科研成果

沙柳倍性与天然群体遗传结构研究新进展

发布时间:2017-01-12点击率:8437

A. 沙柳8个天然群体分布;B. 基于Nei’s遗传距离的NJ系统进化树;C. 沙柳体细胞染色体压片


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,我院林业研究所、林木遗传育种国家重点实验室卢孟柱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。

本研究以分布于我国内蒙、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699-706 Mb。基于沙柳转录组拼接数据从71,458Unigenes中开发了6,346EST-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。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HE0.689);群体结构、PCANJ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 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FST045-0.055),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。

  本研究以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/srep395912016)),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、国家“863”计划课题等的资助。