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基于基因组学的栎树生物学研究进展

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栎树(Quercus spp.)是北半球重要的经济与生态树种.夏栎(Q.robur)、加州白栎(Q.lobata)、麻栎(Q.acu-tissima)等树种基因组的公布,对栎树生物学研究产生了深刻的影响.近5年来,栎树生物学出现了包括系统进化与物种鉴定、基因渐渗与适应进化、景观基因组学与生态保育、生物共存与互作机制、次生代谢与生长发育、DNA甲基化与表观遗传调控及基因与长寿机制等方面的研究热点.虽然基于基因组学的栎树生物学若干研究前沿已经形成,但尚处于起步阶段,笔者预期未来会向4个方面深入:①强调栎树基因组资源的深度应用.应用景观基因组学途径,探究栎树的杂交渐渗与适应进化;联合基因组、转录组、蛋白组等多组学技术,探究栎树生长发育与胁迫响应过程中的基因调控网络与信号通路;优化体细胞发生和遗传转化体系,攻克栎树遗传改良和基因资源开发技术瓶颈.②促进栎树研究体系的广度拓展.随着壳斗科其他树种全基因组序列的公布,基于从分子到群落的不同生物层次的模式系统,将对欧亚大陆和北美不同区域的栎树,包括白栎组、红栎组、冬青栎组、麻栎组等不同栎树类群,以及壳斗科其他属树种基因组生物学研究产生深远影响.③关注栎树资源利用的遗传与发育主题.用栎树基因组资源对其结构的、代谢的和农艺性状的差异及其优化加以解析,全基因组关联研究(GWAS)也将应用于栎树,从而为阐释木材发育和木栓形成的机制奠定基础.④聚焦栎林保育的生态与进化主题.在全球气候变化背景下,通过增加耐受胁迫的基因型,以缓解气候变化对森林生态系统的影响.同时维持和保护栎树在自然生态系统中的生态与进化过程,阐明栎树多样性、迁移与适应、趋异与趋同生态适应等方面进化成功的机制.
Advances and prospects of oak biology based on genomics

方炎明、朱福远、李垚、李璇

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南京林业大学,南方现代林业协同创新中心,国家林业和草原局亚热带森林生物多样性保护重点实验室,南京林业大学生物与环境学院,江苏 南京 210037

栎树 基因组 基因渐渗 景观基因组学 资源保育

317706993220137531370666LYSX[2016]49

2022

10.12302/j.issn.1000-2006.202208025

南京林业大学学报(自然科学版)
南京林业大学

南京林业大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.012
ISSN：1000-2006
年,卷(期)：2022.46(6)
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