94685526 في المجموعة أ، وAX-94550996 وAX-94970315 في المجموعة ب) بناءً على أحجام تأثيرها في DTH. وفي كلتا المجموعتين، أظهرت المدخلات التي تحمل أليلات التبكير لطرد السنابل في كلا موقعي SNPs المحددين أبكر موعد لـ DTH، مع تقدم تراوح بين 7.7 و8.9 يوماً. تشير هذه النتائج إلى أن مواقع SNPs المختارة، لا سيما تلك التي تعكس الأنماط الجينية للأصناف الكورية، تفسر بفعالية التباينات في DTH بين الأصناف الكورية، ويمكن أن تسهم في تعزيز كفاءة تربية القمح في كوريا. وثمة حاجة إلى مزيد من البحوث للتحقق من مواقع SNPs الأربعة المختارة وتحديد الجينات الكامنة، والتي يمكن أن تُستخدم كواسمات وراثية قيّمة لتطوير أصناف قمح مبكرة في طرد السنابل وملاءمة لظروف الزراعة الخريفية في كوريا.
Reference Key
kim2025genomewide Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Yurim Kim, Myoung-Goo Choi, Myoung Hui Lee, Chuloh Cho, Jun Yong Choi, Suk-Jin Kim, Chon-Sik Kang, Chul Soo Park, Ki-Chang Jang, Youngjun Mo, Changhyun Choi
Are you one of these authors? Claim your profile
Journal PloS one
Year 2025
DOI
10.1371/journal.pone.0322306
URL
Keywords Keywords not found

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.