昆明植物所探索解決溫帶木本竹子系統發育關系的SNP標記

　　溫帶竹子支系(the temperate bamboo clade)包括23-32屬，約600種，分布于東亞地區(特別是喜馬拉雅)、東南亞部分地區、印度南部和斯里蘭卡、非洲和馬達加斯加以及北美洲東部的溫帶低海拔地區和熱帶或亞熱帶高山。東亞有該支系約500種，是其多樣化中心，其中中國西南特有種就有約180種。溫帶竹子支系在分子系統學研究中被證明是一個單系類群，但類群內部之間的關系尚未得到很好的澄清。已有的研究結果表明，基于葉綠體片段和核基因聯合片段分析，甚至葉綠體全基因組測序結果，都難以很好地解決溫帶木本竹子支系的內部關系問題。

　　最近，中國科學院昆明植物研究所郭振華研究組、李德銖研究組利用一種簡化基因組測序的方法即RAD (restriction-site-associated DNA) 測序方法，在全基因組水平開發大量的SNPs標記，并初步驗證了其在溫帶木本竹子系統發育分析中的應用。研究人員選擇了兩種竹子，冷箭竹(Arundinari faberi)及短錐玉山竹(Yushania brevipaniculata)分別位于四川臥龍及峨眉山各2個居群作為研究對象。采用RAD測序方法，4個居群均得到2.3G左右的數據量，約27M reads。研究人員在4個居群中得到共享的標簽數目為29,443， 總長度為2,129,079 bp，其中有13,650個位點為種間固定的(fixed between species) SNPs。在冷箭竹的2個居群中，共發現有3,055個SNPs (fixed between populations)。在短錐玉山竹中，共發現有3,095個這樣的SNPs。此外，研究人員基于以上共享標簽構建了系統發育樹，MP分析、ML分析及BI分析均產生了拓撲結構一致的系統樹。在該系統樹中，冷箭竹的2個居群聚為一支且得到了100%的支持率。為進一步檢驗RAD測序在溫帶木本竹子系統發育樹構建中數據利用的效率，研究人員設置了不同大小的矩陣來構建系統發育樹，觀察多少數據量可以滿足準確構建系統發育樹的要求。結果表明，當采用全部數據量的千分之一，即僅利用29個標簽來構建系統發育樹時，已可以得到與利用29,443個標簽構建系統發育樹相同的結果。

　　本文的研究結果為解決溫帶木本竹子系統發育關系問題提供了新的研究思路。驗證了基于RAD測序開發SNPs分子標記的方法可以有效解決溫帶木本竹子系統發育關系中信息位點不足的問題。

　　上述研究結果以Identification of SNP markers for inferring phylogeny in temperate bamboos (Poaceae: Bambusoideae) using RAD sequencing為題發表于Molecular Ecology Resources上。

　　該研究得到了中國科學院知識創新工程項目“百人計劃”(KSCX2-YW-N-067)、國家自然科學基金項目(30990244)、NSFC-云南省聯合基金項目(U1136603)、教育部留學回國人員科研啟動基金和云南省中青年學術和技術帶頭人基金(2008PY065)的支持。