基于全基因组重测序的泡桐属植物遗传关系分析
2023-05-18分类号:S792.43
【部门】中国林业科学研究院经济林研究所 经济林种质创新与利用国家林业和草原局重点实验室 信阳市南湾试验林场
【摘要】【目的】基于全基因组重测序技术(WGRS)开发的SNP标记,对泡桐属的种间亲缘关系和群体遗传结构进行解析,为揭示泡桐属植物的系统发育关系及进行分类提供理论依据。【方法】对泡桐属11个桐种的典型株进行全基因组重测序,评估数据质量;以白花泡桐基因组为参考,获得高质量SNP位点,并进一步通过VCF2Dis、MEGA11和fast STRUCTURE等软件对其进行主成分分析(PCA)、系统发育分析和群体遗传结构分析;采用cluster Profiler包对基因进行富集分析。【结果】通过WGRS技术对泡桐属11个桐种的典型株进行测序,11份材料比对至白花泡桐参考基因组的平均比对率为81.87%,通过有效过滤筛选后获得7 492 966个SNP位点。基于这些SNP位点估算材料间的遗传距离,种间的遗传距离为0.15~0.59,毛泡桐与白花泡桐的遗传距离最大为0.59,宜昌泡桐与山明泡桐,鄂川泡桐与山明泡桐的遗传距离最小,均为0.15。PCA、系统发育树和遗传结构分析结果均将泡桐属划分为3个类群,类群Ⅰ为毛泡桐;类群Ⅱ包括川泡桐和台湾泡桐;类群Ⅲ包括白花泡桐、楸叶泡桐、山明泡桐、鄂川泡桐、宜昌泡桐、华东泡桐、建始泡桐和兰考泡桐。高突变率基因被富集到细胞壁代谢、花粉代谢、次生代谢物代谢和形态建成相关的生物学过程。【结论】利用WGRS技术挖掘覆盖全基因组的SNP标记可以有效地对泡桐属植物的亲缘关系及遗传结构进行解析,为泡桐属种质资源的系统分类和高效利用奠定基础。
【关键词】泡桐属 全基因组重测序 SNP 种质资源 遗传结构
【基金】河南省科技兴林项目(YLK202213);; 国家重点研发计划项目(2022YFD2200305)
【所属期刊栏目】中南林业科技大学学报
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