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光皮树(Swida wilsoniana)为山茱萸科(Cornaceae)梾木属(Swida)落叶乔木,抗逆性、生态适应性都较强,其果实含油率高且油脂加工性能好,兼具食用和工业用双重利用价值。光皮树个体间的生长势、开花结实和果实含油率等特性存在较明显差异,常规良种选育方法主要以实生选种、杂交育种及倍性育种等为主,选育周期长、效率低,限制了光皮树良种选育及推广应用。分子辅助育种可以缩短育种周期,提高育种效率,但是由于缺乏全面的基因组信息与注释,导致研究进展缓慢。本研究基于光皮树自然分布资源、种质资源收集圃资源以及杂交子代资源,开展全基因组测序与基因组特征系统研究,进行花期转录组差异基因表达和主要生殖性状调控关键基因分析,构建遗传连锁图谱及相关性状QTL定位分析,并建立表型分化与基因型关联,从而全面解析光皮树全基因组及重要经济性状分子遗传机制。主要研究结果如下:(1)开展了光皮树全基因组解析,获得了光皮树全基因组信息与注释,丰富了基因资源。采用第三代PacBio测序技术对光皮树进行全基因组测序和初步组装,光皮树基因组杂合度为0.78%,重复序列占比55.22%,组装得到基因组大小为 904.65 Mbp,其中 contig N50,scaffold N50 分别为 4.24 Mbp、78.01Mbp,并利用HiC技术将拼接序列进一步锚定到了 1 1条染色体;在光皮树基因组中有94.3%真核生物核心基因得到鉴定,基因组中LTR类转座子是主要的转座子,占光皮树基因组的48.83%,注释得到了 31,640个结构基因,每个基因平均含有4.89个外显子,其中29,852个基因被注释为蛋白编码基因,另外注释得到了 499.55 Mbp的重复序列以及3,618个非编码RNA。(2)开展了光皮树历史进化解析,明确了光皮树系统进化位置,鉴定到了两次全基因组复制事件。通过对光皮树、野胡萝卜、人参、白蜡树、咖啡、向日葵、大豆、胡桃、山苍子、山核桃、芝麻、拟南芥、油棕榈、麻风树、无油樟等15个物种基因组比较分析,共聚类出39,832个基因家族,共有的基因家族为7,001个,共有的单拷贝基因家族为93个;具有物种特异性的基因家族有1,136个(包含基因3,147个);光皮树与野胡萝卜、人参、向日葵、白蜡树、芝麻、咖啡具有较近的亲缘关系,而且进化速率快且早,物种分歧时间在102.8×106~108.9×106年之间,大约为105.9×106年前;光皮树显著扩张了 89个基因家族(包含1,464个基因),显著收缩了 28个基因家族(包含89个基因),产生了 39个非同义突变基因;光皮树物种分化时间离现在较近,整个过程经历了两次全基因组复制事件,分别是距现在96×106年,最早一次分化是在360×106年前。(3)开展了光皮树重要经济性状合成调控解析,鉴定出了与生殖生长性状相关功能基因和转录因子。通过光皮树花不同发育时期转录组分析,花芽期、花初开期和盛花期三个时期共有307个差异基因表达,而且花芽期至花初开期阶段无论上调基因还是下调基因数较花初开期至盛花期阶段多;光皮树花不同发育时期只有SE和MXE两类转录因子,在花芽期到花初开期阶段,差异表达基因总共富集到115个KEGG代谢通路,其中富集最多的是碳代谢途径和植物激素信号转导途径;在花初开期到盛花期阶段,差异表达基因总共富集到97个KEGG代谢通路,富集最多的是戊糖、葡萄糖醛酸转换KEGG代谢通路。(4)以光皮树杂交F1代幼苗为作图群体,采用简化基因组测序(RAD-seq),构建了光皮树遗传连锁图谱。通过SNP基因分型统计,获得基因型分类结果是hk×hk、lm×ll、nn×np,其对应的标记数量分别是:8,707、25,287、23,095,共 57,089个,校正后分别有8,707、25,277、23,087,共有57071位点;对校正后的数据进行再次过滤与筛选后剩余标记9,110个,占过滤前的15.96%,基因型hk×hk、lm×ll、nn×np分别有2,490、3,353、3,267个位点,分别占过滤前的28.59%、13.26%、14.15%;光皮树F1代群体SNP标记基因分型结果为:hh、hk、kk、nn、np、ll、lm 分别有 39,942、79,814、39,866、101,124、105,619、111,453、101,382 个,所占总分型的百分比分别为:5.77%、11.52%、5.75%、14.60%、15.25%、16.09%、14.63%、16.40%。(5)开展了光皮树重要经济性状QTL定位解析,根据表型分化与基因型建立全基因组关联。通过子代群体表型分化与基因变异检测,对F1子代幼苗表型性状进行QTL定位,共检测到QTL804个(LOD>3),分布在9个连锁群中,即 Lg1、Lg2、Lg3、Lg4、Lg5、Lg6、Lg7、Lg8、Lg9,QTL 标记数量分别为:183、51、104、92、5、75、292、1、1;根据光皮树苗期叶柄长、叶长、叶宽和叶面积变异在遗传连锁图谱上准确定位QTLs作图,相关QTLs共计61个,分布在9个连锁群上,共形成2个QTLs簇,其中,参数叶柄长、叶宽、叶长的3个QTLs在连锁群Lg3上94.40~107.54 cM内相互重叠形成QTLs簇,而参数叶宽和叶长2个QTLs在连锁群上Lg7上78.09~79.06 cM内相互重叠形成QTLs簇。2个QTLs簇的区域是后续挖掘生长相关性状功能基因需要重点关注的区域;亲本资源以表型地径筛选出9个显著关联位点,以表型结实筛选出了 1个显著位点;子代资源以表型叶长筛选出1个显著位点;叶柄长、叶宽和叶面积均未筛选出显著位点,但分别筛选出10个相关基因位点。以上结果为阐明光皮树重要经济性状遗传机制提供了理论依据,为将来进一步深入开展分子遗传学研究,鉴定光皮树油脂合成等众多性状的功能基因提供遗传信息资源。