辽东栎和蒙古栎的比较转录组及栎属槲栎组群体遗传学初步研究.docx

《辽东栎和蒙古栎的比较转录组及栎属槲栎组群体遗传学初步研究.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、辽东栎和蒙古栎的比较转录组及栎属槲栎组群体遗传学初步研究栎属隶属于壳斗科,该属物种种类繁多,广泛地分布于北半球,且大部分物种都是森林中较常见的优势种和建群种,有着重要的经济和社会价值。栎属物种之间的形态特征错综复杂,分布区重叠,物种之间的杂交普遍发生,种间界限很难划定,系统发育关系存在诸多的问题。中国作为栎属植物的起源地之一,且属内的多个物种都是中国特有种,相比较欧洲与美洲对于栎属植物的大量研究,我国对于栎属物种的研究相对较少,所以对于中国栎属的研究有着极其重要的意义。本研究首先对中国栎属植物中分布最北缘的蒙古栎和辽东栎进行比较

2、转录组分析,并开发出适合于栎属研究的通用EST-SSR引物,在此基础上开展中国栎属槲栎组11个物种的群体遗传学研究,以期探讨槲栎组的遗传结构和种间关系。现将主要研究结果总结如下:(1)辽东栎和蒙古栎的比较转录组分析及相关的EST-SSR引物开发本研究通过比较转录组的方法对栎属槲栎组的辽东栎和蒙古栎两个近缘物种进行比对分析,基于Illumina双末端测序技术获得了辽东栎和蒙古栎的转录组数据,总计产生约2400万个Reads,两物种组装后共获得103,618个Unigenes。通过对两个物种的比较转录组分析共鉴定出12,981个直系

3、同源基因。根据对Ka/Ks值的估计和富集分析,有1179个(9.08%)的同源基因受到了强烈的正选择作用,其中大部分的同源基因是与“DNA修复”、“响应寒冷”和“响应干旱”等功能相关。这一发现可能为这两个关系密切的栎属物种在适应干旱和寒冷等极端环境时的差异提供了一些解释。根据Ks值的分布估算出两种栎属植物的分歧时间,大约是4.27-5.93Mya。通过转录组数据检测到16,608个SSR位点,成功设计12,363对引物。随后,随机选取158对引物进行多态性的检测,有77对引物至少在槲栎组11个种的其中一个种中是多态的。(2)栎属

4、槲栎组的群体遗传学初步研究基于槲栎组11个种92居群1672个体,2个外类群28个体,总计1700栎属植物个体,通过从转录组研究中开发的77对引物中筛选出的19对高多态性引物,对槲栎组的群体遗传学进行初步研究。基于EST-SSR引物的研究结果显示槲栎组11个种的遗传多样性水平较低(Hs=0.401,Ht=0.501)。AMOVA分析的结果表明遗传变异主要是发生在居群内(88.55%)。整个槲栎组物种水平上的遗传分化不显著(Fst=0.11),说明基因流是槲栎组居群遗传结构的主要影响因素。STRUCTURE聚类分析的结果表明槲栎组

5、11个种的杂交现象非常严重,几乎没有完整一个种可以分化出来。对于云南波罗栎和槲树总是聚到同一分组的现象,支持前人将两者合并为同一物种的观点。