9
|
Rosa C, Baccaro F, Cronemberger C, Hipólito J, Barros CF, Rodrigues DDEJ, Neckel-Oliveira S, Overbeck GE, Drechsler-Santos ER, Anjos MRD, Ferreguetti ÁC, Akama A, Martins MB, Tomas WM, Santos SA, Ferreira VL, Cunha CNDA, Penha J, Pinho JBDE, Salis SM, Doria CRDAC, Pillar VD, Podgaiski LR, Menin M, Bígio NC, Aragón S, Manzatto AG, Vélez-Martin E, Silva ACBLE, Izzo TJ, Mortati AF, Giacomin LL, Almeida TE, André T, Silveira MAPDEA, Silveira ALPDA, Messias MR, Marques MCM, Padial AA, Marques R, Bitar YOC, Silveira M, Morato EF, Pagotto RDEC, Strussmann C, Machado RB, Aguiar LMDES, Fernandes GW, Oki Y, Novais S, Ferreira GB, Barbosa FR, Ochoa AC, Mangione AM, Gatica A, Carrizo MC, Retta LM, Jofré LE, Castillo LL, Neme AM, Rueda C, Toledo JJDE, Grelle CEV, Vale MM, Vieira MV, Cerqueira R, Higashikawa EM, Mendonça FPDE, Guerreiro QLDEM, Banhos A, Hero JM, Koblitz R, Collevatti RG, Silveira LF, Vasconcelos HL, Vieira CR, Colli GR, Cechin SZ, Santos TGD, Fontana CS, Jarenkow JA, Malabarba LR, Rueda MP, Araujo PA, Palomo L, Iturre MC, Bergallo HG, Magnusson WE. The Program for Biodiversity Research in Brazil: The role of regional networks for biodiversity knowledge, dissemination, and conservation. AN ACAD BRAS CIENC 2021; 93:e20201604. [PMID: 33852672 DOI: 10.1590/0001-3765202120201604] [Citation(s) in RCA: 5] [Impact Index Per Article: 1.7] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 10/13/2020] [Accepted: 01/11/2021] [Indexed: 11/22/2022] Open
Abstract
The Program for Biodiversity Research (PPBio) is an innovative program designed to integrate all biodiversity research stakeholders. Operating since 2004, it has installed long-term ecological research sites throughout Brazil and its logic has been applied in some other southern-hemisphere countries. The program supports all aspects of research necessary to understand biodiversity and the processes that affect it. There are presently 161 sampling sites (see some of them at Supplementary Appendix), most of which use a standardized methodology that allows comparisons across biomes and through time. To date, there are about 1200 publications associated with PPBio that cover topics ranging from natural history to genetics and species distributions. Most of the field data and metadata are available through PPBio web sites or DataONE. Metadata is available for researchers that intend to explore the different faces of Brazilian biodiversity spatio-temporal variation, as well as for managers intending to improve conservation strategies. The Program also fostered, directly and indirectly, local technical capacity building, and supported the training of hundreds of undergraduate and graduate students. The main challenge is maintaining the long-term funding necessary to understand biodiversity patterns and processes under pressure from global environmental changes.
