10月7日，蘭州大學生態學院劉建全教授團隊聯合四川大學、中國農科院煙草研究所等單位，在 Nature Communications 雜志在線發表了題為 The pan-genome and local adaptation of Arabidopsis thaliana 的研究論文，發現大片段結構變異在擬南芥不同生態型的本地適應中發揮著重要作用。

　　研究人員收集并測序了32個代表性的擬南芥生態型基因組，其中包括6個孑遺生態型和26個非孑遺生態型。這些樣本涵蓋了全球擬南芥生態型數據中的大多數主要類別和亞類，并代表了擬南芥所占據的多樣化棲息地。通過對高質量基因組數據進行系統發育分析，研究人員發現西藏生態型位于系統發育樹的基部，具有最大的遺傳變異，與全球其他擬南芥生態型顯著不同。利用基因家族和圖形泛基因組構建技術，研究人員構建并鑒定了擬南芥核心基因、可變基因和大片段結構變異庫，發現可變基因可能與不同生態型擬南芥對當地環境的適應性有關，而不同生態型之間也存在著復雜的結構變異。為了進一步研究結構變異對不同生態型擬南芥表型和適應性的影響，研究人員對WH1和HPCA1兩個基因進行了功能驗證實驗，發現等位結構變異影響了擬南芥對不同生態環境的局部適應性。此外，研究人員利用圖形泛基因組和重測序數據評估了結構變異對適應性性狀變異的貢獻，發現結構變異補充了單核苷酸多態性所缺失的遺傳力，且在擬南芥的適應性進化中發揮著重要作用。整個研究綜合利用了基因組、分子與生化功能、生態環境因子和性狀等數據，共同證實了基因組結構變異如何影響擬南芥不同生態型的表型和生態適應，并為進一步研究每個結構變異如何影響生態適應的遺傳調控通路提供了基礎。

　　結構變異對擬南芥表型和環境適應的貢獻

　　蘭州大學生態學院康明輝青年研究員、四川大學生命科學學院吳昊林博士和劉喚喚副研究員為該論文共同第一作者。蘭州大學生態學院劉建全教授、婁尚靈青年研究員和中國農科院煙草研究所昝艷君教授為論文共同通訊作者。該研究主要得到了國家自然科學基金、第二次青藏高原綜合科學考察研究項目、中國科學院B類先導專項和蘭州大學引進人才科研啟動經費等項目的資助。

　　文章鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-42029-4

內容來源 ｜蘭州大學新聞網

編輯 ｜ 李曉婕

責任編輯 ｜ 彭倩

原文鏈接 ｜蘭州大學研究團隊揭示大片段結構變異對擬南芥生態適應的貢獻