枫杨(Pterocarya stenoptera C.DC)是胡桃科(Juglandaceae)植物。生长于海拔1500米以下的林中,常沿溪流河滩或潮湿的山坡分布。在本研究选用中国广泛分布的枫杨为研究对象,对其谱系地理结构和水淹胁迫转录组表达差异进行了研究。基于Illumina测序的枫杨转录组,一共2452个微卫星从83674个序列中识别出来。随机选择一百个微卫星设计扩增引物对。其中,15个成功扩增并显示多态性。本研究选用4个叶绿体DNA(cpDNA)非编码间隔区片段、8个微卫星(SSR)标记和物种分布模型对枫杨的谱系地理格局进行了研究。基于叶绿体DNA数据,将枫杨种群划分为三个类群。这些类群的分化时间处于青藏运动阶段(L7-2.6Ma)。而SSR数据表明只有一个西部边缘种群YNYB可以与其他种群分离,而其他种群则混合在一起。研究结果表明,青藏运动引起的环境异质性可能与这种遗传差异有关。更新世的气候波动没有引起枫杨种群范围大幅度变化,但对其种群规模有一定的影响。此外,我们还证实了河流系统并不是枫杨扩散的通道或障碍。而枫杨的自然分布主要在溪流旁边,本研究进一步揭示了枫杨对水淹胁迫适应的分子机制。试验利用RNA-seq技术,比较了枫杨在不同淹水时间下转录本水平变化和基因的差异表达。结果表明:与对照相比,在3h鉴定出663个差异表达基因(DEGs),350个DEGs上调表达,313个DEGs下调表达;在12h鉴定出2704个DEGs,1247个DEGs上调表达,1457个DEGs下调表达。GO富集显示,这些DEGs主要集中在信号转导、物质代谢和光合作用等过程。KEGG通路富集分析表明,水淹胁迫抑制了许多与光合作用相关基因的表达,包括光反应和固碳作用。相反,在清除活性氧和降解脂质方面起作用的大多数基因都上调了。这些结果将有助于阐明植物在短期水淹胁迫下的代谢和分子机制。