Les variétés de coton de montagne à maturité précoce sont de plus en plus importantes pour les agriculteurs afin d'améliorer leurs avantages économiques grâce aux pratiques de double culture et à la production de récolte mécanique en Chine. Cependant, les qualités des fibres des variétés à maturation précoce sont relativement médiocres par rapport à celles des variétés à maturation moyenne et tardive. Par conséquent, il est crucial pour les chercheurs d'élucider les bases génétiques contrôlant les traits liés à la qualité des fibres chez les cultivars à maturité précoce, et d'améliorer de manière synergique la précocité et la qualité des fibres du coton. Ici, des études d'association multi-locus à l'échelle du génome (ML-GWAS) ont été menées dans un panel composé de 160 accessions de coton à maturation précoce. Chaque accession a été génotypée par 72 792 polymorphismes mononucléotidiques (SNP) de haute qualité en utilisant une approche de séquençage de fragments amplifiés à locus spécifique (SLAF-seq), et des traits liés à la qualité des fibres dans quatre conditions environnementales ont été mesurés. En appliquant au moins trois méthodes ML-GWAS, un total de 70 nucléotides de traits quantitatifs significatifs (QTN) ont été identifiés comme étant associés à cinq traits objectifs, notamment la longueur des fibres (FL), la résistance des fibres (FS), le micronaire des fibres (FM), l'uniformité des fibres (FU) et l'allongement des fibres (FE). Parmi ces QTN, D11_21619830, A05_28352019 et D03_34920546 se sont avérés être significativement associés à FL, FS et FM, respectivement, dans au moins deux environnements. Parmi 96 gènes situés dans les trois régions génomiques cibles (A05: 27,95 ~ 28,75, D03: 34,52 ~ 35,32 et D11: 21,22 ~ 22,02 Mbp), six gènes (Gh_A05G2325, Gh_A05G2329, Gh_A05G2334, Gh_D11G1853, Gh_D11G1876 et Gh_D11G1879) ont été détectés comme étant fortement exprimés dans les fibres par rapport aux huit autres tissus par la méthode de séquençage du transcriptome dans 12 tissus de coton. Ensemble, de multiples allèles QTN favorables et six gènes clés candidats ont été caractérisés pour réguler le développement des fibres dans le coton à maturité précoce. Cela jettera une base solide pour la sélection de nouvelles variétés de coton avec précocité et une excellente qualité de fibres à l'avenir.

Las variedades de algodón de tierras altas de madurez temprana son cada vez más importantes para que los agricultores mejoren sus beneficios económicos a través de prácticas de doble cultivo y producción de cosecha mecánica en China. Sin embargo, las cualidades de fibra de las variedades de maduración temprana son relativamente malas en comparación con las de las de maduración media y tardía. Por lo tanto, es crucial para los investigadores dilucidar las bases genéticas que controlan los rasgos relacionados con la calidad de la fibra en cultivares de madurez temprana, y mejorar sinérgicamente la precocidad del algodón y la calidad de la fibra. Aquí, se realizaron estudios de asociación de todo el genoma de múltiples locus (ML-GWAS) en un panel que consistía en 160 accesiones de algodón de maduración temprana. Cada acceso fue genotipado por 72,792 polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) de alta calidad utilizando el enfoque de secuenciación de fragmentos amplificados de locus específico (SLAF-seq), y se midieron los rasgos relacionados con la calidad de la fibra en cuatro condiciones ambientales. Aplicando al menos tres métodos ML-GWAS, se identificó un total de 70 nucleótidos de rasgos cuantitativos significativos (QTN) asociados con cinco rasgos objetivos, que incluyen la longitud de la fibra (FL), la resistencia de la fibra (FS), el micronaire de la fibra (FM), la uniformidad de la fibra (FU) y el alargamiento de la fibra (FE). Entre estos QTN, se encontró que D11_21619830, A05_28352019 y D03_34920546 estaban significativamente asociados con FL, FS y FM, respectivamente, en al menos dos entornos. Entre los 96 genes ubicados en las tres regiones genómicas diana (A05: 27.95 ~ 28.75, D03: 34.52 ~ 35.32 y D11: 21.22 ~ 22.02 Mbp), se detectó que seis genes (Gh_A05G2325, Gh_A05G2329, Gh_A05G2334, Gh_D11G1853, Gh_D11G1876 y Gh_D11G1879) estaban altamente expresados en fibras en relación con otros ocho tejidos mediante el método de secuenciación del transcriptoma en 12 tejidos de algodón. En conjunto, se caracterizaron múltiples alelos QTN favorables y seis genes clave candidatos para regular el desarrollo de fibras en el algodón de madurez temprana. Esto sentará una base sólida para la cría de nuevas variedades de algodón con precocidad y excelente calidad de fibra en el futuro.

