中国云杉属植物遗传多样性形成与遗传资源保护研究

遗传资源是森林资源的重要组成成分。本项目拟通过详尽的野外调查取样，利用叶绿体、线粒体和核基因组的DNA序列系统研究中国森林重要类群云杉属植物16个物种天然群体的遗传多样性和遗传结构；研究各类遗传变异在种群、物种和地理水平上的分布格局，探讨中性遗传突变和功能基因（与抗寒旱相关）变异与物种形态变异、适应性进化、物种历史分布格局和环境选择压力之间的相关性，解析遗传多样性形成的调控机制；鉴定具有重要保护和利用价值的"进化重要单位"(Evolutionarily important units)（物种/种群），回答不同基因组的遗传变异是否与该属物种谱系筛选完全一致以及特殊物种/种群是否蕴涵特殊遗传资源等科学问题；统计分析系列功能基因在生态适应表型上的群体变异式样，推动树木"联合遗传学"(Association genetics)新学科在中国的发展。保存云杉属野生遗传资源，为将来的高效利用提供基础。

遗传资源是森林资源的重要组成成分。本项目详细全面调查了中国产云杉属16个物种在整个中国的野外分布，收集了种子、叶片等实验材料；利用叶绿体、线粒体和核基因组20个DNA片段进行了序列水平的遗传多样性和遗传结构研究；阐明了各类遗传变异在种群、物种和属级地理水平上的分布格局，讨论了各类遗传突变和功能基因变异与物种形态变异、适应性进化、物种历史分布格局和环境选择压力之间的相关性，详细回答了该属遗传多样性形成的驱动机制；鉴定了每个物种以及整个属具有重要保护和利用价值的“进化重要单位”，阐述了不同基因组的遗传变异与物种谱系筛选之间的一致性和矛盾冲突；统计分析了核基因组多个功能基因在生态适应表型上的群体变异式样，发现部分基因与木材特性以及萌芽时间等存在一定的相关性；通过种子、DNA和同质园种植，全面保存了云杉属的野生遗传资源。到目前为止，在Molecular Biology and Evolution (IF 2012= 10.35)，Molecular Ecology (IF 2012= 6.2），New Phytologist (IF 2012= 6.7)等杂志上发表SCI论文7篇。