Nedellec, Claire;Ibanescu, Liliana;Bossy, Robert;Sourdille, Pierre
Genomics & Informatics
/
v.18
no.2
/
pp.14.1-14.11
/
2020
Phenotyping is a major issue for wheat agriculture to meet the challenges of adaptation of wheat varieties to climate change and chemical input reduction in crop. The need to improve the reuse of observations and experimental data has led to the creation of reference ontologies to standardize descriptions of phenotypes and to facilitate their comparison. The scientific literature is largely under-exploited, although extremely rich in phenotype descriptions associated with cultivars and genetic information. In this paper we propose the Wheat Trait Ontology (WTO) that is suitable for the extraction and management of scientific information from scientific papers, and its combination with data from genomic and experimental databases. We describe the principles of WTO construction and show examples of WTO use for the extraction and management of phenotype descriptions obtained from scientific documents.
The alteration of alternative splicing patterns has an effect on the quantification of functional proteins, leading to phenotype variation. The splicing quantitative trait locus (sQTL) is one of the main genetic elements affecting splicing patterns. Here, we report the results of genome-wide sQTLs across 141 strains of Arabidopsis thaliana with publicly available next generation sequencing datasets. As a result, we found 1,694 candidate sQTLs in Arabidopsis thaliana at a false discovery rate of 0.01. Furthermore, among the candidate sQTLs, we found 25 sQTLs that overlapped with the list of previously examined trait-associated single nucleotide polymorphisms (SNPs). In summary, this sQTL analysis provides new insight into genetic elements affecting alternative splicing patterns in Arabidopsis thaliana and the mechanism of previously reported trait-associated SNPs.
In rice, tillering is an important trait determining yield. To study tillering at the agricultural and molecular aspects, we have examined a spontaneous rice mutant that showed reduction in the number of culms. The mutant was derived from a $F^6$ line of the cross of Junambyeo*4 / IR72. It could produce, on average, 4 tillers per hill in the paddy field while wild-type plants usually have 15. Except the reduced culm numbers, they also show pale green phenotypes. The phenotypes of this mutant were co-segregated as the monogenic Mendelian ratio (${\chi}^b=0.002$, p=0.969). In order to locate a gene responsible for the rcn phenotype, the mutant with the japonica genetic background was crossed with Milyang21 of the indica background. Bulked segregant analysis was used for rapid determination of chromosomal location. Three SSR markers (RM551, RM8213, and RM16467) on chromosome 4 were genetically associated with the mutant phenotype. Each of the 217 $F_2$ plants was genotyped with simple sequence length polymorphisms. The data showed that RM16572 on chromosome 4 was the closest marker that showed perfect co-segregation among the $F_2$ population. We suggest the new rcn gene studied here name as $rcn10^t$ because there was no report which exhibit a rcn phenotype with a pleiotropic effect of pale green (chlorophyll deficiency), and mapped at same position on chromosome 4.
Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
/
v.25
no.5
/
pp.83-90
/
2020
In this paper, a web-based seed phenotype visualization support system is proposed to extract and visualize data such as the surface color, length, area, perimeter and compactness of seed, which is phenotype information from the image of soybean/rice seeds. This system systematically stores data extracted from seeds in databases, and provides a web-based user interface that facilitates the analysis of data by researchers using data tables and charts. Conventional seed characteristic studies have been manually measured by humans, but the system developed in this paper allows researchers to simply upload seed images for analysis and obtain seed's numerical data after image processing. It is expected that the proposed system will be able to obtain time efficiency and remove spatial restriction, if it is used in seed characterization research, and it will be easy to analyze through systematic management of research results and visualization of the phenotype characteristics.
