杨树基因组未定位序列骨架的染色体组装

杨树作为第一个完成全基因组测序的木本植物,已使杨树成为研究木本植物基因组的模式材料受到越来越多的关注。大量比较基因组及功能基因组研究的工作正以杨树为研究材料展开。精确而完整的基因组序列组装是开展杨树后基因组研究的一个基础和前提。然而已公布的杨树基因组序列仅完成了385MB的基因组序列沿染色体的组装，还有约100 MB的杨树基因组序列仍然散布于没有定位于染色体的2，000多个序列骨架上，这对于杨树基因组序列的应用产生了很大限制。国际上先后开展了大量的研究工作致力于完善杨树基因组序列的组装。申请人长期以来，致力于这一研究工作，本项目拟在现有工作的基础上，采用前期工作中证明的最为有效的方法，使杨树基因组的组装覆盖度显著提高，同时产生杨树重要性状基因定位的基本群体，及杨树遗传分析与基因克隆的操作平台。本项目对丰富和充分利用杨树基因组信息，促进我国林木基因组研究和杨树遗传改良进程有重要意义。

杨树作为第一个完成全基因组测序的木本植物,已使杨树成为研究木本植物基因组的模式材料受到越来越多的关注。完整的基因组序列组装是开展杨树后基因组研究的一个基础和前提。然而已公布的杨树基因组序列仅完成了385MB的基因组序列沿染色体的组装，这对于杨树基因组序列的应用产生了很大限制。本课题通过遗传图谱构建，对未定位序列骨架在染色体上排列展开了研究。主要成果包括：（1）构建了作图群体，通过胚拯救和播种育苗，共获得752个子代；（2）对所有未组装序列骨架进行了微卫星查找了引物设计； （3）通过基因区微卫星和非基因区微卫星的比对，进行了生物信息学分析学分析和微卫星扩增验证；（4）对从未定位序列骨架上设计的SSR数据库中选取的480个位点进行了筛选；（5）构建了一张含623个标记的母本遗传图谱和724个标记的父本遗传图谱，新定位了51个未定位序列骨架上的SSR标记，通过图谱定位的序列骨架总长为15.5Mb；(6) 进行了1个RUN的PAIR-END基因组测序，共获得233万条Reads,总长为415.8Mb 的PAIR-END序列，利用PAIR-END序列进行了序列骨架间的GAP封闭，有198个未定位序列骨架连接到了已定位的序列骨架上，这些序列总长25.4Mb。本项目研究成果进一步提高了杨树基因组的组装质量，建成的图谱同时为杨树重要性状基因克隆提供了基本平台，建成的杂交群体也为杨树新种质的选育提供了重要遗传材料。