菊花花期性状分子标记关联分析(一)
: 寻找与菊花花期性状相关关联的分子标记，为菊花数量性状研究及分子标记辅助育种等提供理论依据。本实验采用92个切花菊代表性品种自然群体，进行连续两年花期性状表型数据统计，借助SRAP和SCoT分子标记进行全基因组水平扫描。采用STRUCTURE和TASSEL等软件进行群体结构和连锁不平衡水平分析。研究结果表明92个切花菊品种间差异较大，群体结构分析将92份材料分为4个亚群。利用PowerMaker v3.25分析得出多态信息量PIC（Polymorphism Information Content）值在0.1486-0.3406之间，平均为0.2628。遗传多样性水平范围在0.1745-0.4366之间，平均为0.3310，具有较好的材料多样性。采用TASSEL软件的GLM（general linear model）方法进行标记与观赏性状的关联分析，发现16个标记与花期性状显著相关联，其中1个标记达到极显著水平。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1试验材料2
1.2田间试验及花期性状调查2
1.3 SCoTPCR反应体系的建立与优化2
1.4 SRAP和SCoT标记全基因组扫描2
1.5 数据处理3
1.5.1 观赏性状表型数据分析3
1.5.2标记多态性及遗传多样性分析3
1.5.3 群体结构分析3
1.5.4关联分析3
2 结果分析3
2.1 菊花的SCoTPCR反应体系3
2.2 SCoTPCR反应体系的验证 5
2.3菊花花期性状变异特征5
2.4标记多态性及遗传多样性分析5
2.5 群体结构特征6
2.6 标记位点间连锁不平衡分析7
2.7 标记位点与花期性状关联分析 8
3 讨论9
3.1 SCoT的开发与优化9
3.2 菊花分子标记结果分析 9
3.3 群体结构与关联分析 9
致谢 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
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参考文献10
菊花花期性状分子标记关联分析
引言
菊花（Chrysanthemum morifolium）原产我国，多年生菊科草本植物。是我国十大传统名花和世界四大切花之一，观赏和经济价值极高。其种质资源丰富，蕴含着丰富的遗传变异，许多重要观赏性状为复杂的数量性状。而花期又是影响植物生产的重要观赏性状之一，直接决定着菊花花部性状的观赏时间及其市场开发潜力。
近几年来在菊花花期性状方面的研究主要是在生理水平方面，宋占菊，周丹研究了不同扦插时间对菊花花期的影响，发现扦插时间早有助于提前开花[1]。刘海英等对Fe2+与菊花花期进行研究，发现不同浓度Fe2+处理花瓣中SOD活性显著降低而MDA则相反，得出在秋冬季栽培中不宜施用的Fe2+浓度为0.051.25mmol/L[2]。黄熊娟等通过光间断处理对菊花进行光周期诱导，得出最佳的光强、照光开始时间、持续时间的组合[3]。李仁伟等利用19对SRAP引物组合对58个典型大菊品种进行多位点扫描分析并将58个品种划分为5个亚群结构，发现了6个标记位点与5个性状关联[4]。田素波通过同源序列结合RACE技术分离了菊花中与开花时间有关的CO基因，并构建了正义表达载体导入植株，得出CmCO基因具有促进植物提早开花的功能[5]。张飞等运用Win QTL Cartographer v2.5 软件及复合区间作图法得出控制菊花开花持续期的2对上位性 QTL与环境之间具有互作效应，环境是影响开花持续期的重要因子[6]。张飞等还对秋菊与夏菊杂交后代的现蕾期、显色期、盛花期和衰败期进行遗传分析，得出了对应的主基因遗传率[7]。
