基于GBS简化基因组技术的宽杯杜鹃遗传多样性分析
2021-03-22张秀姣马永鹏李正红万友名
张 序 张秀姣 马永鹏 李正红 万友名 马 宏*
(1. 中国林业科学研究院资源昆虫研究所,昆明 650233;2. 南京林业大学林学院,南京 210037;3. 中国科学院昆明植物研究所,云南省极小种群野生植物综合保护重点实验室,昆明 650201)
宽杯杜鹃(Rhododendron sinofalconeri)系杜鹃属(Rhododendron)常 绿 杜 鹃 亚 属(Subgen.Hymenanthes)常绿杜鹃组(Sect.Ponticum)杯毛杜鹃亚组(Subsect.Falconera)常绿植物,分布于中国云南东南部及越南北部[1]。其花色为杜鹃属植物中少见的黄色,钟状花冠簇生于枝顶,缀以褐色斑点状花药,具有较高的观赏价值,同时也是难得的育种亲本。
近年来,由于道路建设、农田开垦和修建风力电站等人类活动,宽杯杜鹃野生种群遭到直接破坏,生境破碎化和人为采挖现象严重。种群年龄结构极度失衡,绝大多数为老年个体,偶见幼苗,为典型的衰退性种群;加之宽杯杜鹃对生境的海拔(>2 600 m)、湿度等要求高,其面临着较大的灭绝风险。《杜鹃红色名录》将其收录为易危物种[1]。根据IUCN(3.1 版)[2]标准和野外调查结果,我们将其提升为极危等级[CR B1b(iv,v)c(iii,iv)]。遗憾的是,有关宽杯杜鹃的研究仅见花粉储藏活性方面[3]。因此,开展宽杯杜鹃保护生物学研究已刻不容缓。
新一代测序技术(next-generation sequencing,NGS)的快速发展提高了单核苷酸多态性(singlenucleotide-polymorphism,SNP)的发现效率,展现出高通量SNP 基因分型在植物分子生物学研究的潜力。基因分型(genotyping-by-sequencing,GBS)技术是一种基于NGS 技术的SNP 基因分型方法。简化的GBS 需要限制性内切酶在测序前消化DNA,以生成简化的表示库。由于参考基因组的可用性并不是实施GBS 的必要条件,而且成本较低、实验操作相对简单,高通量测序获得的含量SNP 携带丰富的全基因组信息,因而已广泛用于植物遗传多样性分析、系统进化、分子标记定位和遗传图谱构建等研究[4~6]。……
