近日,北京林业大学林学院贾黎明教授团队联合新加坡南洋理工大学Jarkko Salojarvi教授团队,在国际权威期刊《Plant Biotechnology Journal》在线发表研究成果:《Genetic diversity and adaptive evolutionary history of Sapindus in China: insights from whole-genome resequencing of 100 representative individuals》。该研究基于对100份中国代表性无患子属种质的全基因组重测序,深入揭示了无患子属植物的遗传结构、进化起源与环境适应机制,为后续育种和资源开发提供了坚实基础。
百迈客生物为该研究提供了全基因组重测序服务。
【无患子小知识】
无患子属(Sapindus)是无患子科的常绿和落叶乔木,古时又称“桓”,又有肥珠子、油珠子、鬼见愁、洗手果、肥皂果树等别称,本草纲目称为木患子,主要分布于亚洲和美洲热带至亚热带地区,在中国南方地区自然资源丰富。无患子属是一类兼具生态价值与经济价值的植物,其果皮富含天然皂素(皂苷),具有良好的清洁、杀菌和药用功能,被广泛用于天然洗涤剂、中药材与护肤品原料;其种仁富含油脂,适宜作为绿色生物柴油原料。无患子属树种适应性强、生长周期长,是兼具药用、园林绿化、环保与能源开发潜力的特色树种。

图1 无患子属种质分布及单核苷酸多态性(SNP) 统计分析
【研究亮点抢先看】
六大遗传群体揭示:研究发现,中国无患子属可划分为6个遗传群体,包括华东、华北、贵州三个无患子群体,及川滇无患子、毛瓣无患子和杂种三个群体。
起源之谜破解:通过群体进化历史分析,团队推测中国无患子的祖先起源于东南沿海地区(即华东群体),随后向西南和北方迁徙扩散。
天然杂交种群的优势性状发现:自然杂交个体表现出杂种优势,兼具高产与优质油脂成分,展现出极大育种潜力。
揭示关键适应性基因:在贵州和华北群体中,研究检测到与干旱、寒冷和病害抗性相关的选择信号基因(如CYP716A, CAMTA,HD-ZIP等),解释了不同地区无患子群体的环境适应能力差异。
锁定油脂合成关键位点:通过全基因组关联分析(GWAS),团队识别出影响种仁油脂组成的多个关键基因(如ACSL、FAD2、FAB2等),为高品质油料品种的选育提供了精准靶点。

图2 无患子属群体间选择性清除分析

图3 无患子属种仁脂肪酸含量GWAS 分析
【成果意义】
无患子属树种不仅是天然洗涤品、生物柴油等林业生物经济产业的重要原料,也是生态修复优选树种。本研究构建了无患子属全基因组多样性图谱,为后续的分子辅助育种、种质资源保护与产业化利用打开了新局面!
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