《切花菊重要性狀分子標記關聯分析及相關等位基因挖掘》是陳發棣為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。
基本介紹
- 中文名：切花菊重要性狀分子標記關聯分析及相關等位基因挖掘
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陳發棣
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
菊花是我國十大傳統名花和世界四大切花之一，觀賞和經濟價值極高。其重要性狀多為複雜的數量性狀，重要性狀相關分子遺傳機制研究進展緩慢。為此，本申請項目擬採集切花菊自然群體代表性品種多年多點重要性狀表型數據，藉助SRAP、SCoT和AFLP等分子標記進行全基因組掃描，採用STRUCTURE 和TASSEL 等軟體進行群體結構和連鎖不平衡水平分析；發掘與重要性狀（觀賞性、抗逆性）相關聯的分子標記。另一方面，採用候選基因關聯分析策略，進行抗逆候選基因的克隆、測序、序列比對，發掘SNPs（或Indel），並用TASSEL軟體分析候選基因序列多態性與LD水平及序列多態性與抗逆性的關聯，挖掘優異等位基因；採用Arlequin軟體進行單體型分析，發掘優異抗逆單體型。本項目的實施可發掘一批重要性狀相關聯的分子標記、等位基因及優異單體型，初步揭示菊花重要性狀的分子遺傳機理，為菊花分子設計育種提供理論依據。
結題摘要
菊花是我國十大傳統名花和世界四大切花之一，觀賞和經濟價值極高。本研究選擇了159個切花菊代表性品種的自然群體，對多個重要觀賞性狀及非生物抗性進行連續兩年的觀測和鑑定評價，獲得了表型數據並鑑定出多個抗性優異的切花菊品種。套用SRAP、SCoT和SSR等分子標記進行了全基因組掃描，通過軟體分析出該群體的群體結構主要分為兩個亞群，平均親緣關係係數為0.074，連鎖不平衡水平分析結果顯示1.3%標記位點組合的r2＞0.1（P＜0.01）。關聯分析檢測到54個標記位點同時與2011年和2012年的11個觀賞性狀顯著關聯，檢測到的關聯位點的表型變異解釋率（PVE）範圍為4.31%-21.80%，平均為5.71%。其中關聯顯著性最大的為與舌狀花輪數（NRFR）相關聯的SRAP標記位點E19M21-3（P=4.42E-08），且其兩年的PVE也最大。檢測到其中有17個標記同時與兩個性狀關聯。通過對所試品種扦插生根苗的非生物抗性評價得到抗旱性很強的切花菊品種16個，耐鹽性很強的切花菊品種7個。兩年同時檢測到的與抗旱性關聯的標記位點8個（P＜0.01），關聯位點的PVE範圍為4.40%-7.57%，平均為5.63%，其中EST-SSR27-8顯著性最大（P = 7.00E-04）且PVE也最大；EST-SSR34-3兩年均有顯著的正向表型效益，且表型效益值最大。兩年各檢測到3個標記位點與品種的耐鹽性顯著關聯，沒有兩年同時檢測到的關聯位點，PVE範圍為4.48%-8.35%，平均為5.95%，其中PVE最大的是EST-SSR187-2。採用候選基因關聯分析策略，對抗逆候選基因TIP和SAP進行克隆、測序、序列比對，挖掘了TIP與耐鹽性顯著相關的SNP 3個，SAP與耐鹽性、抗旱性顯著相關的SNP分別有7個、2個，PVE均在11%以上。在本項目資助下，培養研究生5名，發表SCI論文8篇，申請國家發明專利2項，獲得華耐園藝科技獎1項，多個品種獲世界園藝博覽會、全國菊花展覽會金獎。
