近日，the plant journal雜志在線發(fā)表福建省林業(yè)科學(xué)研究院葉功富教授團隊與福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)中心顧連峰教授課題組合作的題為“De novo genome assembly of the stress tolerant forest species Casuarina equisetifolia provides insight into secondary growth”的研究論文，*公布了短枝木麻黃（C. equis ssp. incana）的基因組數(shù)據(jù)和表觀遺傳學(xué)相關(guān)研究成果。

　　木麻黃屬于木麻黃科（Casuarinaceae）木麻黃屬（Casuarina），是類針葉的被子植物。它抗干旱耐鹽堿，抗風(fēng)沙，且根系具有根瘤菌可固氮，可在貧瘠土地上生長，適應(yīng)性很強，為我國東南沿海7000多公里海岸帶上筑起一道 “綠色長城”，是沿海防護林體系中重要的組成部分。它的葉片極度退化，為鱗片狀，雌雄同株或異株。雄花呈棒狀圓柱形，覆瓦狀排列，球果為橢圓形。

　　目前，短枝木麻黃（C. equis ssp. incana 和C. equis. ssp. equisetifolia）、細(xì)枝木麻黃（C. cunninghamiana）和粗枝木麻黃（C. glauca）是引種到中國的幾個主要品種。從顯微觀察可見這四個亞種在葉狀枝的直徑，葉片數(shù)目，葉綠素含量以及表皮毛等特征上都呈現(xiàn)出不同程度的差異變化。但是由于基因組數(shù)據(jù)的缺乏，具體的分子機制相關(guān)研究仍不清楚。

　　為了從分子水平揭示木麻黃的抗逆特性，結(jié)合二代高通量（Illumina）和三代單分子測序技術(shù)（PacBio）對短枝木麻黃進行了全基因組測序，組裝得到300 Mb木麻黃的基因組，N50達(dá)到了1.06 Mb，完整注釋得到29827個蛋白編碼基因以及1983個非蛋白編碼基因。并對全基因組水平上的DNA修飾（6mA和4mC）以及可變剪接事件等進行了全面分析。在進化關(guān)系上，與胡桃（J.regia）親緣關(guān)系*近，大約在3160萬年前從共同的祖先分化而來。上述基因組的相關(guān)成果為后續(xù)的抗逆的分子生物學(xué)研究奠定了重要的基礎(chǔ)。

　　為了從細(xì)胞學(xué)水平揭示木麻黃的抗風(fēng)特性，對這四個亞種葉狀枝進行徒手切片及染色，觀察其解剖學(xué)特征。對可能與抗風(fēng)相關(guān)的指標(biāo)（纖維長度，寬度以及對應(yīng)比率）進行測定。同時結(jié)合基因組注釋數(shù)據(jù)和生物信息學(xué)的手段重點研究了43個與次生生長緊密相關(guān)的基因，并考察了這些基因在短枝木麻黃（C. equis ssp. incana）、細(xì)枝木麻黃（C. cunninghamiana）中的基因表達(dá)水平以及DNA水平上的修飾情況，這些成果為全面揭示不同亞種在生長速度及抗風(fēng)能力上的差別奠定了堅實的基礎(chǔ)。

　　福建省林業(yè)科學(xué)研究院和福建農(nóng)林大學(xué)林學(xué)中心共同合作完成本項目，福建省林業(yè)科學(xué)研究院為*署名單位，葉功富教授與張航曉老師為本文共同*作者，葉功富教授團隊的陳碧華、聶森、劉海和高偉老師參與了本項目前期材料處理工作，顧連峰教授課題組的博士生王匯源和高宇幫負(fù)責(zé)基因組項目的數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)庫構(gòu)建工作。本課題得到了國家林業(yè)局南方山地用材林培育重點實驗室、福建省林木種苗科技攻關(guān)項目、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金，福建省自然科學(xué)基金的資助以及福建農(nóng)林大學(xué)國際科技合作與交流基金的資助。

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