细叶桉群体的遗传多样性和受选择位点

【目的】分析细叶桉天然群体的多样性水平和遗传结构,为种质资源管理和育种利用提供有用信息;检测细叶桉与原产地气候因子显著关联的基因组位点,探索气候适应过程中趋异选择的分子证据。【方法】以细叶桉9个群体的77株样品为材料,基于覆盖巨桉全基因组的108个SSR位点（包括44个基因组SSRs和64个ESTSSRs）,利用不偏离哈-温平衡、FST值非异常的25个中性的基因组SSRs进行群体多样性水平和遗传结构分析,利用所有位点进行FST异常值检测、再利用空间分析法查找与原产地气候因子关联的适应性位点,注释适应性位点的功能,并通过等位片段在各群体的频率与气候因子的一元线性回归进一步验证关联的显著性。【结果】25个中性的基因组SSR位点对细叶桉9个群体扩增,共检测到556个等位片段、平均每个位点22.2个等位片段,位点多态性较高;群体多样性水平都较高,期望杂合度为0.711-0.847（平均0.800）、基因丰富度为3.054-3.386（平均3.246）,各群体特有等位片段数为6-26（平均14.4）;群体间分化水平较低,25个中性位点平均FST仅0.012,分子方差分析中群体间方差分量仅占1.2%,表明细叶桉遗传变异主要存在于群体内;聚类分析也表明群体分化水平较低。所有108个位点中,共检测到78个FST值异常的位点,与年均气温、年均降水、最热月最高温度和季节性降水变异系数相关的FST值异常的位点数分别为27,10,51和42个,即为受选择位点;其中,4个FST值异常的位点各有1个等位片段在空间分析法中与1个或者2个气候因子显著关联,EUCe SSR485与季节性降水变异系数相关、为富含羟脯氨酸的蛋白家族基因,EUCe SSR0497与年均气温和年均降水均相关、与跨膜内切1,4-β-葡聚糖酶基因同源,而另外2个没有明确的功能注释;线性回归分析验证了1个等位片段（EUCe SSR485-140 bp）与季节性降水变异系数的回归显著性（P≤0.05）。【结论】细叶桉群体的遗传多样性高,育种利用的潜力大,种质资源管理应重视多样性较高和特有等位片段较多的群体;细叶桉群体的遗传分化较低,其适于关联遗传分析;受选择位点的鉴定有助于理解林木适应环境的分子机制和探索林木环境适应性的潜力。

KingFisher Flex核酸纯化系统上树木叶片DNA的提取方法

以桉树4种/杂种的叶片为材料,比较了5种磁珠试剂盒在King Fisher Flex核酸纯化系统上自动提取的DNA得率和纯度,初步选出了2种较好的试剂盒。比较了King Fisher Flex上不同的洗涤速度,最优为Medium。初选的2种试剂盒所提的DNA均可有效用于PCR扩增,表明DNA纯度均较好,确定得率最高的为最优试剂盒。对比手动的改良CTAB法(DNA得率19.0μg/g,OD_(260)/OD_(280)为1.97,OD_(260)/OD_(230)为2.03),本研究优化的方法可显著提高DNA得率(103.6μg/g)且DNA纯度相似(OD_(260)/OD_(280)为1.93,OD_(260)/OD_(230)为1.89)。优化的方法可有效用于马占相思、银中杨、降香黄檀、思茅松、马尾松和短枝木麻黄叶片的DNA提取。这对树木分子生物学研究的高通量DNA提取有重要的应用价值,对非木本植物的DNA提取和其他基于磁珠法的纯化系统亦可提供有益的方法参考。

细叶桉(Eucalyptustereticornis)早期生长的SSR标记关联分析

本研究基于巨桉全基因组的108个SSR标记（44个基因SSRs和64个EST-SSRs）,通过对细叶桉9个群体的78株样品的初步关联分析和242株样品的关联验证,利用一般线性模型和混合线性模型共检测到与细叶桉9月生树高（H9）、30月生树高（H30）和30月生胸径(H30)显著关联的标记分别为2个、3个和4个。除1个标记（Embra227）同时与H30和H30显著关联外,不同性状的关联标记均不相同。单个标记对表型变异的解释率为10.3%34.6%。与H9、H30和D30关联的最大增效等位片段的效应值分别为0.67 m、1.64 m和1.97 cm,最大减效等位片段的效应值分别为-0.72 m、-1.94 m和-1.87 cm。H9、H30和H30的平均增效效应最大的关联标记分别为EUCe SSR1070（0.41 m,26.8%）、EUCe SSR1136（0.73 cm,12.3%）和EUCe SSR906（1.48 cm,25.3%）,平均减效效应最大的关联标记分别为EUCe SSR1070（-0.25 m,16.3%）、Embra227（-1.06 m,17.2%）和Embra227（-1.15 cm,17.7%）。这为桉树分子育种提供了有潜力的标记资源。