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1. 自交不亲和性会限制小型且孤立种群中相容配偶的可获得性,最终使平均结籽率降低到足以损害种群长期存续的程度。这一现象被称为 S-Allee 效应,其成因是在小种群所经历的强烈遗传漂变作用下,自交不亲和位点(S-locus)上的等位基因(S-alleles)发生丢失。因此,量化 S-等位基因的多样性对于生物保护具有直接意义;然而,由于 S-位点通常具有极高水平的多态性和复杂的基因组结构,与之相关的技术挑战使得迄今为止一直缺乏高效的基因分型方法。 2. 我们采用两种可替代的方法,利用 NGS 测序技术对科西嘉岛濒危植物 Brassica insularis 的四个自然种群的 S-位点进行了基因分型。首先,我们采用基于扩增子测序的 NGS 方法,针对 Brassica S-等位基因的两种类别分别使用通用引物。其次,我们获得了全基因组 shotgun 短读长重测序数据,并使用一条近期开发的、专用于超可变位点的生物信息学流程对其进行分析;我们还在一个公开数据集上成功验证了该方法,该数据集包含 119 份 B. oleracea 栽培材料。 3. 通过结合这两种方法对 B. insularis 自然种群进行分析,我们鉴定出 31 个不同的 S-等位基因,并为 326 个取样个体中的 319 个获得了完全解析的 S-位点基因型。S-等位基因的数量从最小种群中的 4 个到最大种群中的 18 个不等。因此,最小种群表现出极低比例的相容个体,这可能威胁其持续存续。我们认为,引入携带该种群当前缺失的 S-等位基因的个体,可能有助于恢复其生育力。
1. 自交不亲和性会限制小型且隔离种群中相容配偶的可获得性,并最终使平均结籽率降低到足以损害种群长期持续存在的程度。这一现象被称为 S-Allee 效应,其成因是小种群所经历的强烈遗传漂变导致自交不亲和位点(S 位点)上的等位基因(S 等位基因)丧失。因此,定量评估 S 等位基因的多样性对于生物保护具有直接意义;然而,由于 S 位点通常具有极高的多态性和复杂的基因组结构,与之相关的技术挑战使得迄今为止一直缺乏高效的基因分型方法。
2. 我们采用两种替代性方法,利用 NGS 测序技术对科西嘉岛濒危植物 Brassica insularis 的四个自然种群中的 S 位点进行基因分型。首先,我们采用基于 NGS 的扩增子测序方法,针对 Brassica 属 S 等位基因的两种类别分别使用通用引物。其次,我们获得了全基因组鸟枪法短读长重测序数据,并使用了一个近期开发的、专门针对高变异位点的生物信息学流程对其进行分析;我们还在一个公开数据集上成功验证了该流程,该数据集包含 119 份 B. oleracea 栽培材料。
3. 通过在 B. insularis 自然种群中结合这两种方法,我们鉴定出 31 种不同的 S 等位基因,并为 326 个取样个体中的 319 个获得了完全解析的 S 位点基因型。S 等位基因的数量从最小种群中的 4 个到最大种群中的 18 个不等。因此,最小种群表现出极低比例的相容个体,这可能威胁其持续存活。我们得出结论:引入携带该种群当前缺失的 S 等位基因的个体,可能有助于恢复其生殖力。
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.02.742276v1?rss=1
🏷️ 自交不亲和性 S位点基因分型 S等位基因多样性 NGS测序 植物保育遗传学