In order to develop molecular markers related to stay green phenotype, AFLP analysis was conducted using near-isogenic lines for either stay green or non stay green trait. Both lines have characteristics of multi-ear and tillers (MET). Two out of 64 primer combinations of selective amplification identified three reproducible polymorphic fragments in MET corn with stay green. Both of E+AGC/M+CAC and E+AAG/M+CAA primer combinations produced two and one specific polymorphic fragments linked to stay green trait, respectively. For the conversion of AFLPs to sequence tag sites (STSs), primers were designed form both end sequences of each two polymorphic fragments. One fragment, which was amplified with E+AAG/M+CAA primer combinations, possessed 298 bp long and showed a $91\%$ homology with maize retrotransposon Cinful-l. One out of two polymorphic fragments produced with E+AGC/M+CAC primer combination had 236 bp long and matched a $96\%$ homology with an intron region of 22kDa alpha zein gene cluster in Zea mays. One out of two PCR fragments amplified with MET2 primer set in the stay green MET was not produced in the non-stay green MET. The developed AFLP and STS marker could be used as an efficient tool for selection of the stay green trait in the MET inbred.
In genetic association studies with high-dimensional genomic data, multiple group testing procedures are often required in order to identify disease/trait-related genes or genetic regions, where multiple genetic sites or variants are located within the same gene or genetic region. However, statistical testing procedures based on an individual test suffer from multiple testing issues such as the control of family-wise error rate and dependent tests. Moreover, detecting only a few of genes associated with a phenotype outcome among tens of thousands of genes is of main interest in genetic association studies. In this reason regularization procedures, where a phenotype outcome regresses on all genomic markers and then regression coefficients are estimated based on a penalized likelihood, have been considered as a good alternative approach to analysis of high-dimensional genomic data. But, selection performance of regularization procedures has been rarely compared with that of statistical group testing procedures. In this article, we performed extensive simulation studies where commonly used group testing procedures such as principal component analysis, Hotelling's $T^2$ test, and permutation test are compared with group lasso (least absolute selection and shrinkage operator) in terms of true positive selection. Also, we applied all methods considered in simulation studies to identify genes associated with ovarian cancer from over 20,000 genetic sites generated from Illumina Infinium HumanMethylation27K Beadchip. We found a big discrepancy of selected genes between multiple group testing procedures and group lasso.
Genetic associations have been quantified using a number of statistical measures. Entropy-based mutual information may be one of the more direct ways of estimating the association, in the sense that it does not depend on the parametrization. For this purpose, both the entropy and conditional entropy of the phenotype distribution should be obtained. Quantitative traits, however, do not usually allow an exact evaluation of entropy. The estimation of entropy needs a probability density function, which can be approximated by kernel density estimation. We have investigated the proper sequence of procedures for combining the kernel density estimation and entropy estimation with a probability density function in order to calculate mutual information. Genotypes and their interactions were constructed to set the conditions for conditional entropy. Extensive simulation data created using three types of generating functions were analyzed using two different kernels as well as two types of multifactor dimensionality reduction and another probability density approximation method called m-spacing. The statistical power in terms of correct detection rates was compared. Using kernels was found to be most useful when the trait distributions were more complex than simple normal or gamma distributions. A full-scale genomic dataset was explored to identify associations using the 2-h oral glucose tolerance test results and γ-glutamyl transpeptidase levels as phenotypes. Clearly distinguishable single-nucleotide polymorphisms (SNPs) and interacting SNP pairs associated with these phenotypes were found and listed with empirical p-values.
Proceedings of the Korean Society of Crop Science Conference
/
2022.10a
/
pp.13-13
/
2022
Recently, stable crop production is threatened by the effects of climate change. In particular, it is difficult to consistently maintain agricultural policies due to large price fluctuations depending on the difference in total domestic rice production from year to year. For stable rice production amid changes in the crop growing environment, development of varieties with improved disease resistance and abiotic stress stability is becoming more important. In here, drought and cold tolerant trait have been studied. First, for the development of drought tolerant varieties, we analyzed which agricultural traits are mainly affected by domestic drought conditions. As a result, it was observed that drought caused by the lack of water during transplanting season inhibits the development of the number of tiller and reduces the yield. 'Samgang' was selected as a useful genetic resource with strong drought tolerant and stable tiller number development even under drought conditions by phenotype screening. Three of drought tolerant QTLs were identified using doubled haploid (DH) population derived from a cross between Nacdong and Samgang, a drought sensitive and a tolerant, respectively. Among these QTLs, when qVDT2 and qVDTl1 were integrated, it was investigated that the tiller number development was relatively stable in the rainfed paddy field conditions. It is known that the high-yielding Tongil-type cultivars are severely affected by cold stress throughout the entire growth stage. In this study, we established conditions that can test the cold tolerance phenotype with alternate temperature to treat low temperatures in indoor growth conditions similar to those in field conditions at seedling stage. Three cold tolerant QTLs were explored using population derived from a cross between Hanareum2 (cold sensitive variety, Tongil-type) and Unkwang (cold tolerant variety, Japonica). Among these QTLs, qSCT12 showed strong cold tolerant phenotype, and when all of three QTLs were integrated, it was investigated that cold tolerant score was relatively similar to its donor parent, Unkwang, in our experimental conditions. We are performing that development of new variety with improved cold tolerant through the introduction of these QTLs.