Collapse
Affiliation(s)
- Clarissa Rosa
- Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Coordenação de Biodiversidade, Av. André Araújo 2936, Petrópolis, 69067-375 Manaus, AM, Brazil
| | - Fabricio Baccaro
- Universidade Federal do Amazonas, Departamento de Biologia, Instituto de Ciências Biológicas, Av. General Rodrigo Otávio Jordão Ramos, 6200, Coroado, 69080-900 Manaus, AM, Brazil
| | - Cecilia Cronemberger
- Instituto Chico Mendes de Conservação da Biodiversidade, Parque Nacional da Serra dos Órgãos, Av. Rotariana, s/n, Soberbo, 25960-602 Teresópolis, RJ, Brazil.,Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente, Rua São Francisco Xavier, 524, Maracanã, 20550-900 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Juliana Hipólito
- Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Coordenação de Biodiversidade, Av. André Araújo 2936, Petrópolis, 69067-375 Manaus, AM, Brazil
| | - Claudia Franca Barros
- Instituto de Pesquisas Jardim Botânico do Rio de Janeiro, Diretoria de Pesquisas, Rua Pacheco Leão, 915, Jardim Botânico, 22460-030 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Domingos DE Jesus Rodrigues
- Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Naturais, Humanas e Sociais, Av. Alexandre Ferronato, 1200, Setor Industrial, 78557-267 Sinop, MT, Brazil
| | - Selvino Neckel-Oliveira
- Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Ecologia e Zoologia, Centro de Ciências Biológicas, Rua Roberto Sampaio Gonzaga, s/n, Trindade, 88040-970 Florianópolis, SC, Brazil
| | - Gerhard E Overbeck
- Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Departamento de Botânica, Instituto de Biociências, Av. Bento Gonçalves, 9500, Agronomia, 91501-970 Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Elisandro Ricardo Drechsler-Santos
- Universidade Federal de Santa Catarina, Departamento de Botânica, Centro de Ciências Biológicas, Rua Roberto Sampaio Gonzaga, s/n, Trindade, 88040-970 Florianópolis, SC, Brazil
| | - Marcelo Rodrigues Dos Anjos
- Universidade Federal do Amazonas, Laboratório de Ictiologia e Ordenamento Pesqueiro do Vale do Rio Madeira - LIOP, Rua Vinte e Nove de Agosto, 786, Centro, 69800-000 Humaitá, AM, Brazil
| | - Átilla C Ferreguetti
- Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Departamento Ecologia, Rua São Francisco Xavier, 524, PHLC 220, Maracanã, 20550-013 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Alberto Akama
- Museu Paraense Emílio Goeldi, Coordenação de Zoologia, Av. Perimetral, 1901, Terra Firme, 66077-830 Belém, PA, Brazil
| | - Marlúcia Bonifácio Martins
- Museu Paraense Emílio Goeldi, Coordenação de Zoologia, Av. Perimetral, 1901, Terra Firme, 66077-830 Belém, PA, Brazil
| | | | | | - Vanda Lúcia Ferreira
- Universidade Federal de Mato Grosso do Sul, Laboratório de Pesquisa em Herpetologia, Instituto de Biociências, Av. Costa e Silva, s/n, Universitário, Caixa Postal 549, 79070-900 Campo Grande, MS, Brazil
| | - Catia Nunes DA Cunha
- Universidade Federal do Mato Grosso, Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia em Áreas Úmidas, (INAU-UFMT), Prédio INPP, Rua Dois, 497, Boa Esperança, 78068-360 Cuiabá, MT, Brazil
| | - Jerry Penha
- Universidade Federal de Mato Grosso, Centro de Biodiversidade, Instituto de Biociências, Av. Fernando Correa da Costa, 2367, Boa Esperança, 78060-900 Cuiabá, MT, Brazil
| | - João Batista DE Pinho
- Universidade Federal de Mato Grosso, Centro de Biodiversidade, Departamento de Botânica e Ecologia/Instituto de Biociências, Av. Fernando Correa da Costa, 2367, Boa Esperança, 78060-900 Cuiabá, MT, Brazil
| | - Suzana Maria Salis
- Embrapa Pantanal, Rua 21 de Setembro 1880, Aeroporto, 79320-900 Corumbá, MS, Brazil
| | - Carolina Rodrigues DA Costa Doria
