南京林业大学学报(自然科学版)

作者：顾宸瑞,袁启航,姜静,穆怀志,刘桂丰

单位：1.林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学),黑龙江 哈尔滨 150040,2.北华大学林学院, 吉林 吉林 132013

关键词：裂叶桦,叶形,转录组测序,关联分析

基金：林木遗传育种国家重点实验室创新项目(2020A01),国家自然科学基金项目(32001333)

【目的】针对调控裂叶桦( Betula pendula ‘Dalecarlica’)叶形的基因进行初步定位,筛选并注释可能的候选基因,为后续的验证实验和机理研究奠定基础。【方法】以来自1株裂叶桦母树的24株子代个体为试验材料,其包括了正常叶、浅裂叶、深裂叶等类型,扫描每单株的5个叶片,使用衡量叶片不规则度的指标计算每株个体的叶形不规则度,分析个体之间的差异显著性,测定每单株RNA-Seq数据,分析其中的SNP/InDel信息,并结合叶片不规则度进行关联分析,划定关联区。根据RNA-Seq数据分析实验材料全基因组的基因表达量,计算基因差异显著性,继而挑选出关联区中的差异基因。将关联区中受关联性SNP影响的基因和差异表达的基因作为候选基因,使用在线数据库进行基因功能注释。【结果】试验群体叶形不规则度的变异系数达60.51%,满足关联分析的需求。对实验群体全基因组中1 367 359个SNP/InDel标记的关联分析结果显示,裂叶桦叶形调控基因所在的关联区长9.18 MbP,包含400个基因,关联区内61个关联性SNP影响了17个基因的编码。基因表达量分析结果显示,关联区中有25个基因在不同叶形桦树之间存在极显著差异(P<0.01)。对上述候选基因进行功能注释,根据注释结果,预测其中3个转录因子和1个生长素转运蛋白可能是调控裂叶桦叶形的关键基因。【结论】调控裂叶桦叶片分裂性状的基因定位在7号染色体7466344—16651477的区间,包含候选基因40个。根据基因注释结果,建议后续研究重点针对其中3个转录因子和1个生长素外排体基因开展。

来源：2024年第1期

《南京林业大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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