图3 紫花苜蓿全球传播过程中基因渗入、遗传多样性与遗传负荷的变化
利用潜在变量混合分析（LFMM）筛选与气候因子相关的基因组变异位点，并鉴定出490个气候适应性相关的候选基因，包括CYP450和DREB等逆境胁迫相关基因；利用群体分化分析（PBS）鉴定到1181个气候适应性相关的候选基因。全部1671个气候适应性相关候选基因在染色体上非均匀分布，主要富集在胁迫响应和生殖发育等生物学过程（图4）。
该研究结合气候适应性相关的遗传位点、未来气候因子和机器学习算法系统评估了不同地域的紫花苜蓿群体响应气候变化的能力。结果表明，北半球大部分紫花苜蓿种植区域会因为气候变化遭受不同程度的危害。但是也有部分区域的群体具有较强的气候适应性，包括高加索山脉南部起源中心、北美洲中部和中亚等地区分布的群体（图5）。
图5 紫花苜蓿响应未来气候变化的遗传脆弱性评估（颜色越深越脆弱）
中国农业科学院深圳农业基因组研究所博士后张帆和中国农业科学院北京畜牧兽医研究所龙瑞才副研究员为论文第一作者，杨青川研究员和周永锋研究员为共同通讯作者。华盛顿州立大学张志武教授、美国农业部余龙喜教授和李显然教授、北京林业大学张铁军副教授、基因组所马志尧博士、徐小东博士、肖华博士、刘众杰博士、王怡雯博士等参与了该研究。项目研究得到了国家牧草产业技术体系、中国农科院创新工程项目、海外优青等项目支持。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.molp.2024.04.013
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