生理性狀可塑性背後的遺傳變異介導了楊樹雜交帶對氣候的響應

表型可塑性能夠緩衝環境變化對適合度的潛在影響,然而,對其遺傳基礎認識有限,制約了其在預測種群對未來氣候響應中的應用。雜交帶為研究可塑性的遺傳基礎提供了有力體系,因為基因滲入能夠產生新的等位基因組合,從而形成新的反應規範,供自然選擇作用。在本研究中,我們將兩個對黑楊(Populus trichocarpa)×香脂楊(P. balsamifera)基因型進行無性系重複的共園試驗與全基因組重測序相結合,...
遺傳學

表型可塑性能夠緩衝環境變化對適合度的潛在影響,然而,對其遺傳基礎認識有限,制約了其在預測種群對未來氣候響應中的應用。雜交帶為研究可塑性的遺傳基礎提供了有力體系,因為基因滲入能夠產生新的等位基因組合,從而形成新的反應規範,供自然選擇作用。在本研究中,我們將兩個對黑楊(Populus trichocarpa)×香脂楊(P. balsamifera)基因型進行無性系重複的共園試驗與全基因組重測序相結合,以鑑定生理性狀可塑性背後的遺傳變異。

與親本基因型相比,混合血統基因型表現出更寬廣的反應規範,並且在某些情況下表現出新的反應規範,尤其體現在關鍵的氣孔性狀上。針對基因型特異性反應規範的混合群體定位分析在15號染色體上鑑定出10個候選基因,其中包括TWIST,該基因與近軸面氣孔出現及密度的可塑性相關。利用隨機森林模型,我們對雜交帶內等位基因特異性的氣候變暖響應進行了預測,以將可塑性的遺傳變異與預測的變暖聯繫起來。隨機森林模型預測,未來氣候將有利於TWIST位點上的黑楊等位基因,而香脂楊等位基因將在雜合基因型中得以維持。

這些結果表明,雜交能夠擴展反應規範,並維持遺傳變異,而這可能有助於實現適應氣候變化所需的快速表型響應。


📄 原文連結:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.13.724884v1?rss=1

🏷️ 表型可塑性 雜交帶 楊樹 氣孔性狀 全基因組重測序 氣候適應

Administrator 2026年5月17日
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