- Universidade Federal de Rondônia, Laboratório de Ictiologia e Pesca, Departamento de Biologia, Rodovia BR 364, km 9,5 s/n, São Sebastião, 76801-972 Porto Velho, RO, Brazil
| | - Valério D Pillar
- Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Departamento de Ecologia, Instituto de Biociências, Av. Bento Gonçalves, 9500, Agronomia, 91501-970 Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Luciana R Podgaiski
- Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Departamento de Ecologia, Instituto de Biociências, Av. Bento Gonçalves, 9500, Agronomia, 91501-970 Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Marcelo Menin
- Universidade Federal do Amazonas, Departamento de Biologia, Instituto de Ciências Biológicas, Av. General Rodrigo Otávio Jordão Ramos, 6200, Coroado, 69080-900 Manaus, AM, Brazil
| | - Narcísio Costa Bígio
- Universidade Federal de Rondônia, Departamento de Biologia, Rodovia BR 364, km 9,5 s/n, São Sebastião, 76801-972 Porto Velho, RO, Brazil
| | - Susan Aragón
- Universidade Federal do Oeste do Pará, Programa de Pós-Graduação em Recursos Naturais da Amazônia, Rua Vera Paz, s/n, Salé, 68040-255 Santarém, PA, Brazil
| | - Angelo Gilberto Manzatto
- Universidade Federal de Rondônia, Departamento de Biologia, Rodovia BR 364, km 9,5 s/n, São Sebastião, 76801-972 Porto Velho, RO, Brazil
| | - Eduardo Vélez-Martin
- Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Departamento de Ecologia, Instituto de Biociências, Av. Bento Gonçalves, 9500, Agronomia, 91501-970 Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Ana Carolina Borges Lins E Silva
- Universidade Federal Rural de Pernambuco, Departamento de Biologia, Rua Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois irmãos, 52171-900 Recife, PE, Brazil
| | - Thiago Junqueira Izzo
- Universidade Federal do Mato Grosso/UFMT, Campus Cuiabá, Centro de Biodiversidade, Instituto de Biociências, Av. Fernando Correa da Costa, 2367, Boa Esperança, 78060-900 Cuiabá, MT, Brazil
| | - Amanda Frederico Mortati
- Universidade Federal do Oeste do Pará, Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade, Rua Vera Paz, s/n, Salé, 68040-255 Santarém, PA, Brazil
| | - Leandro Lacerda Giacomin
- Universidade Federal do Oeste do Pará, Instituto de Ciências e Tecnologia das Águas & Herbário HSTM, Rua Vera Paz, s/n, Salé, 68040-255 Santarém, PA, Brazil
| | - Thaís Elias Almeida
- Universidade Federal do Oeste do Pará, Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade, Rua Vera Paz, s/n, Salé, 68040-255 Santarém, PA, Brazil
| | - Thiago André
- Universidade Federal do Oeste do Pará, Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade, Rua Vera Paz, s/n, Salé, 68040-255 Santarém, PA, Brazil
| | | | | | - Mariluce Rezende Messias
- Universidade Federal de Rondônia, Departamento de Biologia, Rodovia BR 364, km 9,5 s/n, São Sebastião, 76801-972 Porto Velho, RO, Brazil
| | - Marcia C M Marques
- Universidade Federal do Paraná, Departamento de Botânica, SCB, Av. Francisco H. dos Santos, 100, Jardim das Américas, 81531-980 Curitiba, PR, Brazil
| | - Andre Andrian Padial
- Universidade Federal do Paraná, Departamento de Botânica, SCB, Av. Francisco H. dos Santos, 100, Jardim das Américas, 81531-980 Curitiba, PR, Brazil
| | - Renato Marques
- Universidade Federal do Paraná, Departamento de Solos e Engenharia Agrícola, Laboratório de Biogeoquímica, Rua dos Funcionários, 1540, Cabral, 80035-050 Curitiba, PR, Brazil
| | - Youszef O C Bitar
- Universidade Federal do Pará, Laboratório de Ecologia de Comunidades, Campus Universitário do Marajó-Soure, Décima terceira rua, s/n, Centro, 68870-000 Soure, PA, Brazil
| | - Marcos Silveira
- Universidade Federal do Acre, Centro de Ciências Biológicas e da Natureza, Rodovia BR 364, Km 4, s/n, Distrito Industrial, 69915-559 Rio Branco, AC, Brazil