Early-maturity varieties of upland cotton are becoming increasingly important for farmers to improve their economic benefits through double cropping practices and mechanical harvesting production in China. However, fiber qualities of early-maturing varieties are relatively poor compared with those of middle- and late- maturing ones. Therefore, it is crucial for researchers to elucidate the genetic bases controlling fiber-quality related traits in early-maturity cultivars, and to improve synergistically cotton earliness and fiber quality. Here, multi-locus genome-wide association studies (ML-GWAS) were conducted in a panel consisting of 160 early-maturing cotton accessions. Each accession was genotyped by 72,792 high-quality single nucleotide polymorphisms (SNPs) using specific-locus amplified fragment sequencing (SLAF-seq) approach, and fiber quality-related traits under four environmental conditions were measured. Applying at least three ML-GWAS methods, a total of 70 significant quantitative trait nucleotides (QTNs) were identified to be associated with five objective traits, including fiber length (FL), fiber strength (FS), fiber micronaire (FM), fiber uniformity (FU) and fiber elongation (FE). Among these QTNs, D11_21619830, A05_28352019 and D03_34920546 were found to be significantly associated with FL, FS and FM, respectively, across at least two environments. Among 96 genes located in the three target genomic regions (A05: 27.95~28.75, D03: 34.52~35.32, and D11: 21.22~22.02 Mbp), six genes (Gh_A05G2325, Gh_A05G2329, Gh_A05G2334, Gh_D11G1853, Gh_D11G1876 and Gh_D11G1879) were detected to be highly expressed in fibers relative to other eight tissues by transcriptome sequencing method in 12 cotton tissues. Together, multiple favorable QTN alleles and six candidate key genes were characterized to regulate fiber development in early-maturity cotton. This will lay a solid foundation for breeding novel cotton varieties with earliness and excellent fiber-quality in the future.

أصبحت أصناف النضج المبكر من قطن المرتفعات ذات أهمية متزايدة للمزارعين لتحسين فوائدهم الاقتصادية من خلال ممارسات الزراعة المزدوجة وإنتاج الحصاد الميكانيكي في الصين. ومع ذلك، فإن صفات الألياف للأصناف المبكرة النضج ضعيفة نسبيًا مقارنة بصفات الأصناف المتوسطة والمتأخرة النضج. لذلك، من الأهمية بمكان للباحثين توضيح القواعد الوراثية التي تتحكم في السمات المتعلقة بجودة الألياف في أصناف النضج المبكر، وتحسين جودة القطن والألياف بشكل تآزري. هنا، تم إجراء دراسات ارتباط متعددة المجالات على مستوى الجينوم (ML - GWAS) في لوحة تتكون من 160 مدخلًا من القطن الناضج. تم تحديد النمط الجيني لكل انضمام من خلال 72,792 تعدد أشكال النوكليوتيدات الأحادية عالية الجودة (SNPs) باستخدام نهج تسلسل الشظايا المضخم محدد الموقع (SLAF - seq)، وتم قياس السمات المتعلقة بجودة الألياف في ظل أربعة ظروف بيئية. بتطبيق ما لا يقل عن ثلاث طرق ML - GWAS، تم تحديد ما مجموعه 70 نيوكليوتيدات ذات سمة كمية كبيرة (QTNs) مرتبطة بخمس سمات موضوعية، بما في ذلك طول الألياف (FL)، وقوة الألياف (FS)، والألياف الدقيقة (FM)، وتوحيد الألياف (FU) واستطالة الألياف (FE). من بين هذه QTNs، تم العثور على D11 _21619830 و A05 _28352019 و D03 _34920546 مرتبطة بشكل كبير بـ FL و FS و FM، على التوالي، عبر بيئتين على الأقل. من بين 96 جينًا موجودًا في المناطق الجينومية الثلاثة المستهدفة (A05: 27.95 ~ 28.75، D03: 34.52 ~ 35.32، و D11: 21.22 ~ 22.02 ميغابت في البوصة)، تم اكتشاف أن ستة جينات (Gh_A05G2325، Gh_A05G2329، Gh_A05G2334، Gh_D11G1853، Gh_D11G1876 و Gh_D11G1879) يتم التعبير عنها بشكل كبير في الألياف بالنسبة إلى الأنسجة الثمانية الأخرى عن طريق طريقة تسلسل transcriptome في 12 نسيجًا قطنيًا. تم تمييز أليلات QTN المواتية المتعددة وستة جينات رئيسية مرشحة لتنظيم تطور الألياف في القطن الناضج. سيضع هذا أساسًا متينًا لتربية أصناف القطن الجديدة ذات الجودة الممتازة للألياف في المستقبل.