基于RAD-seq的云南黑籽南瓜居群遗传结构及起源扩散演化研究
批准号:
32060083
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
35.0 万元
负责人:
贺水莲
依托单位:
学科分类:
植物资源保护与利用
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
贺水莲
中文摘要
黑籽南瓜是云南特色资源,产量极高,具有很强的抗寒、抗旱、抗病、抗贫瘠性,特别对瓜类枯萎病具高抗性,具有十分重要的生产价值及科研价值。然而黑籽南瓜地方品种较多,形态差异大,生产较为混乱,品质有优有劣,资源分类不明晰。如何揭示黑籽南瓜地方品种/居群的遗传多样性水平、阐明黑籽南瓜地方品种/居群之间的遗传关系,是有效利用这一资源的前提。本研究将对云南黑籽南瓜资源进行全面考察,对分布区的代表性地方品种/居群进行取样,利用限制位点相关的简化基因组测序方法(RAD-seq),获取大量的SNP标记,通过群体遗传学与进化生物学相关分析手段评价云南黑籽南瓜的遗传多样性、居群遗传结构、地方品种/居群间的亲缘关系。通过与祖先类群对比,构建高分辩率的进化树,深入探讨黑籽南瓜的起源扩散演化路径,厘清古老品种与进化类群。本项目的实施有助于科学有效地发展黑籽南瓜这一特色资源,具有重大实践价值和理论意义。
英文摘要
Cucurbita ficifolia Bauche is a characteristic resource of Yunnan province, C. ficifolia has high yield and strong cold resistance, drought resistance, disease resistance, barren resistance, especially has high resistance to cucurbits fusarium wilt, so it has very important production and scientific research value. However, there are lots of local varieties and big morphological differences, so the production of C. ficifolia is chaotic, the quality is instability, and the classification of resources is not clear. How to reveal the genetic diversity level and elucidate the genetic relationship between the landraces/populations of C. ficifolia is the premise of effective utilization of this resource. In this study, we will apply field investigation, and collected represented resources of C. ficifolia. Applying restriction-site associated DNA sequencing (RAD-seq), we can acquire a large number of SNP tags, combine analyses methods of population genetics and evolutionary biology, investigate genetic diversity, population genetics, relationship of landrace/populations were explored. Through the comparison with the ancestral groups, construct a high resolution evolutionary tree to dissect the origin location and evolutionary path of C. ficifolia. Clarify ancient landrace and evolutionary population. The implementation of this project is conducive to the scientific and effective development of C. ficifolia, which has great practical value and theoretical significance.
黑籽南瓜是云南特色资源,产量极高,具有很强的抗寒、抗旱、抗病、抗贫瘠性,特别对瓜类枯萎病具高抗性,具有十分重要的生产价值及科研价值。然而黑籽南瓜地方品种较多,形态差异大,生产较为混乱,品质有优有劣,资源分类不明晰。如何揭示黑籽南瓜地方品种/品种的遗传多样性水平、阐明黑籽南瓜地方品种/居群之间的遗传关系,是有效利用这一资源的前提。. 本研究对黑籽南瓜主产区云南省32个居群的223个个体进行全基因组重测序,获得3855120个SNPs和1361000个InDels。SNP分析表明,黑籽南瓜的遗传多样性水平较高,但不同居群间没有明显的遗传分化和地理结构,果皮颜色相近的黑籽南瓜植株没有形成独立的集群。结合地理距离和环境因素进行的Mantel检验表明,遗传距离与地理距离不相关,但与环境距离有显著相关。利用全基因组关联分析进一步分析了遗传数据与五种环境因素之间的关联。研究了与每个环境因子相关的SNP,并对相关SNP上下游250 kb的基因进行了注释。总共鉴定出15个标记性状相关SNP和293个环境选择基因。所鉴定的基因涉及细胞膜脂质代谢、大分子复合物、催化活性等相关方面。对以上重测序数据进行叶绿体基因富集并进行叶绿体基因组组装,最终成功组装了160个个体的叶绿体基因组进行了分析。结果表明,黑籽南瓜叶绿体基因组约151 kb,包含128个基因,其中86个为蛋白质编码基因,34个编码tRNA, 8个编码rRNA。我们还鉴定出64个SSR,主要是AT重复序列。叶绿体基因组共包含204个SNP和57个indel,在160个研究个体中共发现21个单倍型。序列差异分析表明,大部分变异区集中在单拷贝区。对61个葫芦科代表种的叶绿体基因组进行系统发育重建,种间关系和目前公认的分类基本一致,即黑籽南瓜是其他葫芦属植物的姐妹种,但葫芦属内部的物种之间存在不同的种间关系。. 本研究评价云南黑籽南瓜的遗传多样性、居群遗传结构、地方品种/居群间的亲缘关系。通过系统发育树的构建,发现黑籽南瓜演化路径是非线性的,与地理无相关系,只与环境驱动相关。本项目的实施有助于科学有效地发展黑籽南瓜这一特色资源,具有重大实践价值和理论意义。
利用RAD测序和生态位模拟技术探讨野生大豆的遗传多样性、居群遗传结构及形成原因
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批准号:31500459
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:20.0万元
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批准年份:2015
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负责人:贺水莲
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依托单位:
国内基金
海外基金