| | - Elder Ferreira Morato
- Universidade Federal do Acre, Centro de Ciências Biológicas e da Natureza, Rodovia BR 364, Km 4, s/n, Distrito Industrial, 69915-559 Rio Branco, AC, Brazil
| | - Rubiani DE Cássia Pagotto
- Universidade Federal de Rondônia, Departamento de Biologia, Rodovia BR 364, km 9,5 s/n, São Sebastião, 76801-972 Porto Velho, RO, Brazil
| | - Christine Strussmann
- Universidade Federal de Mato Grosso, Departamento de Ciências Básicas e Produção Animal, Av. Fernando Correa da Costa, 2367, Boa Esperança, 78060-900 Cuiabá, MT, Brazil.,Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Medicina Veterinária, Av. Fernando Correia da Costa, 2367, Boa Esperança, 78060-900 Cuiabá, MT, Brazil
| | - Ricardo Bomfim Machado
- Universidade de Brasília, Departamento de Zoologia, Campus Universitário Darcy Ribeiro, S/N, Asa Norte, 70910-900 Brasília, DF, Brazil
| | - Ludmilla Moura DE Souza Aguiar
- Universidade de Brasília, Departamento de Zoologia, Campus Universitário Darcy Ribeiro, S/N, Asa Norte, 70910-900 Brasília, DF, Brazil
| | - Geraldo Wilson Fernandes
- Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Genética, Ecologia & Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Av. Antônio Carlos, 6627, Pampulha, Caixa Postal 486, 31270-901 Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Yumi Oki
- Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Genética, Ecologia & Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Av. Antônio Carlos, 6627, Pampulha, Caixa Postal 486, 31270-901 Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Samuel Novais
- Universidade Federal de Minas Gerais, Departamento de Genética, Ecologia & Evolução, Instituto de Ciências Biológicas, Av. Antônio Carlos, 6627, Pampulha, Caixa Postal 486, 31270-901 Belo Horizonte, MG, Brazil
| | - Guilherme Braga Ferreira
- University College London, Centre for Biodiversity and Environment Research, Gower Street WC1E 6BT, London, UK
| | - Flávia Rodrigues Barbosa
- Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Ciências Naturais, Humanas e Sociais, Av. Alexandre Ferronato, 1200, Setor Industrial, 78557-267 Sinop, MT, Brazil
| | - Ana C Ochoa
- Universidad Nacional de San Luis, Departamento de Biología, Facultad de Química Bioquímica y Farmacia, Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas (IMIBIO), Conicet San Luis. Av. Ejército de Los Andes 950, 5700, San Luis, Argentina
| | - Antonio M Mangione
- Universidad Nacional de San Luis, Departamento de Biología, Facultad de Química Bioquímica y Farmacia, Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas (IMIBIO), Conicet San Luis. Av. Ejército de Los Andes 950, 5700, San Luis, Argentina
| | - Ailin Gatica
- Universidad Nacional de San Luis, Departamento de Biología, Facultad de Química Bioquímica y Farmacia, Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas (IMIBIO), Conicet San Luis. Av. Ejército de Los Andes 950, 5700, San Luis, Argentina
| | - María Celina Carrizo
- Universidad Nacional de Mar del Plata, Laboratorio de Ecología Fisiológica y del Comportamiento, Instituto de Investigaciones Marinas y Costeras (IIMyC), Dean Funes 3250, 7600, Mar del Plata, Buenos Aires, Argentina
| | - Lucía Martinez Retta
- Universidad Nacional de San Luis, Departamento de Biología, Facultad de Química Bioquímica y Farmacia, Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas (IMIBIO), Conicet San Luis. Av. Ejército de Los Andes 950, 5700, San Luis, Argentina
| | - Laura E Jofré
- Universidad Nacional de San Luis, Departamento de Biología, Facultad de Química Bioquímica y Farmacia, Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas (IMIBIO), Conicet San Luis. Av. Ejército de Los Andes 950, 5700, San Luis, Argentina
| | - Luciana L Castillo
