高通量测序技术在林木育种中应用

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1、高通量测序技术在林木育种中应用　　摘要林木不仅是重要的可再生资源，为人类提供了衣食住行等最基本的原材料，也是陆地生态系统最重要的组成部分。传统育种方法已在很大程度上促进了林木育种学的发展，但难以满足人类对林木资源需求。新一代的高通量测序技术为这个传统学科带来了技术和方法的革命，这一技术能有效地研究表型和基因型之间的关系，特别是在复杂性状研究中很有优势。利用此技术可以通过新一代遗传作图策略发掘功能基因并对其进行精确定位。综述了国际上林木基因组与遗传育种研究的现状与新发展，并对后基因组时代的林木育种研究的预期成果进行了展望，以为从事该领域研究的科研人员提供参考。关键词高通量测序；基因组；

2、林木育种中图分类号S722.3文献标识码A文章编号1007-5739（2013）12-0130-03ApplicationsofHigh-throughputSequencinginForestTreeBreedingTIANBinXINPei-yaoZHANGXue-juanWANGDa-weiHECheng-zhong*（KeyLaboratoryofBiodiversityConservationin5SouthwestChina，StateForestryAdministration，SouthwestForestryUniversity，KunmingYunnan65022

3、4）AbstractForesttreesarenotonlytheimportantrenewableresourceswhichcanmeettheessentialneedsofhumans，butalsothemostimportantpartoftheterrestrialecosystems.Traditionalbreedingmethodshavelargelycontributedtothedevelopmentofforesttreebreeding，butitisdifficulttomeethuman′sneedsforforestresources.Nowa

4、days，theavailabilityofgenomictoolsandresourcesisleadingtoanewrevolutionofplantbreeding，astheyfacilitatethestudyoftherelationshipbetweenthegenotypeandthephenotype，inparticularforcomplextraits.Withhigh-throughputsequencingtechnique，youcanexplorefunctionalgeneanditsprecisepositioningbyanewgeneticm

5、appingstrategy.Inthispaper，theauthorreviewedtheprogressintreegenomicandgeneticbreeding，andprospectedthefutureachievementsinordertoprovideausefulreferenceforresearchersworkinginthisarea.5Keywordshigh-throughputsequencing；genome；foresttreebreeding林木不仅是重要的可再生资源，为人类提供了衣、食、住、行等最基本的原材料，而且是陆地生态系统最重要的组

6、成部分。其包含80%以上的陆地生物量，为超过50%的陆地生物提供庇护所。同时，林木还提供了生物多样性保护、碳沉积、气候调节、水源涵养等多种重要的生态服务，并且从一定程度上塑造了人类多样性的文化[1-2]。当前，随着全球气候的不断恶化和能源危机的持续发酵，对生态系统特别是森林生态系统的保护和利用已成为一个世界性的课题。利用遗传学的方法对林木进行改良能够充分利用自然生产潜力，提高林产品产量和品质，增强林木抗性以及充分发挥林木的多种生态效益。然而，与水稻、玉米等其他草本农作物育种的高速发展不同，林木的生长周期较长，并且基因组普遍比较大，使得通过反向遗传学的方法找寻和精确定位优良突变受到限制

7、，因此林木育种整体研究进展缓慢。5传统的育种学方法已经难以满足人类对林产品的快速需求。随着分子生物学技术的飞跃式发展，大量的分子标记被运用到林木遗传育种中，然而无论是通过实验遗传学还是比较遗传学的方法都在对基因快速准确的分析定位上受到了一定的限制。在林木中构建较高密度的遗传图谱不仅耗时耗力，而且得到的信息量较少[3]。1975年英国生化学家FrederickSanger发明了末端终止法DNA测序技术[4]，打开了解读生命“天书”的大门。但是利用Sanger