三蕊柳 南林大供圖

性別分化是驅動物種多樣性的重要動力。自然界中有6%的植物屬於雌雄異株。近日，《園藝學研究》在線刊發了南京林業大學林木遺傳育種與品種改良重點實驗室教授尹佟明課題組的最新研究成果：三蕊柳屬於ZW性別決定系統，並對其性別決定位點進行精細定位和候選功能基因註釋，有助於後續對性別決定基因的克隆和解析。

論文通訊作者尹佟明介紹，楊柳科植物起源於共同的祖先，該科植物既有XY性別決定系統，也有ZW性別決定系統。在顯微鏡下觀察楊樹和柳樹的性染色體均未出現形態上的差異，尚處於進化早期階段，因此，楊柳科植物是研究植物性染色體進化與性別決定機制的理想材料。

三蕊柳與已報道的柳屬植物親緣關係較遠，闡明其性別決定系統有助於揭示不同柳樹性別決定系統的一致性，爲克隆柳樹性別決定基因和研究植物ZW性別決定系統的分子機制提供線索。此外，開展性別決定基因精細定位研究，不僅是深入探討植物性別決定機制等重要理論問題的前提和基礎，而且在性別早期選擇等應用中也具有重要的實用價值。

研究人員利用RAD測序和擬測交策略構建了三蕊柳的高密度遺傳圖譜，共包含22830個高質量標記（20695個SNP標記和2135個InDels標記），分爲19個連鎖羣。

在此基礎上，研究人員利用SSR標記對性別決定區間進行局部區域精細作圖，最終將性別決定基因鎖定在LG_19中部6.5 Mb的區間內，該區間重組抑制嚴重，包含249個蛋白編碼基因和22個miRNA基因，證實三蕊柳性別決定系統爲ZW型。

該研究獲得國家重點研究開發計劃、國家自然科學基金、中國科協青年人才託舉工程以及江蘇省重點學科建設項目的支持。