鹅掌楸近交衰退及其分子遗传机理研究

近交衰退为自然界普遍现象，但其遗传机理不明，是生物学领域研究热点之一。林木多为异交，世代周期长、遗传负荷高、近交衰退严重。鹅掌楸为我国珍稀濒危树种，现存的天然种群规模小，极易发生近交，从而使鹅掌楸天然种群濒危程度加剧、甚至绝灭。针对此，本项目以筛选影响子代适合度的隐性致死基因为切入点，从DNA分子水平探索鹅掌楸近交衰退机制。首先，以各类人工近交组合子代为材料，通过定量分析各类近交子代的衰退表现，揭示近交衰退的影响因素及动态趋势；同时，利用高通量EST测序大规模开发EST-SSR分子标记；通过比较多个亲本及其自交子代的SSR基因型，鉴定候选的隐性致死基因片段；然后，根据生物信息学分析结果，选择单拷贝基因，设计引物，利用RACE技术克隆隐性致死基因并进行功能验证。在此基础上，以鹅掌楸天然群体为样本，分析其种群大小与近交水平，评价其近交衰退的风险，并提出鹅掌楸天然种群的保护策略。

近交衰退为自然界普遍现象，但其遗传机理不明，是生物学领域研究热点之一。林木多为异交，世代周期长、遗传负荷高、近交衰退严重。鹅掌楸为我国珍稀濒危树种，现存的天然种群规模小，极易发生近交，从而使鹅掌楸天然种群濒危程度加剧。本项目从DNA分子水平探索了鹅掌楸近交衰退机制。通过交配设计获得鹅掌楸各类杂交组合子代58个，子代苗木3.2万株。以各类人工近交组合子代为材料，定量分析了鹅掌楸近交衰退程度；利用高通量RNA-seq技术开发出2862对鹅掌楸EST-SSR引物。通过比较多个亲本及其自交子代的SSR基因型，初步鉴定出2个与鹅掌楸隐性致死基因相关的位点，初步总结出鹅掌楸近交衰退机理；定量分析了鹅掌楸天然种群空间遗传结构与近交水平，在此基础上，提出了鹅掌楸天然种群的保护策略。