武汉植物园在芒属植物--南荻的群体遗传学研究中取得新进展

南荻是中国特有的亩产生物量最大的芒属能源植物，其自然群体局限于长江中下游地区，常见于河流、湖泊、滩涂等水陆过渡地带。南荻原产于河滨地带，但其遗传变异丰富，生态适应强，移栽到黄土高原等半干旱地区后，生长良好；由于其根系较浅，种植后不会过度利用深层土壤水分，可以有效减少地表径流，有助于水土保持，发挥重要的生态修复功能。

中国科学院武汉植物园闫娟博士在李建强和桑涛研究员的指导下，根据以往对南荻生理生态及群体遗传的研究，筛选出10个优势群体共78个个体开展群体转录组学研究。发现在分析群体间分化时，基于基因表达数据（FPKM）的结果比SNP更为敏感，如，差异基因表达分析发现，参与光合过程及对温度或活性氧刺激物响应的基因在某些群体异常丰富。此外，在每个群体，核苷酸多样性和表达多样性呈显著负相关；而在群体水平，它们却表现为正相关，表明遗传变异和表达变异在植物维持群体稳定及适应性进化过程中发挥独立的作用。本研究揭示，利用转录组学方法研究群体遗传，可以捕获群体内和群体间遗传变异和表达变异的微弱信号，并对植物在不同环境条件下进行的遗传水平响应有了整体认识，可以更清晰地阐明植物群体进化的适应性和非适应性过程。

该研究得到中国科学院武汉植物园自主部署项目（55Y755271G02）和国家自然科学基金（31000147；31400284；41501418）的支持。研究结果以“Population transcriptomic characterization of the genetic and expression variation of a candidate progenitor of Miscanthus energy crops”在线发表于Molecular Ecology (DOI: 10.1111/mec.14338)

论文链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.14338/full

基于FPKM分析的南荻群体表达变异分布模式（红点表示差异表达基因）