- Universidad Nacional de San Luis, Departamento de Biología, Facultad de Química Bioquímica y Farmacia, Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas (IMIBIO), Conicet San Luis. Av. Ejército de Los Andes 950, 5700, San Luis, Argentina
| | - Andrea M Neme
- Universidad Nacional de Santiago del Estero, Facultad de Ciencias Forestales, Av. Belgrano Sur 1912, Santiago del Estero, 4200, Santiago del Estero, Argentina
| | - Carla Rueda
- Universidad Nacional de Santiago del Estero, Facultad de Ciencias Forestales, Av. Belgrano Sur 1912, Santiago del Estero, 4200, Santiago del Estero, Argentina
| | - José Julio DE Toledo
- Universidade Federal do Amapá, Laboratório de Ecologia, DMAD, Rodovia Juscelino Kubitschek, Km 02, s/n, Universidade, 68903-419 Macapá, AP, Brazil
| | - Carlos Eduardo Viveiros Grelle
- Universidade Federal do Rio de Janeiro, Departamento de Ecologia, Instituto de Biologia, Av. Carlos Chagas Filho, 373, Cidade Universitária, Caixa Postal 68020, 21941-902 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Mariana M Vale
- Universidade Federal do Rio de Janeiro, Departamento de Ecologia, Instituto de Biologia, Av. Carlos Chagas Filho, 373, Cidade Universitária, Caixa Postal 68020, 21941-902 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Marcus Vinicius Vieira
- Universidade Federal do Rio de Janeiro, Departamento de Ecologia, Instituto de Biologia, Av. Carlos Chagas Filho, 373, Cidade Universitária, Caixa Postal 68020, 21941-902 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Rui Cerqueira
- Universidade Federal do Rio de Janeiro, Departamento de Ecologia, Instituto de Biologia, Av. Carlos Chagas Filho, 373, Cidade Universitária, Caixa Postal 68020, 21941-902 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - Emílio Manabu Higashikawa
- Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Coordenação de Biodiversidade, Av. André Araújo 2936, Petrópolis, 69067-375 Manaus, AM, Brazil
| | - Fernando Pereira DE Mendonça
- Instituto de Educação, Ciência e Tecnologia do Amazonas, Campus Presidente Figueiredo, Av. Onça-Pintada, s/n, Centro, 69735-000 Presidente Figueiredo, AM, Brazil
| | - Quêzia Leandro DE Moura Guerreiro
- Universidade Federal do Oeste do Pará, Instituto de Ciências e Tecnologia das Águas, Rua Vera Paz, s/n, Salé, 68040-255 Santarém, PA, Brazil
| | - Aureo Banhos
- Universidade Federal do Espírito Santo, Departamento de Biologia, Centro de Ciências Exatas, Naturais e da Saúde, Alto Universitário, s/n, Guararema, Salé, 29500-000 Alegre, ES, Brazil
| | - Jean-Marc Hero
- University of the Sunshine Coast, School of Science, Technology and Engineering, Maroochydore, QLD 4558, Australia
| | - Rodrigo Koblitz
- Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis, Diretoria de Licenciamento Ambiental, Edifício Sede do Ibama/Bloco B - L4, Asa Norte, 70818-900 Brasília, DF, Brazil
| | - Rosane Garcia Collevatti
- Universidade Federal de Goiás, Laboratório de Genética & Biodiversidade, Instituto de Ciências Biológicas, Campus II Samambaia, s/n, Setor Central, 74001-970 Goiânia, GO, Brazil
| | - Luís Fábio Silveira
- Universidade de São Paulo, Museu de Zoologia, Seção de Aves, Av. Nazaré, 481, Centro, 04263-000 Ipiranga, SP, Brazil
| | - Heraldo L Vasconcelos
- Universidade Federal de Uberlândia, Instituto de Biologia, Av. Amazonas, 20, Umuarama, 38405-302 Uberlândia, MG, Brazil
| | | | - Guarino Rinaldi Colli
- Universidade de Brasília, Departamento de Zoologia, Campus Universitário Darcy Ribeiro, S/N, Asa Norte, 70910-900 Brasília, DF, Brazil
| | - Sonia Zanini Cechin
- Universidade Federal de Santa Maria, Departamento de Ecologia e Evolução, Av. Roraima, 1000, Camobi, 97105-900 Santa Maria, RS, Brazil
| | - Tiago Gomes Dos Santos
- Universidade Federal do Pampa, Av. Antônio Trilha, 1847, Centro, 97300-162 São Gabriel, RS, Brazil
