Frontiers in Plant Science |利用SSR標記對南歐樺樹種群的遺傳分析

發(fā)稿時間：2020-04-17來源：天昊生物

題目：Genetic Analysis by nuSSR Markers of Silver Birch (Betula pendula Roth) Populations in Their Southern European Distribution Range

利用核SSR標記對南歐地區(qū)銀樺（Betula pendula Roth）種群的遺傳分析

發(fā)表期刊：Frontiers in Plant Science 發(fā)表時間：2020-3-24 影響因子：4.106

研究內(nèi)容速覽：

在主要分布區(qū)，銀樺的遺傳模式主要由兩種單倍型決定：位于西歐和西北歐的單倍型A和位于東歐和東南歐的單倍型C，其特征是種群內(nèi)高水平的中性遺傳變異和種群間的低分化。缺乏關于南部邊緣地區(qū)遺傳變異數(shù)量和結(jié)構(gòu)的信息，這些遺傳變異代表了該物種從南部冰川避難所擴張時留下的種群。

該研究的總體目標是調(diào)查意大利亞平寧山脈和希臘南部紅頂山脈邊緣種群中物種環(huán)境生態(tài)位的典型氣候特征的存在，以及遺傳構(gòu)成、變異和基因流動，并將其與阿爾卑斯山脈和巴爾干半島主要分布區(qū)南部的種群進行比較。利用14個群體的311株樹木的核SSR（nuSSR）標記進行遺傳分析。環(huán)境分析是在衍生氣候變量的多元分析基礎上進行的。分析等位基因模式以評估遺傳多樣性、群體多樣性和分化、群體結(jié)構(gòu)和基因流動。地理和環(huán)境的邊緣性并不總是匹配的，在亞平寧山脈的邊緣種群中，我們觀察到較低的遺傳多樣性和較高的分化，在這些位點周圍檢測到明顯的遺傳障礙。這些特征在希臘的邊緣種群中沒有表現(xiàn)出來。出乎意料的是，意大利南部的邊緣種群顯示出與希臘及分布范圍中心區(qū)域的遺傳聯(lián)系。希臘種群在阿爾卑斯和巴爾干地區(qū)也表現(xiàn)出明顯的基因流動。這兩個邊緣地區(qū)結(jié)果的差異表明，不是地理邊緣性及生態(tài)邊緣性，而是它們作為連續(xù)范圍的一部分或作為分離群體的位置，可能影響到邊緣群體的遺傳多樣性和結(jié)構(gòu)。這一結(jié)果表明，對于如何管理它們的基因庫，以及這些種群在維持生物多樣性方面所能發(fā)揮的作用提供了不同的思考角度。

實驗結(jié)果展示

圖1、采樣位置分布圖。

表1、本研究中使用的nuSSR標記

圖2、基于統(tǒng)一實地觀測的自生態(tài)學示意圖。MAP: 年平均降水量，MAT: 年平均溫度。

表2、種群間的F_ST配對比較。

圖3、基于nuSSR的標記主成分判別分析（DAPC）散點圖。

圖4、通過STRUCTURE分析得到的種群結(jié)構(gòu)估計。通過STRUCTURE分析得到的估計種群結(jié)構(gòu)，以8個nuSSR為基礎。(A) 在14個種群k=2的種群中，有311個個體；(B) 在中部亞平寧半島6個種群k=5的種群中，有125個個體；(C) 在南部亞平寧半島、阿爾卑斯山和巴爾干半島8個種群k=3的種群中，有186個個體；(D) 在意大利半島沿線11個種群k=5的種群中，有234個個體。

圖5、由EDENetworks確定的節(jié)點（采樣點）之間的網(wǎng)絡線地理圖。線的粗細和顏色與鏈接強度成正比，節(jié)點的大小與每個節(jié)點的鏈接數(shù)量成正比。紅色箭頭表示由ADEGENET工具中的Monmonier函數(shù)確定的基因流（gene flow）障礙的位置。

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天昊生物可以提供SSR分子標記的一代毛細管電泳檢測，并且基于二代高通量測序技術開發(fā)出SSRseq^TM專利技術, 可以根據(jù)客戶項目需求，提供不同數(shù)量樣本和位點的高性價比SSR檢測服務。

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