学校代码学号或申请号密级10459z20106202郑州大孚专业硕士学位论文题目：花生种质资源重要农艺和品质性状的全基因组关联分析作者姓名：导师姓名：学科门类：专业名称：培养院系：完成时间：严 玫田保明教授张新友研究员遗传学与分子生物学生物工程生物工程系2012年5月1==urA thesis submitted toZhengzhou Universityfor the degree of MasterGenome-wide Association analysis of Main Agronomicand Quality traits in a worldwide collection of peanut(Arachis hypogaea)germplasmBy MeiYanSupervisor：Prof．Baoming TianProf．Xinyou ZhangGenetics and Moleculer biologyBiological EngineeringBiological Engineering DepartmentMay 20122㈣5Ⅲ6Ⅲj1Ⅲ2㈣0iiii●■●洲2舢Y原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明本声明的法律责任由本人承担学位论文作者： 日期： 年 月 日学位论文使用授权声明本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为郑州大学保密论文在解密后应遵守此规定学位论文作者：2日期： 年 月摘要摘要花生(Arachis hypogaea L．)是世界上五大重要的油料作物之一我国是世界花生生产大国，产量、消费量和出口量均居世界首位在我国油料作物中，花生产量约占油料作物总产的48％，而且发展潜力巨大因此，开展花生基因组研究对振兴我国花生乃至油料作物产业，缓解食用植物油供需矛盾，具有重要的战略意义。
本研究选用166份花生种质，包括国内不同年代的花生育成品种136个和外国种质30份，具有广泛的代表性和丰富的遗传多样性采用传统的统计学方法对多个农艺性状的表型数据进行分析，初步揭示不同性状的遗传特性同时以多个已构建的花生遗传连锁图谱及复合图谱中的连锁群为花生拟染色体，在以往试验结果的基础上，选用64对遗传多样性丰富的SSR位点，对整个花生基因组进行扫描，通过标记的基因型数据，利用STRUCTURE 2．3．1软件对群体进行结构划分最终选用19项农艺性状的表型数据和种质的基因型数据，以结构划分依据Q因子作协变量对166份进行简单线性回归GLM模型分析目的是通过表型．基因型全基因组关联分析，进一步揭示新的遗传现象，验证已有的遗传规律，同时发掘优异的基因位点主要研究结果如下：l、通过性状频数分布图、聚类分析、结构划分的分析，可将166份种质划分为7大亚类①从主茎高、侧枝长、结果枝、单株饱果数、百仁重、粗蛋白质含量、脂肪酸含量、油酸(C18：1)含量、亚油酸(C18：2)含量、油酸／亚油酸比值(a儿)对应的频数分布图，可发现各性状值主要集中分布在7个区段；②根据17个性状的综合聚类分析结果，也将种质划分为7个亚群；③依据Hardy-Weinberg平衡理论，经过LD检测，基于Bayesian模型和遗传聚类分析的结果，对166份种质进行结构划分，最终划分为7个亚群，其中2个亚群主要为外国核心种质(平均90％以上)，这与表型聚类分析划分结果相似。
2、对201 1年度获取的19个性状的表型数据与种质群体的基因型数据进行关联分析结果显示，在所用“对引物中有55对与性状呈显著关联，等位变异位点有536个其中，与植物学性状关联的位点有30个，与产量性状关联的位点的有46个，与品质性状关联的分别有23个(2010结果)和29个(2011年结果)，与抗病性关联的有11个从2010年和2011年品质性状关联数据中发掘出12个呈显著关联且稳定遗传的SSR位点摘要3、对花生种质的相关数值进行简单统计分析与关联分析，揭示并验证遗传规律①采用描述统计、相关性分析对性状遗传多样性分布特点及不同性状间关系的分析表明，同类型性状的数值频数分布极为相似，不同类型性状间相关性要低于同类型内不同性状间的相关性在相关分析表中，产量性状(8个)和品质性状(5个)均形成了显著相关的三角区域：主茎高．侧枝长、单株仁重．单株生产力、油酸含量．O／L呈显著正相关关联分析结果表明，呈显著正相关的两个性状，其分别对应的关联位点也大多数一致如：同时与主茎高和侧枝长显著关联的位点有lO个，占两性状总关联位点数(17个)的60％；单株仁重与单株生产力呈显著关联的位点有6个，占两性状总关联位点数(12个)的50％；②通过与不同性状呈显著关联的SSR标记中各个等位变异位点的变异效应的比对，或同一性状不同年份的比对，揭示了与性状相关的一系列遗传规律。
以品质性状为例，2010年和2011年与C18：1、C18：2、O／L三个性状分别呈显著关联的位点E370和B140，通过比较其位点的ai可知，E370、B140在C18：1和C18：2性状上的各个等位变异位点效应趋势均相反这就从基因水平上分别解释了C18：1与O／L的正相关以及与C18：2的负相关关系与之相似， 主茎高与侧枝长、单株仁重与单株生产力之间的的紧密相关关系同样可以在基因水平上得以解释或验证4、与同一性状关联的位点可集中分布在某一连锁群的部分区域如：与主茎高关联的位点分别集中分布在LGl(3个)、LGl4(2个)和LGl5(2个)上：与C18：1、C18：2及O／L性状关联的位点集中分布在LG2(4个)上这些为今后通过分子设计育种选择性地累积优异性状提供重要依据5、依据与各个性状关联分析的结果进行分子育种设计：选择仅与某些性状关联的位点进行育种改良，达到改良目标性状的同时，也不会对花生品种的其他性状产生负面影响如：E139则与除了蛋白质含量以外的所有油分性状呈极显著关联(P90％in average)，and this population structure result is consistent withthe cluster analysis of phenotypic traits．2．Association analysis between 19 agronomic traits and germplasm genotypeshowed that 55 SSR loci significantly associated with traits were screened from 64SSR located on 16 linkages of peanut separately,along with 536 alleles：30 SSR lociassociated谢t11 botanical trais；46 SSR loci associated、jIritll yield traits；23 SSR lociassociated with quality traits in 20 1 0 and 29 SSR loci in 20 1 1；l l SSR loci associatedwith pathogenic resistance traits．Comparing the significant associated loci of qualityin 2010／201 l，12 SSR being heritable stably were selected．3．New genomic regulation of phenotypic traits Can be digged out and testifiedby the primary brief statistics analysis and marker-trait association analysis．①In this study,all of phenotypic data were used to descriptive statistics andcorrelation statistics，the result showed that the traits belong to the sRme type have thesimilar frequency distribution characteristics and higher significant correlationstatistics，while the different type of traits have lower similarity in correlationbetween the traits．For example，in an correlation triangle district of 8 yeild traits and5 quality traits have more significant results respectively than that between 2 differentkind of Waits，and the positive correlation data between traits such as ZJG to CZC，DZRZ to Y，C18：l to O／L are mole significant than others．This conclusion Call alsobe approved by association map，the Waits being significant in correlation will havemore similarity associated SSR loci．For example，there ale 10 SSR loci(out of 17loci)associated with ZJG and CZC simultaneously,and 6 SSR loci(out of 12loci)associated with DZRZ and Y simultaneously．(．客)Comparing the alleles ofsignificant markers simultaneously associated with different agronomical Waits or oneWait in two years，we can dig out elite alleles．For example，by comparing the ai ofE370 and B140 associated with C18：1、C18：2、O／L in 2010／2011，we noticed that theeffect of marker alleles on C1 8：l and O／L is consistent while the effects of markerValleles on C18：l and C18：2 is reverse．Of cousre，we also acknowledge that thegenornic expressing relat。