#花楸樹種群進化和葉片“日灼”現象獲解析# 花楸屬,隸屬薔薇科,其植物資源豐富,全世界約80余種。花楸樹又名百花花楸,是花楸屬集葉、花、果為一體的鄉土景觀樹種,具有極高的園林及生態價值,分布於西北、華北以及東北廣大地區,主要分布於海拔800~2200米坡地或山谷林中。由於發掘力度不夠,花楸屬種間以及花楸樹種群間的進化關系未被揭示,且花楸樹引種到低海拔地區葉片出現“日灼”的原因尚未得到解析。

近日,北京農學院鄭健教授團隊聯合中國農科院棉花研究所生物訊息中心在《遺傳學報》(Journal of Genetics and Genomics)發表最新研究論文http://t.cn/A6JifMJL 。該研究揭示了花楸屬不同物種以及花楸樹不同種群的遺傳和進化關系,探究參與花楸樹葉片“日灼”現象的關鍵調控基因和核心通路。

圖:花楸作為重要的食源樹種,其果實可以吸引鳥類,豐富物種多樣性。鄭健供圖

該研究通過PacBio三代測序和Hi-C輔助基因組組裝,測序獲得花楸樹全長基因組序列,大小為660 Mb,定位於17條染色體,contig N50為28.2 Mb。基於該參考基因組,對收集到的22個花楸屬樣品進行重測序,通過系統發育和PCA分析,供試樣品聚為G1(單葉)和G2(複葉)兩類,聚類結果與葉型分類高度一致。G1比G2具有更高的核苷酸多樣性,且G2起源於G1。基於SNP分析,發現一個花楸屬新變異株R21是由花楸屬單葉物種和複葉物種自然雜交產生。轉錄組分析鑒定182個參與調控花楸樹葉片“日灼”現象的差異表達基因,發現類黃酮生物合成和HSP-HSF途徑對防止花楸樹葉片“日灼”現象形成發揮重要作用。這些研究結果為今後花楸樹引種馴化和遺傳改良提供基因訊息資源。http://t.cn/A6JifMJG

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