Developing early maturing lentil has the potential to minimize yield losses, mainly during terminal drought. Whole-genome resequencing (WGRS) based QTL-seq identified the loci governing earliness in lentil. The genetic analysis for maturity duration provided a good fit to 3:1 segregation (F₂), indicating earliness as a recessive trait. WGRS of Globe Mutant (late parent), late-flowering, and early-flowering bulks (from RILs) has generated 1124.57, 1052.24 million raw and clean reads, respectively. The QTL-Seq identified three QTLs (LcqDTF3.1, LcqDTF3.2, and LcqDTF3.3) on chromosome 3 having 246244 SNPs and 15577 insertions/deletions (InDels) and 13 flowering pathway genes. Of these, 11 exhibited sequence variations between bulks and validation (qPCR) revealed a significant difference in the expression of nine candidate genes (LcGA20oxG, LcFRI, LcLFY, LcSPL13a, Lcu.2RBY.3g060720, Lcu.2RBY.3g062540, Lcu.2RBY.3g062760, LcELF3a, and LcEMF1). Interestingly, the LcELF3a gene showed significantly higher expression in late-flowering genotype and exhibited substantial involvement in promoting lateness. Subsequently, an InDel marker (I-SP-383.9; LcELF3a gene) developed from LcqDTF3.2 QTL region showed 82.35% PVE (phenotypic variation explained) for earliness. The cloning, sequencing, and comparative analysis of the LcELF3a gene from both parents revealed 23 SNPs and InDels. Interestingly, a 52 bp deletion was recorded in the LcELF3a gene of L4775, predicted to cause premature termination of protein synthesis after 4 missense amino acids beyond the 351st amino acid due to the frameshift during translation. The identified InDel marker holds significant potential for breeding early maturing lentil varieties.

中文翻译：

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使用 QTL-Seq 方法描绘控制扁豆 （Lens culinaris Medik.） 中 extra-earliness 性状的基因座


培育早熟扁豆有可能最大限度地减少产量损失，主要是在末期干旱期间。基于全基因组重测序 （WGRS） 的 QTL-seq 确定了控制扁豆早熟性的位点。成熟持续时间的遗传分析与 3：1 分离 （F₂） 拟合良好，表明早熟是一种隐性状。Globe Mutant（晚亲本）、晚开花和早开花批量（来自 RILs）的 WGRS 分别产生了 1124.57、10.5224 亿个原始和干净读数。QTL-Seq 鉴定出 3 个 QTL （LcqDTF3.1、LcqDTF3。2 和 LcqDTF3 的 Lic.3） 在 3 号染色体上具有 246244 个 SNP 和 15577 个插入/缺失 （InDels） 和 13 个开花途径基因。其中，11 个表现出批量之间的序列变异，验证 （qPCR） 显示 9 个候选基因 （LcGA20oxG、LcFRI、LcLFY、LcSPL13a、Lcu.2RBY的。3g060720，Lcu。 2RBY的。3g062540，Lcu. 2RBY的。3g062760、LcELF3a 和 LcEMF1）。有趣的是，LcELF3a 基因在晚开花基因型中表现出显著较高的表达，并表现出在促进晚熟方面的实质性参与。随后，InDel 标记 （I-SP-383.9;LcELF3a 基因）从 LcqDTF3 发展而来。2 QTL 区域显示 82.35% PVE （表型变异解释） 为早熟性。对来自亲本的 LcELF3a 基因进行克隆、测序和比较分析，发现 23 个 SNP 和 InDel。 有趣的是，在 L4775 的 LcELF3a 基因中记录了 52 bp 的缺失，由于翻译过程中的移码，预计在超过 351 个氨基酸的 4 个错义氨基酸后会导致蛋白质合成过早终止。鉴定的 InDel 标记具有培育早熟扁豆品种的巨大潜力。