基于转录组衍生SNP的福建柏不同木材性状种源群体基因组分化研究

《BMC Plant Biology》：Transcriptome-derived SNPs reveal genomic differentiation among Chamaecyparis hodginsii provenances with contrasting wood-property profiles

摘要

背景

Chamaecyparis hodginsii（福建柏）是一种具有重要经济价值的针叶树种，以优质木材和大基因组为特征，但其不同地理种源之间的基因组分化研究仍不充分。本研究重新分析了此前获得的13个代表性种源的RNA-seq数据，以开发转录组衍生SNP资源，并探讨具有不同木材性状特征的种源群体之间的基因组分化情况。

结果

基于覆盖度感知的联合基因分型共获得53,041个经过质量过滤的转录组衍生SNP，其中在更严格的缺失值过滤后保留19,469个SNP用于群体结构和Fst分析。主成分分析和基于SNP的最大似然聚类方法一致将L6、L11和L12划分为Pop1群体，其余10个种源则形成Pop2群体。两组之间SNP定义的Fst均值和加权值分别为0.0764和0.0918。XP-CLR分析鉴定出81个排名前5%的候选窗口，合并后形成10个非重叠基因组区域，这些区域在Pop1和Pop2之间表现出较高的分化程度。对这些区域内SNP进行严格的SIFT4G过滤后，保留了5个初步候选基因中的12个预测有害非同义变异。对所有51,873个经剪接位点过滤的SNP进行分析进一步表明，Pop2群体中SIFT4G预测的有害替代等位基因的标准化负担高于Pop1群体。

结论

本研究提供了一个覆盖度感知的转录组衍生SNP资源，并刻画了具有不同木材性状特征的福建柏种源群体之间的基因组分化情况。这些分化的基因组区域及其中的功能变异和基因可作为未来群体遗传学和功能验证的初步候选目标，而非已统计确立的木材性状变异位点。