發(fā)布時間：2020-10-21 10:37

　　 蓮(Nelumbo nucifera Gaertn.)是中國傳統(tǒng)名花,具有重要的觀賞、食用和藥用價值,以及特殊的文化和宗教意義。中國是蓮的世界分布中心和栽培中心,擁有豐富的蓮種質(zhì)資源。近年來,隨著觀賞蓮種質(zhì)的進(jìn)一步推廣與應(yīng)用,種質(zhì)資源的創(chuàng)新利用和新品種選育成為未來蓮產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。分子育種方法能夠利用調(diào)控目標(biāo)性狀的關(guān)鍵基因或與目標(biāo)性狀緊密關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記,快速準(zhǔn)確地改變目標(biāo)性狀或者篩選優(yōu)勢種質(zhì)。因此,鑒定觀賞性狀顯著關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記和解析相關(guān)遺傳調(diào)控機(jī)制對提高育種效率,促進(jìn)育種進(jìn)程具有重要作用。為此,本研究以我國主要觀賞蓮種質(zhì)為研究群體,利用SSR標(biāo)記開展了蓮觀賞性狀的關(guān)聯(lián)作圖研究,獲得了與蓮觀賞性狀顯著關(guān)聯(lián)的SSR標(biāo)記;此外,利用全基因組重測序技術(shù)和候選區(qū)間關(guān)聯(lián)作圖策略對蓮株型性狀進(jìn)行了精細(xì)定位。主要研究結(jié)果如下:(1)本研究對由293份蓮種質(zhì)組成的關(guān)聯(lián)分析群體的12個觀賞性狀進(jìn)行了連續(xù)四年的表型觀測,統(tǒng)計(jì)分析表明,各性狀的變異系數(shù)為4.24%-78.45%,其中花瓣數(shù)的變異系數(shù)最大(70.00%-78.45%),葉形變異系數(shù)最小(4.24%-5.51%)�；ū摺⒘⑷~高、花徑和花被片數(shù)的表型在不同年際間無顯著差異,心皮數(shù)呈現(xiàn)顯著差異,而葉長、葉寬、葉形、外瓣長、外瓣寬和外瓣瓣形均呈現(xiàn)極顯著差異。除花瓣數(shù)外,各性狀的表型數(shù)據(jù)在群體中呈現(xiàn)正態(tài)分布�；ū�、立葉高、葉長、葉寬、花徑、外瓣長、外瓣寬在四年的觀測中均表現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系。(2)利用93個基因組SSR標(biāo)記對293份蓮種質(zhì)資源進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)和親緣關(guān)系分析,結(jié)果表明關(guān)聯(lián)分析群體可劃分為2個亞群(K=2),約80.08%的親緣關(guān)系系數(shù)小于0.1。連鎖不平衡分析顯示,SSR標(biāo)記間的連鎖不平衡水平較低,大部分標(biāo)記間處于顯著的連鎖平衡狀態(tài)(r~20.1,P0.01)。(3)利用混合線性模型進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,共檢測到19個SSR標(biāo)記與11個觀賞性狀組成的37個標(biāo)記-性狀關(guān)聯(lián),表型貢獻(xiàn)率為3.94%-15.09%,平均為9.14%。其中,5個SSR標(biāo)記與7個觀賞性狀組成的12個標(biāo)記-性狀關(guān)聯(lián)具有年際重復(fù)性。(4)通過對蓮關(guān)聯(lián)群體立葉高和花柄高三年的表型觀測,篩選出了表現(xiàn)極端株型的21個大株型和22個小株型蓮種質(zhì)。對其中10個大株型和10個小株型蓮種質(zhì)的葉柄和花柄進(jìn)行細(xì)胞學(xué)觀測,結(jié)果表明縱向細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞長度是導(dǎo)致株型差異的主要因素。其中縱向細(xì)胞數(shù)比細(xì)胞長度對株型的影響更大。(5)通過對上述10個大株型和10個小株型蓮種質(zhì)進(jìn)行全基因組重測序,利用F_(ST)基因組掃描和卡方檢驗(yàn)方法,獲得了大、小株型組間11.02 Mb顯著分化的基因組區(qū)間以及區(qū)間內(nèi)基因頻率分布顯著差異的17,154個SNP和1,554個InDel位點(diǎn)。利用區(qū)間內(nèi)InDel位點(diǎn)信息成功開發(fā)并篩選出51個InDel標(biāo)記,并應(yīng)用于基于候選區(qū)間的株型性狀關(guān)聯(lián)分析。檢測結(jié)果表明,有29個InDel標(biāo)記與立葉高顯著關(guān)聯(lián),表型貢獻(xiàn)率為2.84%-9.72%;25個InDel標(biāo)記與花柄高顯著關(guān)聯(lián),表型貢獻(xiàn)率為2.62%-10.04%。其中,有17個InDel標(biāo)記同時與立葉高和花柄高顯著關(guān)聯(lián),且具有年際重復(fù)性。(6)根據(jù)株型顯著關(guān)聯(lián)標(biāo)記在染色體上的分布,確定了一個株型QTL位點(diǎn)和一個候選基因,并通過表達(dá)模式分析對其進(jìn)行了驗(yàn)證。此外,還篩選了兩個候選株型QTL位點(diǎn)及相關(guān)株型候選基因,有待進(jìn)一步確認(rèn)和驗(yàn)證。
【學(xué)位單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：S682.32
【部分圖文】：

