【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(duì)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(duì)象,檢測(cè)標(biāo)記位點(diǎn),試圖找到與數(shù)量性狀相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記位點(diǎn)的分析方法。本研究選用了99種不同的菊花,對(duì)其表型性狀進(jìn)行測(cè)量并分析,然后與SSR(Simple Sequence Repeat)、SCoT(Start Codon Targeted Polymorphism)標(biāo)記結(jié)合進(jìn)行相關(guān)性狀的關(guān)聯(lián)分析;期望可以找到SSR、SCoT位點(diǎn)與數(shù)量性狀相關(guān)聯(lián),為今后菊花分子標(biāo)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(cè)序(Roche 454 GS FLX+)對(duì)菊花進(jìn)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(duì)所得結(jié)果進(jìn)行搜索,得到的序列都是具有重復(fù)單元,使用Primer軟件對(duì)菊花SSR引物進(jìn)行設(shè)計(jì)。從設(shè)計(jì)好的SSR引物中隨機(jī)篩選出100對(duì),對(duì)這100對(duì)SSR引物進(jìn)行篩選得到84對(duì)不能檢測(cè)到條帶或不具有多態(tài)性,16對(duì)具有多態(tài)性,且擴(kuò)增條帶清晰。對(duì)99個(gè)菊花品種對(duì)16對(duì)具有多態(tài)性的SSR引物進(jìn)行擴(kuò)增試驗(yàn)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(cè)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(biāo)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(gè)別品種間的變異大于0.600。對(duì)主成分分析得知,可分為5個(gè)主成分且累計(jì)貢獻(xiàn)率為77.417%,在第一主成分中葉部性狀中葉柄長(zhǎng)度與葉片長(zhǎng)度的貢獻(xiàn)值最大,在其他主成分中株高、花序直徑、舌狀花長(zhǎng)度與葉片寬度的貢獻(xiàn)值較大。說明在形態(tài)學(xué)分類研究中花部性狀與葉部性狀對(duì)其研究很重要。3.用99個(gè)菊花品種對(duì)篩選出的10條條帶較清晰、穩(wěn)定的SCoT引物進(jìn)行擴(kuò)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(biāo)記可以較好的表達(dá)其遺傳多樣性。4.SSR、SCoT標(biāo)記的群體結(jié)構(gòu)分析得知,可將99個(gè)菊花品種分別劃分為5個(gè)群體與2個(gè)群體,這與傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)的分類不完全一致,這說明菊花各個(gè)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(gè)SSR位點(diǎn)中有8個(gè)位點(diǎn)與7個(gè)菊花的表型性狀相關(guān)聯(lián)(p0.01)。其中花部性狀有3個(gè)分別為花序直徑、花序高度、舌花寬度,與其相關(guān)的位點(diǎn)有5個(gè);葉部性狀有4個(gè)分別為葉柄長(zhǎng)度、葉片長(zhǎng)度、托葉大小及葉一級(jí)刻度,與其相關(guān)的位點(diǎn)有4個(gè)。通過混合線性模型(mixed linear model,MLM)分析發(fā)現(xiàn)3個(gè)SSR位點(diǎn)分別與花序高度、舌狀花寬度、葉柄長(zhǎng)度和葉片長(zhǎng)度這4個(gè)表型性狀相關(guān)聯(lián)。有21個(gè)SCoT位點(diǎn)與菊花的7個(gè)表型性狀相關(guān)聯(lián)。本研究選擇了99個(gè)不同的菊花品種,通過檢測(cè)SSR、SCoT分子標(biāo)記的位點(diǎn),找到與菊花數(shù)量性狀相關(guān)的位點(diǎn),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(jìn)程。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S682.11
【圖文】：

等對(duì)其進(jìn)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(duì)擴(kuò)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(cè)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(yàn)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(jìn)行合成的，在所設(shè)計(jì)的 3000 多條序列中隨機(jī)挑選出 100 對(duì)序進(jìn)行合成。從 99 個(gè)不同菊花基因組 DNA 中挑選出 3 個(gè) DNA 質(zhì)量比較好，且屬于不同菊花的瓣型，然后對(duì) 100 條引物分別進(jìn)行擴(kuò)增。由于每一個(gè) SSR 引物它的目標(biāo)片段不樣，所以我們根據(jù)不同的片段大小對(duì)其進(jìn)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(duì) 16 對(duì)具有態(tài)性的引物 SSR 進(jìn)行擴(kuò)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(shí)驗(yàn)所得到的 99 個(gè)不同菊花品種的 SSR 分子標(biāo)記的數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行STRUCTURE 2.2 軟件計(jì)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(dāng) K=5 時(shí)，ΔK 值最大，因此我們將 99 個(gè)菊花品種分為 5 個(gè)亞群，并對(duì)菊花材料的群體結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行繪制，結(jié)果如圖 3-3。

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

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2802780