RP
Raphaël Ployet
Author with expertise in Biofortification of Staple Crops for Human Nutrition
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
5
(100% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
7
/
i10-index:
7
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Elemental profiling and genome-wide association mapping reveal genomic variants modulating ionomic composition inPopulus trichocarpaleaves

Raphaël Ployet et al.May 5, 2024
Abstract The ionome represents elemental composition in plant tissues and can be an indicator of nutrient status as well as overall plant performance. Thus, identifying genetic determinants governing elemental uptake and storage is an important goal in plant breeding and engineering. In this study, we coupled high-throughput ionome characterization with high-resolution genome-wide association studies (GWAS) to uncover genetic loci that modulate ionomic composition in leaves of 584 black cottonwood poplar ( Populus trichocarpa ) genotypes. Congruence of alternate ionomic profiling platforms, i.e., inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS), neutron activation analysis (NAA) and laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), was performed on leaf samples from a subset of the population. Significant agreement was observed across the three platforms with some notable exceptions for individual elements. Subsequently, we used the ICP-MS platform to profile the 584 genotypes focusing on 20 elements. GWAS performed using a set of high-density (>8.2 million) single nucleotide polymorphisms (SNP), identified multiple loci significantly associated with variations in these mineral elements. The potential causal genes for variations in the ionome were significantly enriched in genes whose homologs were previously associated to ion homeostasis in other species. Notably, a polymorphic copy of the high-affinity molybdenum transporter MOT1 was found directly associated to molybdenum content in leaf tissues. The results of the GWAS also provided evidence of physiological and genetic interactions between mineral elements in poplar. The new candidate genes predicted to play a key role in cross-homeostasis of multiple elements are new targets for engineering a variety of traits of interest in tree species.
5

Haplotype mining panel for genetic dissection and breeding inEucalyptus

Julia Candotti et al.Aug 23, 2022
Summary To improve our understanding of genetic mechanisms underlying complex traits in plants, a comprehensive analysis of gene variants is required. Eucalyptus is an important forest plantation genus that is highly outbred. Trait dissection and molecular breeding in eucalypts currently relies on biallelic SNP markers. These markers fail to capture the large amount of haplotype diversity in these species and thus multi-allelic markers are required. We aimed to develop a gene-based haplotype mining panel for Eucalyptus species. We generated 17 999 oligonucleotide probe sets for targeted sequencing of selected regions of 6 293 genes implicated in growth and wood properties, pest and disease resistance and abiotic stress responses. We identified and phased 195 834 SNPs using a read-based phasing approach to reveal SNP-based haplotypes. A total of 8 915 target regions (at 4 637 gene loci) passed tests for Mendelian inheritance. We evaluated the haplotype panel in four Eucalyptus species ( E. grandis , E. urophylla , E. dunnii and E. nitens ) to determine its ability to capture diversity across eucalypt species. This revealed an average of 3.13 to 4.52 haplotypes per target region in each species and 33.36% of the identified haplotypes were shared by at least two species. This haplotype mining panel will enable the analysis of haplotype diversity within and between species and provide multi-allelic markers that can be used for genome-wide association studies and gene-based breeding approaches. Significance Statement We developed a haplotype sequencing panel for Eucalyptus targeting 8915 regions at 4637 gene loci associated with growth and wood properties, pest and disease resistance and abiotic stress response providing a genome-wide, multi-allelic, gene centric genotyping resource for eucalypts. We tested the panel in four Eucalyptus species ( E. grandis , E. dunnii , E. nitens and E. urophylla ) and found an average of 3.65 haplotypes per target region per species, and 9.98 across all four species.