林木遗传育种国家重点实验室林木基因组定向选择育种研究组在杨树高密度遗传图谱构建及基因定位研究取得新进展。
杨树（Populus）是广泛分布于北半球的速生能源树种，本研究选取黑杨派美洲黑杨（丹红杨）和青杨派小叶杨（通辽1号杨）为亲本，通过人工控制授粉获得F1杂交群体，对亲本和500个子代个体进行全基因组重测序，开发单核苷酸多态性标记（SNP）。采用拟测交策略构建了高密度遗传图谱（图1），包含5796个SNP标记，分布于19个连锁群，覆盖基因组遗传距离为2683.30 cM，标记间平均间距为0.46 cM。13个叶片形态和生理性状QTL定位发现调控叶片形态性状的109个QTL位点分布于18个连锁群（图2），55个调控叶片生理性状QTL位点分布于14个连锁群。共发现180个候选基因，共表达调控网络和GO富集分析证明这些候选基因参与叶片光合作用过程。本研究构建了杨树高密度遗传图谱，解析叶片形态和生理性状遗传调控分子基础，挖掘关键候选基因，将有助于杨树遗传改良和分子标记辅助育种研究。
研究结果以“Genetic architecture of leaf morphological and physiological traits in a Populus deltoides ‘Danhong’ × P. simonii ‘Tongliao1’ pedigree revealed by quantitative trait locus analysis”为题发表于Tree Genetics & Genomes上，博士生孙佩、博士后贾会霞为共同第一作者，张进和胡建军为通讯作者，研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家转基因专项等课题的资助。
图1. 连锁图谱标记分布及共线性分析
图2. 叶形及生理性状QTL定位