临时基因分型方法在检测欧洲白蜡树（Fraxinus excelsior）对灰枯病抗性方面的局限性

《Tree Genetics & Genomes》：Limitations of ad hoc genotyping in detecting ash dieback tolerance in Fraxinus excelsior

欧洲山杨枯萎病抗性遗传分析及环境适应研究。田间试验评估35,000多代系，利用4TREE芯片对570母树子代进行基因分型，揭示东奥地利存在常见山杨与窄叶山杨的杂交个体，并发现与年降水量、海拔相关的环境适应SNP。研究证实多基因抗性机制及23kb内连锁不平衡快速衰退，限制芯片在抗性关联分析中的应用。

　　

摘要

由入侵性外来真菌病原体 Hymenoscyphus fraxineus 引起的欧洲白蜡树枯萎病（ADB）对欧洲普通白蜡树（Fraxinus excelsior）的生存构成了重大威胁。本文报道了一项田间试验，旨在识别具有ADB耐受性的基因型，并涵盖奥地利普通白蜡树的遗传多样性。在三年时间里，我们对来自611株疑似耐受性母树的35,000多株后代以及两个克隆种子园中的71个克隆进行了ADB症状评估。使用专门为筛选普通白蜡树对ADB耐受性而开发的4TREE基因分型工具，对其中一部分母树（570株）产生的一个耐受性和一个易感性的后代进行了基因分型。我们的研究目标如下：（1）更好地了解奥地利普通白蜡树的遗传结构，并识别普通白蜡树与F. angustifolia（窄叶白蜡树）之间的杂交个体；（2）发现与ADB耐受性相关的遗传位点；（3）识别与影响ADB严重程度的非生物因素（如降水量和海拔）相关的遗传变异。我们发现，来自奥地利东部的白蜡树个体中有一些与F. angustifolia的杂交个体，在结构分析中显示出不同程度的F. angustifolia血统。非杂交基因库的遗传结构较为简单，呈现出从西向东的地理分布特征。与预期相反，基因型-损伤关联分析未能检测到与ADB耐受性相关的SNP。我们的研究结果表明，控制耐受性的多基因结构以及基因组连锁不平衡（LD）的快速消失（在大约23 kb范围内）显著限制了使用4TREE基因分型工具识别关联异常值的能力。这突显了芯片基因分型方法在这一特定应用中的局限性。相比之下，该工具成功检测到了普通白蜡树与窄叶白蜡树之间的杂交个体，以及与非生物因素（如年降水量）相关的SNP，表明普通白蜡树基因型具有局部环境适应性。