杨树（Populus）是广泛分布于北半球的速生能源树种，本研究选取黑杨派美洲黑杨（丹红杨）和青杨派小叶杨（通辽1号杨）为亲本，通过人工控制授粉获得F1杂交群体，对亲本和500个子代个体进行全基因组重测序，开发单核苷酸多态性标记（SNP）。采用拟测交策略构建了高密度遗传图谱（图1），包含5796个SNP标记，分布于19个连锁群，覆盖基因组遗传距离为2683.30 cM，标记间平均间距为0.46 cM。13个叶片形态和生理性状QTL定位发现调控叶片形态性状的109个QTL位点分布于18个连锁群（图2），55个调控叶片生理性状QTL位点分布于14个连锁群。共发现180个候选基因，共表达调控网络和GO富集分析证明这些候选基因参与叶片光合作用过程。本研究构建了杨树高密度遗传图谱，解析叶片形态和生理性状遗传调控分子基础，挖掘关键候选基因，将有助于杨树遗传改良和分子标记辅助育种研究。
图1 连锁图谱标记分布及共线性分析 图2 叶形及生理性状QTL定位
研究结果以“Genetic architecture of leaf
morphological and physiological traits in a Populus
deltoides ‘Danhong’ × P. simonii
‘Tongliao1’ pedigree revealed by quantitative trait locus analysis”为题发表于Tree Genetics & Genomes上，博士生孙佩、博士后贾会霞为共同第一作者，张进和胡建军为通讯作者，研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家转基因专项等课题的资助。