Genome-wide association study of copy number variation in flax through the lens of genome integrity

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Classical methods for identification of genetic variants associated with certain macroscopic phenotypic traits are, as a rule, limited to analyses of single nucleotide polymorphisms. Copy number variations, and more broadly structural variants may provide a plethora of useful information due to the magnitude of the changes they induce. However, their use in genome-wide association studies is seriously limited mostly due to the uncertainties in their discovery (i.e., failure to resolve an event with nucleotide resolution) by computational algorithms from genomic data. Nevertheless, in certain cases, such analyses are possible and may still yield valuable results. Our recent work has revealed genetic variants (single nucleotide polymorphisms) possibly related to phenotypic traits determining fibre quality. Here, we decided to extend the analyses to structural variants, namely copy number variations. Importantly, we use a novel high-coverage dataset allowing for accurate prediction of copy number variations. Overall, we compiled a list of 41 candidate genes associated with five quantitative phenotypic traits. Furthermore, the genome stability metric developed earlier facilitated stratification of copy number variant loci with regard to their stability. On the whole, our analyses suggest that the genomic regions less resilient to external and internal stresses are more susceptible to changes associated with the studied phenotypic traits.

About the authors

M. A Duk

St. Petersburg State University

St. Petersburg, Russia

A. A Kanapin

St. Petersburg State University

St. Petersburg, Russia

T. A Rozhmina

Flax Institute - a separate subdivision of the Federal Scientific Centerfor Bast Crops

Thorzhok, Tver Region, Russia

A. A Samsonova

St. Petersburg State University

Email: a.samsonova@spbu.ru
St. Petersburg, Russia

References

  1. S. V. Nuzhdin, M. L. Friesen, and L. M. McIntyre, Trends Genet., 28, 421 (2012).
  2. P. K. Gupta, P. L. Kulwal, and V. Jaiswal, Adv. Genet., 104, 75 (2019).
  3. T. A. Manolio, et al., Nature, 461, 747 (2009).
  4. E. E. Eichler, et al., Nat. Rev. Genet., 11, 446 (2010).
  5. P. H. Sudmant, et al., Nature, 526, 75 (2015).
  6. T. H. Shaikh, Curr Genetic Med. Reports, 5, 183 (2017).
  7. A. Zmienko, et al., Plant Cell, 32, 1797 (2020).
  8. A. Dolatabadian, D. A. Patel, D. Edwards, and J. Batley, Theor. Appl. Genet., 130, 2479 (2017).
  9. C. Goudenhooft, A. Bourmaud, and C. Baley, Front. Plant Sci., 10, 411 (2019).
  10. C. Goudenhooft, A. Bourmaud, and C. Baley, Industrial Crops & Products, 97, 56 (2017).
  11. E. J. Mellerowicz and T. A. Gorshkova, J. Exp. Bot., 63, 551 (2012).
  12. M. J. Roach, et al., Plant Physiol., 156, 1351 (2011).
  13. T. Gorshkova, et al., Sci. Rep.-UK, 8, 14570 (2018).
  14. T. Rozhmina, M. Bankin, A. Samsonova, et al., Data Brief, 37, 107224 (2021).
  15. М. А. Дук, А. А. Канапин, А. А. Самсонова и др., Биофизика, 67, 234 (2022).
  16. A. Abyzov, A. E. Urban, M. Snyder, and M. Gerstein, Genome Res., 21, 974 (2011).
  17. J. Wang and Z. Zhang, Genom Proteom Bioinform., 19, 629-640 (2021).
  18. F. M. You and S. Cloutier, Methods Protoc., 3 (2020). doi: 10.3390/mps3020028
  19. A. Kanapin, et al., Mol. Plant Microbe Interact., 33, 1112 (2020).
  20. A. Kanapin, et al., Int. J. Mol. Sci., 23, 14536 (2022).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2023 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».