Metabolomics‐driven gene mining and genetic improvement of tolerance to salt‐induced osmotic stress in maize

代谢组学 渗透性休克 生物 基因 战斗或逃跑反应 遗传学 生物技术 生物信息学
作者
Xiaoyan Liang,Songyu Liu,Tao Wang,Fenrong Li,Jinkui Cheng,Jinsheng Lai,Feng Qin,Zhen Li,Xiangfeng Wang,Caifu Jiang
出处
期刊:New Phytologist [Wiley]
卷期号:230 (6): 2355-2370 被引量:57
标识
DOI:10.1111/nph.17323
摘要

The farmland of the world's main corn-producing area is increasingly affected by salt stress. Therefore, the breeding of salt-tolerant cultivars is necessary for the long-term sustainability of global corn production. Previous studies have shown that natural maize varieties display a large diversity of salt tolerance, yet the genetic variants underlying such diversity remain poorly discovered and applied, especially those mediating the tolerance to salt-induced osmotic stress (SIOS). Here we report a metabolomics-driven understanding and genetic improvement of maize SIOS tolerance. Using a LC-MS-based untargeted metabolomics approach, we profiled the metabolomes of 266 maize inbred lines under control and salt conditions, and then identified 37 metabolite biomarkers of SIOS tolerance (METO1-37). Follow-up metabolic GWAS (mGWAS) and genotype-to-phenotype modeling identified 10 candidate genes significantly associating with the SIOS tolerance and METO abundances. Furthermore, we validated that a citrate synthase, a glucosyltransferase and a cytochrome P450 underlie the genotype-METO-SIOS tolerance associations, and showed that their favorable alleles additively improve the SIOS tolerance of elite maize inbred lines. Our study provides a novel insight into the natural variation of maize SIOS tolerance, which boosts the genetic improvement of maize salt tolerance, and demonstrates a metabolomics-based approach for mining crop genes associated with this complex agronomic trait.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
美满疾应助pugongying采纳,获得10
2秒前
善良的西瓜完成签到 ,获得积分10
2秒前
只A不B应助细心怜寒采纳,获得10
3秒前
luoshi应助朴实凝雁采纳,获得10
3秒前
夜之枫发布了新的文献求助10
3秒前
守望者1123完成签到,获得积分10
4秒前
小~杰完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
充电宝应助linlang采纳,获得10
6秒前
小蘑菇应助qqqq采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
李健的小迷弟应助QI采纳,获得10
9秒前
科研通AI2S应助夜之枫采纳,获得10
10秒前
明明发布了新的文献求助10
12秒前
斯文寄松发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
全世界最可爱的122完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
周杨烊完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
Gru关注了科研通微信公众号
18秒前
小纪发布了新的文献求助10
19秒前
Orange应助自觉的高丽采纳,获得10
20秒前
linlang完成签到,获得积分10
20秒前
Hysen_L完成签到,获得积分10
20秒前
重要冰海发布了新的文献求助10
21秒前
24秒前
25秒前
上善若水完成签到 ,获得积分10
26秒前
按时睡午觉完成签到,获得积分10
28秒前
榕俊完成签到,获得积分10
28秒前
qqqq发布了新的文献求助10
28秒前
jzmupyj发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
29秒前
moonzz完成签到,获得积分10
30秒前
小鱼儿轩发布了新的文献求助10
30秒前
CipherSage应助科目三三次郎采纳,获得10
32秒前
高分求助中
Solution Manual for Strategic Compensation A Human Resource Management Approach 1200
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
Glucuronolactone Market Outlook Report: Industry Size, Competition, Trends and Growth Opportunities by Region, YoY Forecasts from 2024 to 2031 800
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Zeitschrift für Orient-Archäologie 500
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
Synchrotron X-Ray Methods in Clay Science 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3340299
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2968347
关于积分的说明 8633293
捐赠科研通 2647882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1449877
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 671549
邀请新用户注册赠送积分活动 660574