橡树物种局地适应性形成的遗传基础获揭示。 中国科学院华南植物园研究员王宝生团队同合作者,首次构建了包含22个栓皮栎个体的泛基因组图谱,并研究揭示了橡树物种局地适应性形成的遗传基础。近日,相关成果发表于《分子生物学与进化》(Molecular Biology and Evolution)。
物种如何通过遗传变异实现局地适应是进化生物学研究的核心命题。传统研究多依赖单一参考基因组和短读长测序技术,难以全面解析结构变异等复杂遗传元件。研究表明,结构变异能显著调控环境胁迫响应基因表达并驱动表型分化,但因其检测难度,长期成为适应性进化研究的盲区。
22个栓皮栎个体的基因组组装与泛基因组分析。研究团队供图
栓皮栎和麻栎的遗传分化及群体历史。研究团队供图
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研究团队在国家自然科学基金等项目的资助下,首次构建了包含22个栓皮栎个体的泛基因组图谱,系统鉴定了54万个高质量结构变异,阐明结构变异与单核苷酸多态性在气候适应性中的功能互补机制。基于栓皮栎与麻栎全基因组重测序数据,研究团队通过全基因组扫描和基因型-环境关联分析,锁定染色体9上250 kb的Chr9-ERF区域(含8个串联重复的AP2/ERF逆境响应基因)为两物种平行适应进化的核心区域,并利用溯祖分析证实该区域源自麻栎的基因渗入。
该研究不仅填补了林木泛基因组资源空白,也为解析杂交背景下物种快速适应机制提供了理论框架,对全球气候变化下的森林适应性管理具有重要的科学价值。(来源:中国科学报 朱汉斌)
相关论文信息:https://doi.org/10.1093/molbev/msaf088
作者:王宝生等 来源:《分子生物学与进化》