The efficiency of genome-wide association analysis (GWAS) depends on power of detection for quantitative trait loci (QTL) and precision for QTL mapping. In this study, three different strategies for GWAS were applied to detect QTL for carcass quality traits in the Korean cattle, Hanwoo; a linkage disequilibrium single locus regression method (LDRM), a combined linkage and linkage disequilibrium analysis (LDLA) and a $BayesC{\pi}$ approach. The phenotypes of 486 steers were collected for weaning weight (WWT), yearling weight (YWT), carcass weight (CWT), backfat thickness (BFT), longissimus dorsi muscle area, and marbling score (Marb). Also the genotype data for the steers and their sires were scored with the Illumina bovine 50K single nucleotide polymorphism (SNP) chips. For the two former GWAS methods, threshold values were set at false discovery rate <0.01 on a chromosome-wide level, while a cut-off threshold value was set in the latter model, such that the top five windows, each of which comprised 10 adjacent SNPs, were chosen with significant variation for the phenotype. Four major additive QTL from these three methods had high concordance found in 64.1 to 64.9Mb for Bos taurus autosome (BTA) 7 for WWT, 24.3 to 25.4Mb for BTA14 for CWT, 0.5 to 1.5Mb for BTA6 for BFT and 26.3 to 33.4Mb for BTA29 for BFT. Several candidate genes (i.e. glutamate receptor, ionotropic, ampa 1 [GRIA1], family with sequence similarity 110, member B [FAM110B], and thymocyte selection-associated high mobility group box [TOX]) may be identified close to these QTL. Our result suggests that the use of different linkage disequilibrium mapping approaches can provide more reliable chromosome regions to further pinpoint DNA makers or causative genes in these regions.
In this paper, simulation was used to determine accuracies of genomic breeding values for polygenic traits associated with many thousands of markers obtained from high density genome scans. The statistical approach was based upon stochastically simulating a pedigree with a specified base population and a specified set of population parameters including the effective and noneffective marker distances and generation time. For this population, marker and quantitative trait locus (QTL) genotypes were generated using either a single linkage group or multiple linkage group model. Single nucleotide polymorphism (SNP) was simulated for an entire bovine genome (except for the sex chromosome, n = 29) including linkage and recombination. Individuals drawn from the simulated population with specified marker and QTL genotypes were randomly mated to establish appropriate levels of linkage disequilibrium for ten generations. Phenotype and genomic SNP data sets were obtained from individuals starting after two generations. Genetic prediction was accomplished by statistically modeling the genomic relationship matrix and standard BLUP methods. The effect of the number of linkage groups was also investigated to determine its influence on the accuracy of breeding values for genomic selection. When using high density scan data (0.08 cM marker distance), accuracies of breeding values on juveniles were obtained of 0.60 and 0.82, for a low heritable trait (0.10) and high heritable trait (0.50), respectively, in the single linkage group model. Estimates of 0.38 and 0.60 were obtained for the same cases in the multiple linkage group models. Unexpectedly, use of BLUP regression methods across many chromosomes was found to give rise to reduced accuracy in breeding value determination. The reasons for this remain a target for further research, but the role of Mendelian sampling may play a fundamental role in producing this effect.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.