栀子全基因组重测序揭示群体遗传结构与关键农艺性状正选择基因

《BMC Genomics》：Whole-genome resequencing reveals genetic diversity and population differentiation in Gardenia jasminoides J. Ellis

摘要

Gardenia jasminoides J. Ellis（栀子）是一种兼具观赏园艺价值和传统中药用途的常绿灌木或小乔木，在中国经历了数千年的栽培和地理扩张。然而，其种群分化和性状变异背后的遗传结构仍未得到充分解析。本文对分布于九个不同地理种群的197份栀子登录材料进行了全基因组重测序，共鉴定出7,190,745个单核苷酸多态性位点（SNPs）和1,865,154个插入/缺失变异（InDels）。群体基因组分析表明，野生群体与栽培群体之间的遗传分化有限，但存在明显的地理结构。在各地理种群中，江西（JX）种群呈现出独特的遗传特征，表现为最低的核苷酸多样性、最浅的连锁不平衡衰减以及最高的遗传紧密性。全基因组正选择扫描鉴定出44个基因组区域，共包含597个候选基因，这些基因显著富集于油菜素内酯合成、抗坏血酸和醛糖酸代谢以及二萜类化合物合成等通路。这些代谢通路可能调控栀子的关键农艺性状和药用性状。本研究数据为阐明这一多年生药用灌木种群分化的分子生理机制提供了基础资源，对分子标记辅助育种和种质资源保存具有重要指导意义。