由上可知，菊花花期性状分子标记关联分析的研究研究方始起步。而关联分析（连锁不平衡作图或关联作图）以连锁不平衡（linkage disequilibrium，LD）为基础，以自然群体为研究对象，检测群体内目标性状与遗传标记或候选基因的遗传变异（等位基因变异）的显著关联；可同时检测自然群体中的多个等位基因，利于在大量的种质资源中鉴定对目标性状有正向贡献的优异等位基因[8]。迄今，已成功用于多种作物重要农艺性状及抗逆性相关联的分子标记及优异等位基因的发掘，已成为目前植物遗传学研究的热点[9]。利用分子标记关联分析可以在多个材料中对目标性状进行调查, 对目标基因进行序列分析, 结合性状和基因序列信息进行基于连锁不平衡的关联分析[10]。例如：针对Dwarf8基因发现的与开花期显著相关的9个SNP和InDel位点[11]。
本论文利用课题组建立的菊花SRAP分子标记技术，优化建立SCoT分子标记体系，分析切花菊种质资源的遗传多样性、群体结构和连锁不平衡水平，在此基础上采用全基因组关联分析法进行花期性状关联分子标记的发掘。为菊花新品种培育的亲本选配和分子设计育种提供重要的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为92份切花菊（见附表）（Chrysanthemum morifolium Ramat.）品种，保存于大学“中国菊花种质资源保存中心”。材料间无直接亲缘关系，符合关联分析的基本要求。
1.2 田间试验及观赏性状调查
田间试验在大学“中国菊花种质资源保存中心”的连栋大棚内进行，每个品种种植于一个小区内，随机区组设计。田间商业化生产管理。分别于2012和2013连续两年进行花期性状调查，每个品种随机取5株调查其花期性状，取两年表型平均值用于关联分析，性状调查规范参照《菊花 DUS 测试指南》[12]。
1.3 SCoTPCR反应体系的建立与优化
采用L16(45)正交实验设计，对Mg2+ 和dNTPs浓度、TaqDNA聚合酶、引物和DNA用量进行5因素4水平的正交实验。以切花菊‘神马’DNA为模板，28号引物为扩增引物（引物序列为5’CCATGGCTACCACCGCCA3’）。各因素水平分别为Mg2+0.8、1.0、1.2、1.4 mmolL 1；dNTPs0.05、0.15、0.2、0.25 mmolL 1；Taq 酶 0.5、0.75、1.0、1.25U； 引物 0.2、0.4、0.6、0.8μmolL1；模板 DNA 20、30、40、50ng；反应总体积 25 μL，含有 10× PCR Buffer 2.5 μL。每个处理重复 3 次。根据正交试验结果选择最佳反应体系对退火温度进行梯度试验，设定了12个温度梯度：45.0、45.3、46.0、47.0、48.2、49.4、50.6、51.8、53.0、54.0、54.7、55.0℃。除退火温度不同外，反应程序与正交试验设计相同。
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摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1试验材料2
1.2田间试验及花期性状调查2
1.3 SCoTPCR反应体系的建立与优化2
1.4 SRAP和SCoT标记全基因组扫描2
1.5 数据处理3
1.5.1 观赏性状表型数据分析3
1.5.2标记多态性及遗传多样性分析3
1.5.3 群体结构分析3
1.5.4关联分析3
2 结果分析3
2.1 菊花的SCoTPCR反应体系3
2.2 SCoTPCR反应体系的验证 5
2.3菊花花期性状变异特征5
2.4标记多态性及遗传多样性分析5
2.5 群体结构特征6
2.6 标记位点间连锁不平衡分析7
2.7 标记位点与花期性状关联分析 8
3 讨论9
3.1 SCoT的开发与优化9
3.2 菊花分子标记结果分析 9
3.3 群体结构与关联分析 9
致谢 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
0
参考文献10
菊花花期性状分子标记关联分析
引言
菊花（Chrysanthemum morifolium）原产我国，多年生菊科草本植物。是我国十大传统名花和世界四大切花之一，观赏和经济价值极高。其种质资源丰富，蕴含着丰富的遗传变异，许多重要观赏性状为复杂的数量性状。而花期又是影响植物生产的重要观赏性状之一，直接决定着菊花花部性状的观赏时间及其市场开发潜力。
