近日,北京林業(yè)大學(xué)林學(xué)院賈黎明教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合新加坡南洋理工大學(xué)Jarkko Salojarvi教授團(tuán)隊(duì),在國際權(quán)威期刊《Plant Biotechnology Journal》在線發(fā)表研究成果:《Genetic diversity and adaptive evolutionary history of Sapindus in China: insights from whole-genome resequencing of 100 representative individuals》。該研究基于對100份中國代表性無患子屬種質(zhì)的全基因組重測序,深入揭示了無患子屬植物的遺傳結(jié)構(gòu)、進(jìn)化起源與環(huán)境適應(yīng)機(jī)制,為后續(xù)育種和資源開發(fā)提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
百邁客生物為該研究提供了全基因組重測序服務(wù)。
【無患子小知識】
無患子屬(Sapindus)是無患子科的常綠和落葉喬木,古時又稱“桓”,又有肥珠子、油珠子、鬼見愁、洗手果、肥皂果樹等別稱,本草綱目稱為木患子,主要分布于亞洲和美洲熱帶至亞熱帶地區(qū),在中國南方地區(qū)自然資源豐富。無患子屬是一類兼具生態(tài)價值與經(jīng)濟(jì)價值的植物,其果皮富含天然皂素(皂苷),具有良好的清潔、殺菌和藥用功能,被廣泛用于天然洗滌劑、中藥材與護(hù)膚品原料;其種仁富含油脂,適宜作為綠色生物柴油原料。無患子屬樹種適應(yīng)性強(qiáng)、生長周期長,是兼具藥用、園林綠化、環(huán)保與能源開發(fā)潛力的特色樹種。

圖1?無患子屬種質(zhì)分布及單核苷酸多態(tài)性(SNP)?統(tǒng)計(jì)分析
【研究亮點(diǎn)搶先看】
六大遺傳群體揭示:研究發(fā)現(xiàn),中國無患子屬可劃分為6個遺傳群體,包括華東、華北、貴州三個無患子群體,及川滇無患子、毛瓣無患子和雜種三個群體。
?起源之謎破解:通過群體進(jìn)化歷史分析,團(tuán)隊(duì)推測中國無患子的祖先起源于東南沿海地區(qū)(即華東群體),隨后向西南和北方遷徙擴(kuò)散。
天然雜交種群的優(yōu)勢性狀發(fā)現(xiàn):自然雜交個體表現(xiàn)出雜種優(yōu)勢,兼具高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)油脂成分,展現(xiàn)出極大育種潛力。
揭示關(guān)鍵適應(yīng)性基因:在貴州和華北群體中,研究檢測到與干旱、寒冷和病害抗性相關(guān)的選擇信號基因(如CYP716A, CAMTA,HD-ZIP等),解釋了不同地區(qū)無患子群體的環(huán)境適應(yīng)能力差異。
鎖定油脂合成關(guān)鍵位點(diǎn):通過全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS),團(tuán)隊(duì)識別出影響種仁油脂組成的多個關(guān)鍵基因(如ACSL、FAD2、FAB2等),為高品質(zhì)油料品種的選育提供了精準(zhǔn)靶點(diǎn)。

圖2?無患子屬群體間選擇性清除分析

圖3?無患子屬種仁脂肪酸含量GWAS?分析
【成果意義】
無患子屬樹種不僅是天然洗滌品、生物柴油等林業(yè)生物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的重要原料,也是生態(tài)修復(fù)優(yōu)選樹種。本研究構(gòu)建了無患子屬全基因組多樣性圖譜,為后續(xù)的分子輔助育種、種質(zhì)資源保護(hù)與產(chǎn)業(yè)化利用打開了新局面!
內(nèi)容來源于北京林業(yè)大學(xué),侵刪