Abstract Breeding for new peach cultivars with enhanced traits is a prime target in breeding programs. In this study, we used a discovery panel of 90 peach accessions in order to dissect the genetic architecture of 16 fruit-related traits. ddRAD-seq genotyping and the intersection between three variant callers yielded 13,045 high-confidence SNPs. These markers were subjected to an exhaustive association analysis by testing up to seven GWAS models. Blink was selected as the most adjusted, simultaneously balancing false positive and negative associations. Totally, we identified 16 association signals for six traits showing high broad-sense heritability: harvest date, fruit weight, flesh firmness, contents of flavonoids, anthocyanins and sorbitol. By assessing the allelic effect of significant markers on phenotypic attributes, nine SNP alleles were denoted favorable. A promising marker (SNC_034014.1_7012470) was found to be simultaneously associated with harvest date and fruit firmness conferring a positive allelic effect on both traits. We anticipate that this marker could be used to improve firmness in late harvested cultivars. Candidate causal genes were shortlisted when fulfilling the following criteria: i) position within the linkage disequilibrium block, ii) functional annotation and iii) expression pattern. A bibliographic review of previously reported QTLs mapping nearby the associated markers allowed us to benchmark the accuracy of our approach. Despite the moderate germplasm size, ddRAD-seq allowed us to produce an accurate representation of peach’s genome resulting in SNP markers suitable for empirical association studies. Together with candidate genes, they lay the foundation for further genetic dissection of peach key traits.

Abstract High throughput sequencing is accelerating plant breeding. Genotyping, quantitative trait locus or genome-wide association analyses are essential to locate alleles of interest in germplasm collections. These applications require accurately mapping nucleotide markers within growing collections of reference genome sequences. PrunusMap ( https://prunusmap.eead.csic.es ) is a user-friendly Web application designed to facilitate these tasks to Prunus breeders. It efficiently aligns markers and locates SNPs on peach and almond genomes, providing lists of nearby genes and curated proteins. It can align all markers from a genetic map in one step, producing their physical positions. By searching multiple maps, it can also solve the problem of finding equivalent gene identifiers across different annotations. Three intuitive tools, “Find markers”, “Align sequences” and “Locate by position”, are available to accelerate mapping analyses, particularly for users with limited bioinformatics expertise. New genomes, annotations or marker sets will be added based on their interest to the community.

Identification of functional regulatory elements encoded in plant genomes is a fundamental need to understand gene regulation. While much attention has been given to model species as Arabidopsis thaliana, little is known about regulatory motifs in other plant genera. Here, we describe an accurate bottom-up approach using the online workbench RSAT::Plants for a versatile ab-initio motif discovery taking Prunus persica as a model. These predictions rely on the construction of a co-expression network to generate modules with similar expression trends and assess the effect of increasing upstream region length on the sensitivity of motif discovery. Applying two discovery algorithms, 18 out of 45 modules were found to be enriched in motifs typical of well- known transcription factor families (bHLH, bZip, BZR, CAMTA, DOF, E2FE, AP2-ERF, Myb-like, NAC, TCP, WRKY) and a novel motif. Our results indicate that small number of input sequences and short promoter length are preferential to minimize the amount of uninformative signals in peach. The spatial distribution of TF binding sites revealed an unbalanced distribution where motifs tend to lie around the transcriptional start site region. The reliability of this approach was also benchmarked in Arabidopsis thaliana, where it recovered the expected motifs from promoters of genes containing ChIPseq peaks. Overall, this paper presents a glimpse of the peach regulatory components at genome scale and provides a general protocol that can be applied to many other species. Additionally, a RSAT Docker container was released to facilitate similar analyses on other species or to reproduce our results.