Hortic Res | 中国科学院武汉植物园在猕猴桃局部适应性的进化机制研究方面取得进展

全球气候变化对地球生态系统产生了深远的影响，为响应气候变化，很多动植物可能发生向高纬度和高海拔地区迁移，原有的生态位可能逐渐丧失，最终可能引发物种的灭绝。同时，在长期的进化历程中，生物逐渐适应了外界环境气候变化，形成了特有的对环境气候变化的响应和适应机制。在全球气候变化的背景下，研究经济植物对气候变化的响应与适应机制对于经济植物种质资源的保护和可持续利用具有重要科学意义。

2023年3月，Horticulture Research 上线了（Advance Access）中国科学院武汉植物园猕猴桃群体基因组研究团队题为The genomic and epigenetic footprint of local adaptation to variable climates in kiwifruit 的研究论文。

图1 BayeScEnv发掘的与气候因子（降水和温度）显著关联的SNPs位点

该研究以中国特有经济植物毛花猕猴桃（Actinidia eriantha）为材料，基于RAD-seq技术和全基因组亚硫酸氢盐测序技术获得的SNPs分子标记和DNA甲基化变异信息，利用基因组扫描、基因型-环境因子关联分析和甲基化变异-环境因子关联分析等方法，发掘了与气候因子（降水和温度）关联的SNPs位点和甲基化变异位点（SMVs），并进行功能注释。发现一些SNPs位点和甲基化变异位点注释到的基因与非生物胁迫响应密切相关，预示着这些基因可能参与了毛花猕猴桃对气候变化的局部适应性进化。此外，采用梯度森林（gradient forest）模型评估了毛花猕猴桃野生居群在未来气候条件下的基因组敏感性（genomic vulnerability）或遗传偏移（genetic offset），发现毛花猕猴桃东部和中部居群具有更高的基因组敏感性。该研究结果对于理解园艺植物对气候变化的遗传响应与适应的分子机制提供了视角，也为经济植物野生近缘种的保护和可持续利用提供科学依据。

图2 RCP8.5背景下毛花猕猴桃野生居群的基因组敏感性预测

中国科学院武汉植物园植物种质创新和特色农业重点实验室张旭和郭瑞为第一作者，姚小洪和王恒昌研究员为论文通讯作者，密西根大学魏娜博士对本项研究提供了宝贵的指导意见。此外，刘芳、江全、Jacob B. Landis和已毕业的硕士研究生申瑞楠参与了部分研究工作。该项研究得到了国家自然科学基金（31770374、 32070377）的资助。

文章链接：

https://doi.org/10.1093/hr/uhad031

转自：“园艺研究”微信公众号

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