圖 1-1 全基因組關(guān)聯(lián)分析技術(shù)路線圖（王榮煥等 2007）Fig. 1-1 The technical framework of genome-wide association analysis (Wang et al 2007)

圖 1-2 候選基因關(guān)聯(lián)分析技術(shù)路線圖（王榮煥等 2007）Fig. 1-2 The technical framework of candidate-gene association analysis (Wang et al 2007)1.3.4 關(guān)聯(lián)分析在觀賞植物中的應(yīng)用自 2001 年 Thomsberry 等首次將關(guān)聯(lián)分析應(yīng)用于植物研究后（Thomsberry et al

圖 1-3 細(xì)胞周期調(diào)控的分子機(jī)制（Kalve et al 2014）Fig. 1-3 Molecular mechanism for cell cycle regulation (Kalve et al 2014)GA 屬于四環(huán)雙萜類化合物，在植物種多分布于生長旺盛的器官，如莖尖、嫩、根尖和果實(shí)種子（李合生 2012）。GA 能夠通過促進(jìn)莖的伸長生長，使植株高
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李仁偉;王晨;戴思蘭;雒新艷;李寶琴;朱珺;盧潔;劉倩倩;;菊花品種表型性狀與SRAP分子標(biāo)記的關(guān)聯(lián)分析[J];中國農(nóng)業(yè)科學(xué);2012年07期

2 楊美;付杰;向巧彥;劉艷玲;;利用AFLP分子標(biāo)記技術(shù)構(gòu)建花蓮核心種質(zhì)資源[J];中國農(nóng)業(yè)科學(xué);2011年15期

3 劉慧民;朱玉濤;車代弟;姜隆;陳慶山;吳鳳芝;;繡線菊18份材料觀賞性狀與RAPD標(biāo)記的關(guān)聯(lián)分析[J];園藝學(xué)報(bào);2010年07期

4 孔德政;劉藝平;楊秋生;;8個碗蓮品種的DNA指紋鑒定[J];南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年02期

5 仝玉琴;劉小寧;;西北干旱地區(qū)西伯利亞杏選育若干數(shù)量性狀的確定[J];北方園藝;2009年02期

6 瞿楨;魏英輝;李大威;肖麗舟;徐金星;謝克強(qiáng);周明全;胡中立;;蓮品種資源的SRAP遺傳多樣性分析[J];氨基酸和生物資源;2008年03期

7 全志武;汪靜;潘磊;鄭鵬;李雙梅;柯衛(wèi)東;丁毅;;10個藕蓮品種SSR指紋圖譜的構(gòu)建與品種鑒別[J];中國蔬菜;2008年03期

8 王榮煥;王天宇;黎裕;;關(guān)聯(lián)分析在作物種質(zhì)資源分子評價中的應(yīng)用[J];植物遺傳資源學(xué)報(bào);2007年03期

9 楊小紅;嚴(yán)建兵;鄭艷萍;余建明;李建生;;植物數(shù)量性狀關(guān)聯(lián)分析研究進(jìn)展[J];作物學(xué)報(bào);2007年04期

10 薛建華;卓麗環(huán);周世良;;黑龍江野生蓮遺傳多樣性及其地理式樣[J];科學(xué)通報(bào);2006年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王海波;干旱條件下蘋果水分利用效率相關(guān)性狀的QTL定位和候選基因的篩選與鑒定[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2018年

2 劉冠;番茄抗葉霉病基因Cf-10的精細(xì)定位及抗病應(yīng)答機(jī)制分析[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

3 汪欲鵬;兩個水稻株型突變基因的圖位克隆與功能分析[D];江西農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

4 周志強(qiáng);玉米主要農(nóng)藝性狀及其配合力的遺傳解析[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2018年

5 賈曉昀;陸地棉種內(nèi)高密度遺傳圖譜構(gòu)建及重要農(nóng)藝性狀QTL定位[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2017年

6 宿俊吉;陸地棉早熟與產(chǎn)量纖維品質(zhì)性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析及候選基因篩選[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2017年

7 郭彩霞;鳶尾屬植物遺傳多樣性評價及干旱高溫脅迫生理響應(yīng)機(jī)制[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

8 邱正高;玉米矮稈突變體dm676的遺傳分析及育種潛勢研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

9 吳靜;利用關(guān)聯(lián)作圖解析紫斑牡丹重要性狀的等位遺傳變異[D];北京林業(yè)大學(xué);2016年

10 張轅;基于三種標(biāo)記的中國傳統(tǒng)菊花品種鑒定及分類研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 張肖靜;甜瓜短蔓（short-internode）基因的精細(xì)定位[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

2 楊郭陽;荷花遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建及株型相關(guān)性狀QTLs分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

3 李燕驕;水稻顯性矮稈基因LB4D的精細(xì)定位[D];廣西大學(xué);2017年

4 曹輝;基于形態(tài)學(xué)標(biāo)記和SSR標(biāo)記的荷花品種遺傳多樣性分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

5 任雅琨;水稻半矮軒基因SD38的鑒定及功能分析[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

6 董永梅;小麥地方品種等位基因遺傳多樣性研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2007年

本文編號：2850016