近日,Plant Communications在線發表了林學院楊克強教授課題組題為Pan-genome analyses of eleven Fraxinusspecies provide insights into salt adaptation in ash trees的研究論文,利用泛基因組分析了梣屬樹種進化適應性,挖掘了耐鹽相關基因,解析了其耐鹽機制。
梣屬(Fraxinus)包括40多個落葉喬木或灌木樹種,廣泛分布于北半球的暖溫帶和亞熱帶地區。梣屬樹種具有豐富的遺傳多樣性和廣泛的生態環境適應性,如原產于北美洲的絨毛梣(F.velutina)和美國白梣(F. americana)引種到中國后,作為重要的耐鹽樹種用于鹽堿地造林和景觀綠化。楊克強教授團隊測序、組裝和注釋了11個梣屬樹種染色體水平級的全基因組序列,構建了梣屬物種的泛基因組圖譜,全面分析了梣屬物種的系統進化和耐鹽適應性;利用種間雜交F1群體,構建了基于存在-缺失變異(presence-absence variation)的PAV遺傳連鎖圖譜,定位了2個與耐鹽性顯著相關的PAV-QTL位點Q6-45.2和Q8-61.8,從中分別鑒定出了FvbHLH85和FvSWEET5耐鹽基因;基因功能分析表明,FvbHLH85基因介導了Na+/K+平衡和ROS穩態,FvSWEET5基因促進了可溶性糖的積累,進而增強了植株的耐鹽性。研究結果豐富了梣屬物種基因組數據,加深了對梣屬物種進化適應性的理解,挖掘分析了耐鹽基因的功能,為梣屬樹種基因組學研究和耐鹽遺傳改良奠定了基礎。
圖1 梣屬樹種泛基因組及耐鹽性相關PAV-QTL定位和耐鹽基因挖掘
山東農業大學林學院青年教師劉建寧博士為論文第一作者,山東農業大學林學院楊克強教授、房鴻成副教授和山東省林業科學研究院吳德軍研究員為論文通訊作者。山東農業大學林學院梁強博士和山東省林業科學研究院燕麗萍博士參與了本研究工作。該研究得到了山東省農業良種工程項目的資助。
文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.101137.
編 輯:萬 千
審 核:賈 波