能源部橡树岭国家实验室(ORNL)的研究人员发布了有史以来最大的单核苷酸多态性(SNP)杨树遗传变异数据集，这些数据对植物科学家以及生物燃料，材料科学领域的研究人员非常有用。和二次植物代谢。

近10年来，美国能源部生物能源科学中心(BESC)，由ORNL领导的美国能源部生物能源研究中心的研究人员研究了杨树的基因组 - 杨树是一种快速生长的多年生树，因其在生物燃料生产中的经济潜力而闻名。今天，他们发布了全基因组关联研究(GWAS)数据集，该数据集包含超过2800万个单核苷酸多态性或SNP，来源于大约900个重新测序的杨树基因型。每个SNP代表单个DNA核苷酸或构建块的变异，并且可以作为生物标记，帮助科学家定位与某些特征，条件或疾病相关的基因。

该数据“为我们提供了前所未有的统计能力，将DNA变化与表型[物理特性]联系起来，”Gerald Tuskan说，他是ORNL生物科学部植物系统生物学组的企业研究员和领导者。Tuskan将于今天在圣地亚哥的植物和动物基因组会议上展示GWAS数据。该分析的结果已被用于寻求细胞壁顽固性的遗传控制 - 植物细胞壁的自然特征，其阻止微生物转化下的糖释放并抑制生物燃料的产生。

BESC的科学家们也在使用该数据集来确定控制木质素在植物结构中沉积的分子机制。木质素是一种增强植物细胞壁的聚合物，可作为获取纤维素的屏障，从而防止纤维素分解成单糖用于发酵。

利用新的杨树GWAS数据集，“我们可以识别通过木质素途径移动碳的基因和遗传变异[即等位基因]，然后利用这些知识，并通过基因组选择，开发适合微生物的植物材料。产量目标产品，“图斯坦说。这些产品包括为化学品，聚合物和材料定制的改性木质素。虽然数据集的最直接应用是植物科学，但OR​​NL研究人员计划使用GWAS数据为生物科学领域的工作提供信息，例如清洁，可持续运输燃料，轻型车辆用碳纤维以及传统塑料和建筑绝缘材料的替代品。

甚至医学领域也可以从这项工作中受益：例如，ORNL的研究人员使用杨树GWAS来识别控制愈伤组织形成的基因，或覆盖植物伤口的细胞。这项工作对癌症研究有影响。

“与愈伤组织形成相关的基因类似于参与人类肿瘤形成的许多基因，”图斯坦说。“这一发现以及围绕此类基因的相关基因表达网络可以为癌症Moonshot相关工作提供信息，”他补充道，他指的是一项旨在加速癌症研究进展的联邦倡议。