沙柳倍性与天然群体遗传结构研究取得新进展

国家林业和草原局政府网 http://www.forestry.gov.cn/2017-01-18来源:中国林科院
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  中国林业网1月18日讯  沙柳是我国荒漠地区的一种灌木柳,对维护当地生态环境起到很大作用,也是潜在的生物能源树种。目前,由于缺乏基因组信息和有效分子标记,沙柳群体遗传变异研究和遗传育种工作受到很大限制。为解决这些问题,中国林科院林业所、林木遗传育种国家重点实验室课题组开展了沙柳基因组构成、高效分子标记开发和种群遗传结构分析等方面的系统工作。
  该研究以我国西北分布于内蒙、陕西和宁夏的8个天然群体为研究材料,首先采用染色体压片和流式细胞仪对其倍性进行检测,发现沙柳为天然四倍体,基因组大小约为699-706Mb。基于沙柳转录组拼接数据从71458个Unigenes中开发了6346个EST-SSRs,选择其中27个多态性高、稳定性好的标记对沙柳天然群体进行遗传多样性和分化程度研究。发现与其它杨柳科植物相似,沙柳天然种质的遗传多样性较高(每个位点平均10.63个等位基因,平均HE为0.689);群体结构、PCA和NJ系统发育树结构均显示内蒙和陕西群体之间遗传距离较近,且遗传分化程度较弱(成对FST为0.006-0.016),但是宁夏群体与其它群体的遗传结构差异较大、遗传距离较远,存在中等程度分化(成对FST为045-0.055),这可能是由于不同群体生境差异引起的结果。AMOVA发现沙柳94.27%变异存在于群体内,5.73%变异存在于群体间。该研究为沙柳天然种质资源保护与遗传育种策略优化奠定了基础。
  该研究以“De novo transcriptome assembly, development of EST-SSR markers and population genetic analyses for the desert biomass willow, Salix psammophila”为题,发表于Scientific Reports上(doi: 10.1038/srep39591(2016)),贾会霞博士为第一作者,胡建军研究员为通讯作者,该研究工作得到了国家林业公益性行业科研专项经费、国家“863”计划课题等的资助。(中国林科院)