白橡树(Quercus alba)在经济、生态和文化上都备受重视,是一个关键的森林物种,也是北美东部大部分地区最丰富的树种之一。然而,它在许多地方面临幼苗补充下降的问题。研究人员描述了该物种复杂的基因组,为有关植物进化、树木育种和遗传改良努力的基本问题提供了见解,这些努力可能有助于森林管理者规划和应对未来的森林资源。
在《新植物学家》上发表的一篇论文中,代表田纳西大学农业学院、印第安纳大学、肯塔基大学、美国森林服务局及其他几所机构的研究人员首次描述了该物种复杂的基因组,为植物进化、树木育种和遗传改良提供了基本问题的见解,这可能有助于森林管理者规划和解决未来的森林资源。
论文的主要作者Meg Staton,田纳西大学昆虫学和植物病理学系生物信息学和计算基因组学副教授,以及Drew Larson,印第安纳大学国家科学基金会博士后研究员,协调全国学术界、美国森林服务局、州森林和行业的同事以获得具有代表性的基因序列数据。
参与该研究的核心成员还有肯塔基大学园艺学教授、肯塔基烈酒詹姆斯·比姆研究所所长Seth DeBolt,以及美国森林服务局南部研究站和肯塔基大学森林健康研究与教育中心主任Dana Nelson。
Staton及其共同作者在论文中表示:“白橡树基因组代表了研究Quercus基因组多样性和进化的新重要资源。此外,无偏见的基因注释对于准确评估Quercus中的R(抗病性)基因的进化至关重要。”
该论文探讨了Q. alba的遗传多样性及种群分化的程度,以及基因内容和抗病基因在Quercus及相关分类群历史中的演变过程。作者还讨论了由全基因组数据支持的系统发育假设——橡树物种之间的进化关系。
该研究指出,遗传变异的存在量以及种群的局部适应程度将对Q. alba和其他白橡树种在日益频繁的高温和干旱压力下的反应产生影响。这项研究的细节对那些关注白橡树在经济、生态和文化界限中的可持续性的人们具有重要意义。
该项目的一部分由Makers Mark酒厂和独立酒桶公司赞助。用于本研究基因组测序的白橡树来自肯塔基州洛雷托的Makers Mark校园。