近日，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美洲黑杨“丹红杨”与小叶杨“通辽1号”杂交群体抗旱性状QTL定位研究取得了新进展。
杨树提供大量木材原料，但是世界上很多地方因为年降水量不足处于干旱或半干旱地区，严重影响了杨树生长。通辽1号杨具有重要的抗胁迫能力，丹红杨具有速生的特点。课题组构建了丹红杨和通辽1号杨的F1代杂交群体，对F1代群体进行干旱胁迫试验，测定杂交亲本及子代地径、株高、比叶面积、叶片相对含水率、叶片衰老数量等5个性状。通过定位分析发现208个QTL位点，获得一个与叶片相对含水量QTL位点qDLRWC-LG10-1相关联的抗旱性标记np2841。抗旱性状QTL位点区域挖掘出187个候选基因，通过毛果杨参考基因组注释及拟南芥同源基因分析，发现二个候选基因Potri.003G171300和Potri.012G123900具有潜在的响应干旱胁迫功能。研究结果为今后利用杨树分子标记辅助选择育种和杨树抗旱遗传改良奠定基础。
研究结果以“QTL Mapping of Drought-related Traits in the Hybrids of Populus deltoides ‘Danhong’ × Populus simonii ‘Tongliao1’ (https://doi.org/10.1186/s12870-022-03613-w)”发表在BMC plant biology上。在读博士研究生杜常健与已毕业博士研究生孙佩为共同第一作者，胡建军研究员为通讯作者，研究工作得到了“十四五”国家重点研发计划、国家自然科学基金及国家转基因专项等课题的资助。
图1 干旱相关性状的QTL 定位
图2 干旱性状候选基因共表达网络