【摘要】：菊花(Dendranthema morifolium(Ramat.)Tzvel.)隸屬菊科菊屬,多年生草本植物。菊花種質(zhì)資源豐富,由于形態(tài)易受環(huán)境影響其形態(tài)變異多樣化,給菊花品種的分類、遺傳多樣性研究造成很多難題。對植物表型性狀的了解及研究是研究植物分類和遺傳多樣性的基礎(chǔ)。關(guān)聯(lián)分析是以自然群體為研究對象,檢測標記位點,試圖找到與數(shù)量性狀相關(guān)聯(lián)的標記位點的分析方法。本研究選用了99種不同的菊花,對其表型性狀進行測量并分析,然后與SSR(Simple Sequence Repeat)、SCoT(Start Codon Targeted Polymorphism)標記結(jié)合進行相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)分析;期望可以找到SSR、SCoT位點與數(shù)量性狀相關(guān)聯(lián),為今后菊花分子標記輔助育種提供大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在本研究中,我們得到如下結(jié)果:1.我們通過用高通量測序(Roche 454 GS FLX+)對菊花進行SSR引物開發(fā),得到SSR引物序列片段32863條,又使用MISA軟件對所得結(jié)果進行搜索,得到的序列都是具有重復(fù)單元,使用Primer軟件對菊花SSR引物進行設(shè)計。從設(shè)計好的SSR引物中隨機篩選出100對,對這100對SSR引物進行篩選得到84對不能檢測到條帶或不具有多態(tài)性,16對具有多態(tài)性,且擴增條帶清晰。對99個菊花品種對16對具有多態(tài)性的SSR引物進行擴增試驗得到,等位基因數(shù)的范圍是9至20,平均為11.187,有效等位基因數(shù)平均為5.2455,期望雜合度與觀測雜合度的范圍分別是0.4111至0.8896,0.2418至0.8111;多態(tài)信息含量PIC(Polymorphism Information Content)值為0.409(JH 47)-0.875(JH 41)之間,平均值為0.767;這說明SSR分子標記可用于菊花品種遺傳多樣性的研究。2.通過表型變異系數(shù)分析得知,菊花各品種的表型性狀的品種間的變異均大于品種內(nèi)的變異;且品種內(nèi)的變異均小于0.200品種間的變異均大于0.200,個別品種間的變異大于0.600。對主成分分析得知,可分為5個主成分且累計貢獻率為77.417%,在第一主成分中葉部性狀中葉柄長度與葉片長度的貢獻值最大,在其他主成分中株高、花序直徑、舌狀花長度與葉片寬度的貢獻值較大。說明在形態(tài)學分類研究中花部性狀與葉部性狀對其研究很重要。3.用99個菊花品種對篩選出的10條條帶較清晰、穩(wěn)定的SCoT引物進行擴增,得到具有多態(tài)性的條帶240條,多態(tài)信息含量PIC值為0.849至0.961之間,平均值為0.930。在菊花的遺傳多樣性研究中,SCo T分子標記可以較好的表達其遺傳多樣性。4.SSR、SCoT標記的群體結(jié)構(gòu)分析得知,可將99個菊花品種分別劃分為5個群體與2個群體,這與傳統(tǒng)的形態(tài)學的分類不完全一致,這說明菊花各個品種間存在較大的基因滲透的現(xiàn)象。5.通過關(guān)聯(lián)分析中一般線性模型(general linear model,GLM)分析得知,在16個SSR位點中有8個位點與7個菊花的表型性狀相關(guān)聯(lián)(p0.01)。其中花部性狀有3個分別為花序直徑、花序高度、舌花寬度,與其相關(guān)的位點有5個;葉部性狀有4個分別為葉柄長度、葉片長度、托葉大小及葉一級刻度,與其相關(guān)的位點有4個。通過混合線性模型(mixed linear model,MLM)分析發(fā)現(xiàn)3個SSR位點分別與花序高度、舌狀花寬度、葉柄長度和葉片長度這4個表型性狀相關(guān)聯(lián)。有21個SCoT位點與菊花的7個表型性狀相關(guān)聯(lián)。本研究選擇了99個不同的菊花品種,通過檢測SSR、SCoT分子標記的位點,找到與菊花數(shù)量性狀相關(guān)的位點,為以后的菊花育種提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);通過關(guān)聯(lián)分析的研究,希望可以加快菊花的育種進程。
【學位授予單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S682.11
【圖文】：

等對其進行處理（表 2-2）。在研究中，我們發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)退火溫度的大小，對擴增產(chǎn)的影響是非常大的，這與蘋果的 SSR 反應(yīng)體系優(yōu)化的結(jié)果是相同的[30]。2.2.2 SSR 引物篩選通過 Roche 454 GS FLX+測序，我們總共得到 32863 條菊花 SSR 序列，其中有 22條 序 列 已 經(jīng) 向 GenBank （ GenBank accession number: KP331842 KP334092 KP179450 KP180421）提交完成。在本試驗中，我們所使用的所有的 SSR 引物全部都北京三博生物有限公司進行合成的，在所設(shè)計的 3000 多條序列中隨機挑選出 100 對序進行合成。從 99 個不同菊花基因組 DNA 中挑選出 3 個 DNA 質(zhì)量比較好，且屬于不同菊花的瓣型，然后對 100 條引物分別進行擴增。由于每一個 SSR 引物它的目標片段不樣，所以我們根據(jù)不同的片段大小對其進行篩選具有多態(tài)性且條帶較為清晰的引物。過初次篩選，可以得到具有多態(tài)性的引物。通過用 99 種不同的菊花品種對 16 對具有態(tài)性的引物 SSR 進行擴增，條帶清晰、重復(fù)性好的部分結(jié)果如圖 2-1。

3.3.4 群體結(jié)構(gòu)分析根據(jù)實驗所得到的 99 個不同菊花品種的 SSR 分子標記的數(shù)據(jù)，對其進行STRUCTURE 2.2 軟件計算 K 值與 InP(D)、ΔK 值的折線圖（圖 3-2）。我們可以從圖3-2B 看出，根據(jù) ΔK 值來確定 K 值，由此得知當 K=5 時，ΔK 值最大，因此我們將 99 個菊花品種分為 5 個亞群，并對菊花材料的群體結(jié)構(gòu)圖進行繪制，結(jié)果如圖 3-3。

亞群 4 有 16 個菊花品種，其中有 8 個平瓣品種（墨荷、花鳥、蜜獻蜂忙、國華雪山、泉鄉(xiāng)光彩、粉蓮花、火蓮、情興歌）、4 個匙瓣品種（太平紅絲、百花艷麗、培城之秋、紅毛線爪）和 4 個管瓣品種（黃麗絲、福壽錦長、歸元秋結(jié)、滿天紅霞）。亞群 5 共包括 21 個菊花品種（1 個平瓣品種-金背大紅、18 個管瓣品種、1 個畸瓣品種-粉露花）。

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