| | - Carla S Fontana
- Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Programa de Pós-Graduação em Ecologia e Evolução da Biodiversidade, Laboratório de Ornitologia, Museu de Ciência e Tecnologia, Av. Ipiranga, 6681, Partenon, 90619-900 Porto Alegre, RS, Brazil
| | - João A Jarenkow
- Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Departamento de Botânica, Instituto de Biociências, Av. Bento Gonçalves, 9500, Agronomia, 91501-970 Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Luiz R Malabarba
- Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Departamento de Zoologia, Instituto de Biociências, Av. Bento Gonçalves, 9500, Agronomia, 91501-970 Porto Alegre, RS, Brazil
| | - Marta P Rueda
- Universidad Nacional de Santiago del Estero, Facultad de Ciencias Forestales, Av. Belgrano Sur 1912, Santiago del Estero, 4200, Santiago del Estero, Argentina
| | - Publio A Araujo
- Universidad Nacional de Santiago del Estero, Facultad de Ciencias Forestales, Av. Belgrano Sur 1912, Santiago del Estero, 4200, Santiago del Estero, Argentina
| | - Lucas Palomo
- Unión de Pequeños Productores del Salado Norte (UPPSAN), Santos Lugares, Ruta Provincial n° 2, s/n, 4203, Alberdi, Santiago del Estero, Argentina
| | - Marta C Iturre
- Universidad Nacional de Santiago del Estero, Facultad de Ciencias Forestales, Av. Belgrano Sur 1912, Santiago del Estero, 4200, Santiago del Estero, Argentina
| | - Helena Godoy Bergallo
- Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Departamento Ecologia, Rua São Francisco Xavier, 524, PHLC 220, Maracanã, 20550-013 Rio de Janeiro, RJ, Brazil
| | - William E Magnusson
- Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Coordenação de Biodiversidade, Av. André Araújo 2936, Petrópolis, 69067-375 Manaus, AM, Brazil
| |
Collapse
|
10
|
Yao L, Li P, Du Q, Quan M, Li L, Xiao L, Song F, Lu W, Fang Y, Zhang D. Genetic Architecture Underlying the Metabolites of Chlorogenic Acid Biosynthesis in Populus tomentosa. Int J Mol Sci 2021; 22:2386. [PMID: 33673666 PMCID: PMC7957499 DOI: 10.3390/ijms22052386] [Citation(s) in RCA: 6] [Impact Index Per Article: 2.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Grants] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/31/2021] [Revised: 02/23/2021] [Accepted: 02/24/2021] [Indexed: 12/16/2022] Open
Abstract
Chlorogenic acid (CGA) plays a crucial role in defense response, immune regulation, and the response to abiotic stress in plants. However, the genetic regulatory network of CGA biosynthesis pathways in perennial plants remains unclear. Here, we investigated the genetic architecture for CGA biosynthesis using a metabolite-based genome-wide association study (mGWAS) and expression quantitative trait nucleotide (eQTN) mapping in a population of 300 accessions of Populus tomentosa. In total, we investigated 204 SNPs which were significantly associated with 11 metabolic traits, corresponding to 206 genes, and were mainly involved in metabolism and cell growth processes of P. tomentosa. We identified 874 eQTNs representing 1066 genes, in which the expression and interaction of causal genes affected phenotypic variation. Of these, 102 genes showed significant signatures of selection in three geographical populations, which provided insights into the adaptation of CGA biosynthesis to the local environment. Finally, we constructed a genetic network of six causal genes that coordinately regulate CGA biosynthesis, revealing the multiple regulatory patterns affecting CGA accumulation in P. tomentosa. Our study provides a multiomics strategy for understanding the genetic basis underlying the natural variation in the CGA biosynthetic metabolites of Populus, which will enhance the genetic development of abiotic-resistance varieties in forest trees.
