红三叶抗寒性关联分析

发布时间：2020-09-14 08:48

　　红三叶(Trifolium pratense)属于豆科三叶草属多年生草本植物,广泛分布于世界各地。其营养丰富,草质柔软,是一种优良牧草。红三叶喜温暖湿润的环境,最适温度在15-25℃,低于15℃或超过35℃都会使红三叶停滞生长。在我国北方地区早春和晚秋低温冻害时常发生,严重危害牧草的生长,从而影响其产量和品质。本研究以72份红三叶种质资源组成的自然群体为供试材料,在低温2.0℃胁迫下对红三叶抗寒性进行了鉴定,同时利用85对SSR位点进行关联分析,以期为红三叶抗寒性分子标记辅助育种和抗性寒种质资源的开发利用提供理论依据。本文主要结果如下:(1)对低温2.0℃胁迫下第7d、14d和21d的相对SOD、POD、CAT、MDA和可溶性糖(SS)的测定表明,5个相对生理生化指标的变异范围都比较大,其中胁迫21d时的相对CAT的变异范围最大,胁迫7d时相对SS的变异系数最大,胁迫14d、21d时的各相对生理生化指标基本呈现正态分布规律。(2)利用85对SSR分子标记对所有72份供试材料基因组DNA进行扫描,共扩增出了337个条带,其中多态性带272个,多态性比率(PPB)高达80.7%,大部分位点的PIC值都大于0.5,再次说明了所选取的SSR分子标记具有较高水平的多态性,表明该红三叶群体在分子水平上较高的遗传多样性。(3)利用85对SSR对该红三叶自然群体的群体结构和连锁不平衡进行了分析。群体结构分析表明,自然群体被划分为2个亚群,分别包含了44份材料和28份材料;LD分析表明,连锁不平衡位点分布较多也较均匀。大部分都有一定的LD存在。(4)利用TASSEL2.1软件的GLM和MLM两种模型对红三叶抗寒性相关生理生化指标进行关联分析,结果表明,在低温胁迫下,两种模型同时检测到了15个SSR位点与红三叶抗寒性生理生理生化指标相关联,共有31次显著关联(P≤0.01),其中有6个SSR分子标记同时与2个或多个相对生理生化指标显著关联。
【学位单位】：哈尔滨师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S541.2
【部分图文】：

电泳图,电泳图,引物,分布范围

图 3-1 引物 RCS6916 电泳图3.2.2 遗传多样性分析根据筛选出的 85 个多态性较好的 SSR 分子标记的扩增结果，利用POPGENE1.31 软件进行分析表 3-3，共检测到 337 个等位基因，平均等位基因数为 3.96，分布范围在 2-12 之间；有效等位基因数分布范围在 0.07-0.69 之间，平均值为 1.58；Shannon 信息指数分布范围 0.07-0.69 之间，平均值为 0.52;多态性信息含量分布范围在 0.41-0.88 之间，平均值为 0.65，大部分位点的 PIC 值都大于 0.5，再次说明了所选取的 SSR 分子标记具有较高水平的多态性，由此可知，85 对 SSR引物检测到红三叶群体丰富的遗传多样性，同时也表明红三叶群体在分子水平上较高的遗传多样性。观测杂合度的分布范围在 0.50-0.97 之间，平均值为 0.66；期望杂合度的分布范围为 0.07-0.91 之间，平均值为 0.69。其中有 51 个 SSR 分子标记期望杂合度高于观测杂合度，占全部 SSR 标记位点的 60%，说明该红三叶供试材料群体杂合性处于中等水平。表 3-3 遗传多样性参数基因座等位基因有效等位Shannon观测杂合期望杂合多态性信

K值,红三叶,群体结构,亚群

4.2 结果与分析4.2.1 群体结构分析利用 72 个红三叶品种在筛选出多态性较好的 85 对 SSR 引物扩增下的基因型数据，结合 Structure2.34 软件对该群体进行群体结构分析。发现在 K=2 时,对数似然函数值 LnP(D)有明显峰值如图 4-1a，为了确保计算准确，进一步验证发现当 K=2时 K 值也最大如图 4-1b。所以可以将该自然群体的适宜亚群数确定为 2。并将 K=2时生成的 Q 矩阵，用于相对生理生化指标与标记的关联分析。因此，判断该红三叶群体可分为 2 个亚群，分别包括 44 份材料，和 28 份材料如图 4-2。

红三叶,群体结构,材料,亚群

结合 Structure2.34 软件对该群体进行群体结构分析。发现在 K=2 时,对数似然函数值 LnP(D)有明显峰值如图 4-1a，为了确保计算准确，进一步验证发现当 K=2时 K 值也最大如图 4-1b。所以可以将该自然群体的适宜亚群数确定为 2。并将 K=2时生成的 Q 矩阵，用于相对生理生化指标与标记的关联分析。因此，判断该红三叶群体可分为 2 个亚群，分别包括 44 份材料，和 28 份材料如图 4-2。图 4-1 基于 structure 分析估算的 LnP（D）和 K 值。a 为 K=1-10 对应的 LnP（D）、b 为 K=2-10对应的 K 值。

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