近几年来在菊花花期性状方面的研究主要是在生理水平方面，宋占菊，周丹研究了不同扦插时间对菊花花期的影响，发现扦插时间早有助于提前开花[1]。刘海英等对Fe2+与菊花花期进行研究，发现不同浓度Fe2+处理花瓣中SOD活性显著降低而MDA则相反，得出在秋冬季栽培中不宜施用的Fe2+浓度为0.051.25mmol/L[2]。黄熊娟等通过光间断处理对菊花进行光周期诱导，得出最佳的光强、照光开始时间、持续时间的组合[3]。李仁伟等利用19对SRAP引物组合对58个典型大菊品种进行多位点扫描分析并将58个品种划分为5个亚群结构，发现了6个标记位点与5个性状关联[4]。田素波通过同源序列结合RACE技术分离了菊花中与开花时间有关的CO基因，并构建了正义表达载体导入植株，得出CmCO基因具有促进植物提早开花的功能[5]。张飞等运用Win QTL Cartographer v2.5 软件及复合区间作图法得出控制菊花开花持续期的2对上位性 QTL与环境之间具有互作效应，环境是影响开花持续期的重要因子[6]。张飞等还对秋菊与夏菊杂交后代的现蕾期、显色期、盛花期和衰败期进行遗传分析，得出了对应的主基因遗传率[7]。
由上可知，菊花花期性状分子标记关联分析的研究研究方始起步。而关联分析（连锁不平衡作图或关联作图）以连锁不平衡（linkage disequilibrium，LD）为基础，以自然群体为研究对象，检测群体内目标性状与遗传标记或候选基因的遗传变异（等位基因变异）的显著关联；可同时检测自然群体中的多个等位基因，利于在大量的种质资源中鉴定对目标性状有正向贡献的优异等位基因[8]。迄今，已成功用于多种作物重要农艺性状及抗逆性相关联的分子标记及优异等位基因的发掘，已成为目前植物遗传学研究的热点[9]。利用分子标记关联分析可以在多个材料中对目标性状进行调查, 对目标基因进行序列分析, 结合性状和基因序列信息进行基于连锁不平衡的关联分析[10]。例如：针对Dwarf8基因发现的与开花期显著相关的9个SNP和InDel位点[11]。
本论文利用课题组建立的菊花SRAP分子标记技术，优化建立SCoT分子标记体系，分析切花菊种质资源的遗传多样性、群体结构和连锁不平衡水平，在此基础上采用全基因组关联分析法进行花期性状关联分子标记的发掘。为菊花新品种培育的亲本选配和分子设计育种提供重要的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为92份切花菊（见附表）（Chrysanthemum morifolium Ramat.）品种，保存于大学“中国菊花种质资源保存中心”。材料间无直接亲缘关系，符合关联分析的基本要求。
1.2 田间试验及观赏性状调查
田间试验在大学“中国菊花种质资源保存中心”的连栋大棚内进行，每个品种种植于一个小区内，随机区组设计。田间商业化生产管理。分别于2012和2013连续两年进行花期性状调查，每个品种随机取5株调查其花期性状，取两年表型平均值用于关联分析，性状调查规范参照《菊花 DUS 测试指南》[12]。
1.3 SCoTPCR反应体系的建立与优化
采用L16(45)正交实验设计，对Mg2+ 和dNTPs浓度、TaqDNA聚合酶、引物和DNA用量进行5因素4水平的正交实验。以切花菊‘神马’DNA为模板，28号引物为扩增引物（引物序列为5’CCATGGCTACCACCGCCA3’）。各因素水平分别为Mg2+0.8、1.0、1.2、1.4 mmolL 1；dNTPs0.05、0.15、0.2、0.25 mmolL 1；Taq 酶 0.5、0.75、1.0、1.25U； 引物 0.2、0.4、0.6、0.8μmolL1；模板 DNA 20、30、40、50ng；反应总体积 25 μL，含有 10× PCR Buffer 2.5 μL。每个处理重复 3 次。根据正交试验结果选择最佳反应体系对退火温度进行梯度试验，设定了12个温度梯度：45.0、45.3、46.0、47.0、48.2、49.4、50.6、51.8、53.0、54.0、54.7、55.0℃。除退火温度不同外，反应程序与正交试验设计相同。
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