Collapse
Affiliation(s)
- Liangchen Yao
- National Engineering Laboratory for Tree Breeding, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China; (L.Y.); (P.L.); (Q.D.); (M.Q.); (L.L.); (L.X.); (F.S.); (W.L.); (Y.F.)
- Key Laboratory of Genetics and Breeding in Forest Trees and Ornamental Plants, Ministry of Education, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China
| | - Peng Li
- National Engineering Laboratory for Tree Breeding, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China; (L.Y.); (P.L.); (Q.D.); (M.Q.); (L.L.); (L.X.); (F.S.); (W.L.); (Y.F.)
- Key Laboratory of Genetics and Breeding in Forest Trees and Ornamental Plants, Ministry of Education, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China
| | - Qingzhang Du
- National Engineering Laboratory for Tree Breeding, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China; (L.Y.); (P.L.); (Q.D.); (M.Q.); (L.L.); (L.X.); (F.S.); (W.L.); (Y.F.)
- Key Laboratory of Genetics and Breeding in Forest Trees and Ornamental Plants, Ministry of Education, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China
- Beijing Advanced Innovation Center for Tree Breeding by Molecular Design, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China
| | - Mingyang Quan
- National Engineering Laboratory for Tree Breeding, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China; (L.Y.); (P.L.); (Q.D.); (M.Q.); (L.L.); (L.X.); (F.S.); (W.L.); (Y.F.)
- Key Laboratory of Genetics and Breeding in Forest Trees and Ornamental Plants, Ministry of Education, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China
| | - Lianzheng Li
- National Engineering Laboratory for Tree Breeding, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China; (L.Y.); (P.L.); (Q.D.); (M.Q.); (L.L.); (L.X.); (F.S.); (W.L.); (Y.F.)
- Key Laboratory of Genetics and Breeding in Forest Trees and Ornamental Plants, Ministry of Education, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China
| | - Liang Xiao
- National Engineering Laboratory for Tree Breeding, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China; (L.Y.); (P.L.); (Q.D.); (M.Q.); (L.L.); (L.X.); (F.S.); (W.L.); (Y.F.)
- Key Laboratory of Genetics and Breeding in Forest Trees and Ornamental Plants, Ministry of Education, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China
| | - Fangyuan Song
- National Engineering Laboratory for Tree Breeding, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China; (L.Y.); (P.L.); (Q.D.); (M.Q.); (L.L.); (L.X.); (F.S.); (W.L.); (Y.F.)
- Key Laboratory of Genetics and Breeding in Forest Trees and Ornamental Plants, Ministry of Education, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China
| | - Wenjie Lu
- National Engineering Laboratory for Tree Breeding, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China; (L.Y.); (P.L.); (Q.D.); (M.Q.); (L.L.); (L.X.); (F.S.); (W.L.); (Y.F.)
- Key Laboratory of Genetics and Breeding in Forest Trees and Ornamental Plants, Ministry of Education, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China
| | - Yuanyuan Fang
- National Engineering Laboratory for Tree Breeding, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China; (L.Y.); (P.L.); (Q.D.); (M.Q.); (L.L.); (L.X.); (F.S.); (W.L.); (Y.F.)
- Key Laboratory of Genetics and Breeding in Forest Trees and Ornamental Plants, Ministry of Education, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China
| | - Deqiang Zhang
- National Engineering Laboratory for Tree Breeding, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China; (L.Y.); (P.L.); (Q.D.); (M.Q.); (L.L.); (L.X.); (F.S.); (W.L.); (Y.F.)
- Key Laboratory of Genetics and Breeding in Forest Trees and Ornamental Plants, Ministry of Education, College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, No. 35, Qinghua East Road, Beijing 100083, China
| |
Collapse
|