基于基因组测序的微卫星标记开发以及对印度药用重要树种Terminalia bellirica的群体水平遗传特征分析

《Genetic Resources and Crop Evolution》：De novo genome sequencing-based microsatellite marker development and population level genetic characterization of Terminalia bellirica: a medicinally important tree species of India

本项研究针对北方印度濒危药用树种 Terminalia bellirica 开发首套自起源SSR分子标记，基于Illumina测序平台生成5286万条原始读数，完成1.686亿bp truncated基因组组装，鉴定出66015个SSR位点并设计21855对引物。经验证选取9个多态性SSR标记，分析15个种群遗传结构。结果显示种群内遗传多样性高（期望杂合度0.65，观测杂合度0.65，等位基因丰富度20.98），总遗传变异97.35%集中于种内，种群间遗传分化极低（FST=0.02），未发现显著聚类和遗传结构，表明当前种群遗传稳定。研究结果为该物种保护策略提供重要分子基础。

　　

摘要

Terminalia bellirica（Gaertn.）Roxb.是一种具有药用价值的树种，目前在印度北部正面临种群数量下降的问题。然而，关于该物种的保护基础信息，如基因组序列数据、分子标记资源以及种群水平的遗传学见解仍然十分缺乏。本研究旨在开发新的简单序列重复（SSR）标记，并利用这些标记进行种群遗传学分析。通过使用Illumina平台的浅层基因组测序方法，共获得了约5286万个原始读段。最终得到了一个长度为168.6 Mb的基因组组装序列，并对其进行了SSR标记的筛查。共鉴定出66,015个SSR位点，设计了21,855对用于扩增的引物对。经过验证后，选取了9个多态性SSR标记来评估从印度北部收集的15个T. bellirica种群。这些SSR引物表现出良好的多态性，平均多态性信息含量（PIC）值为0.63。所研究的T. bellirica种群具有较高的遗传多样性，这体现在预期杂合度（He = 0.65）、观察到的杂合度（Ho = 0.65）和等位基因丰富度（Ar = 20.98）的平均值上。大部分遗传变异（97.35%）存在于种群内部，且种群间的遗传分化程度非常低（F_ST = 0.02），表明种群间的遗传差异可以忽略不计。这一现象还得到了无显著聚类现象和较弱种群遗传结构的进一步支持。尽管遗传参数表明这些种群目前处于稳定状态，但本研究生成的遗传信息仍为未来制定T. bellirica的保护策略提供了宝贵的基础数据。据我们所知，这是首次系统地开发出针对T. bellirica的多态性SSR标记集，并对其种群遗传结构进行了深入分析。

Terminalia bellirica（Gaertn.）Roxb.是一种具有药用价值的树种，目前在印度北部种群数量正在减少。然而，关于该物种的保护基础信息，如基因组序列数据、分子标记资源以及种群水平的遗传学见解仍然不足。本研究旨在开发新的简单序列重复（SSR）标记，并利用这些标记进行种群遗传学分析。通过使用Illumina平台的浅层基因组测序方法，共获得了约5286万个原始读段。最终得到了一个长度为168.6 Mb的基因组组装序列，并对其进行了SSR标记的筛查。共鉴定出66,015个SSR位点，设计了21,855对用于扩增的引物对。经过验证后，选取了9个多态性SSR标记来评估从印度北部收集的15个T. bellirica种群。这些SSR引物表现出良好的多态性，平均多态性信息含量（PIC）值为0.63。所研究的T. bellirica种群具有较高的遗传多样性，这体现在预期杂合度（He = 0.65）、观察到的杂合度（Ho = 0.65）和等位基因丰富度（Ar = 20.98）的平均值上。大部分遗传变异（97.35%）存在于种群内部，且种群间的遗传分化程度非常低（F_ST = 0.02），表明种群间的遗传差异可以忽略不计。这一现象还得到了无显著聚类现象和较弱种群遗传结构的进一步支持。尽管遗传参数表明这些种群目前处于稳定状态，但本研究生成的遗传信息仍为未来制定T. bellirica的保护策略提供了宝贵的基础数据。据我们所知，这是首次系统地开发出针对T. bellirica的多态性SSR标记集，并对其种群遗传结构进行了深入分析。