半紅樹植物黃槿的群體基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組研究.pdf

1、半紅樹植物作為真紅樹植物與陸生植物過渡的中間類群，同時占據(jù)著海岸潮間帶和內(nèi)陸兩種截然不同的異質(zhì)性生境，其對不同生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)反映了生物進(jìn)化的重要方面。近年來隨著第二代測序技術(shù)的興起，如Illumina-GA平臺一次實驗在幾天之內(nèi)就可以得到一千多萬的75bp或更長的短序列，使得在群體水平上檢測大量基因的遺傳變異，自組裝轉(zhuǎn)錄組并在轉(zhuǎn)錄組水平上研究紅樹植物的耐鹽機(jī)制成為可能。
　　 本文選取澳大利亞、泰國、和中國三個地點不同生境下（海

2、生和陸生）共6個居群（每個居群大于80個體）對其3個基因接近2604個堿基利用第二代測序技術(shù)檢測其核苷酸多態(tài)性。利用Illumia-GA測得黃槿3個基因的平均測序深度接近3124 X。從遺傳多樣性來看，中國潭門海生群體種群表現(xiàn)出的遺傳多樣性最高，多態(tài)性位點最豐富。本研究中全部黃槿居群的平均FST=0.203。中國和泰國的不同生境的種群間的分化比較顯著，尤其是中國潭門黃槿海生種群與陸生種群分化位點豐富。雖然在同一地點的兩種不同生境的黃槿種

3、群間的地理距離很小，但兩地的海陸明顯的分化暗示生境對黃槿種群遺傳分化的作用大于地理作用，種群可能由于自然選擇的作用而適應(yīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)境，產(chǎn)生了生態(tài)相關(guān)的遺傳分化。而澳大利亞的海陸種群間的分化很小，可能是因為陸生居群是有海生居群人工引種而來。
　　 利用Illumina GA測序技術(shù)自組裝黃槿轉(zhuǎn)組得到94978條比較可靠的序列，平均長度達(dá)到682bp。兩種軟件拼接結(jié)果比較表明，ABYSS和Velvet都可用于轉(zhuǎn)錄本的自組裝，但相比而言，

4、velvet能夠得到最多的序列，而ABySS拼接的序列更長也可能更可靠。兩種軟件合并的結(jié)果使得拼接的結(jié)果更為豐富，平均長度也得到明顯的上升。利用Blast2go對黃槿轉(zhuǎn)錄組序列進(jìn)行功能注釋表明，黃槿轉(zhuǎn)錄組62746個contigs得到GO功能注釋，29746個在KEGG中涉及131個通道，黃槿與楊樹的轉(zhuǎn)錄組的KEGG通路整體比較相似。同時我們將此自然生境下陸生黃槿與鹽激條件下陸生黃槿260多個轉(zhuǎn)錄本進(jìn)行功能注釋比較。結(jié)果表明自然狀態(tài)下陸

5、生黃槿和鹽激條件下黃槿轉(zhuǎn)錄組還是存在一定差異。鹽激陸生黃槿中涉及生物和非生物刺激（Response to biotic and abiotic stimulus）、脅迫響應(yīng)（Responseto stress）這幾類基因所占比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)比自然狀態(tài)下陸生黃槿高，表明在鹽刺激的條件下黃槿的鹽脅迫響應(yīng)相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄明顯偏多。在今后的研究中，我們將進(jìn)一步的獲取自然狀態(tài)下海生黃槿的轉(zhuǎn)錄組，并進(jìn)行海陸黃槿的轉(zhuǎn)錄組比較，以期對海陸生境不同來言的種群適應(yīng)性