菊花（Chrysanthemum×morifolium Ramat.）花型变异之丰富堪称世界观赏植物之最,然而其花型形成的遗传机理始终没有解析,限制了菊花花型的定向育种。菊花的花实际上是由外轮舌状花和内轮管状花构成的头状花序,其花瓣包括变形的舌状花和管状花。本项研究对北京林业大学菊花资源圃中收集的中国传统大菊、日本大菊、切花菊、露地小菊、野生菊和部分自育大菊新品种六种不同类型种质资源的花型相关性状进行形态学观测和数量化定义,据此进行品种分类研究并从中筛选典型样本构建关联群体;对关联群体进行简化基因组测序（GBS）和全基因组关联分析（GWAS）,定位出与菊花花型相关的分子标记,借助已发表的野生菊属物种的基因组数据,对获得的关键标记或区段进行基因鉴定。获得如下成果:（1）对6种不同类型共计1200余份品种和品系进行了连续5年的观测,获得437份菊花材料的16个花部性状连续3年的观测数据,通过对所得数据进行概率分级和统计分析,将菊花花型要素定义为花瓣形态、花瓣数量、花瓣指向和花瓣排列组合方式4个模块。依据管状花变形程度及其和舌状花是否存在明显区分,将菊花花型划分成托桂和非托桂两类;依据数量化分类的方法将花瓣形态划分为:平瓣、匙瓣、管瓣和畸瓣4种瓣型。在此基础上,将菊花花型划分成:托桂类单一瓣型,托桂类复合瓣型,非托桂类单一瓣型和非托桂类复合瓣型4个类型,作为一级分类标准。每一类型下又有4种瓣型。据此构建了4类16型的菊花花型一级和二级分类体系。（2）依据菊花花型4类16型两级分类体系,从437份菊花样本中筛选出具有单一瓣型且花型稳定的300份菊花样本构建关联群体,利用分布分析方法研究质量性状在关联群体中的分布规律,利用概率分级方法分析数量性状在关联群体中的变异规律。分析结果表明,构建的关联群体的样本涵盖了菊花花型质量性状的所有类型,数量性状在关联群体中呈正态分布。（3）通过对关联群体中300份单一瓣型的菊花样本进行简化基因组测序（GBS）,共获得1,813.48 G的Raw＿Bases,其中Valid＿Bases达到1,775.79 G,有效数据的比例达到97.9%,Q30平均值达到89.6%,GC含量达到40.0%。选取菊花脑作为参考基因组进行SNP变异检测,共检测到3,669,092个SNP标记（MAF>0.05）。（4）对上述获得的花型相关SNP标记进行关联群体的亲缘关系分析,群体结构分析的结果显示,当k=3时,CV错误值最小,群体被分成3个类群。进化树分析的结果显示,露地小菊和野生菊属植物样本聚为一类,而大菊类样本则分布在不同的类群中。主成分分析的结果显示,依据第一主成分和第二主成分可以明显分成3类。三种分析方法均将关联群体划分为3类。（5）通过混合线性模型MLM进行菊花花型全基因组关联分析,筛选出与菊花花型性状显著关联的位点或区段56个,其中7个SNP与花瓣形态显著相关,31个SNP与花瓣数量显著相关,13个SNP与花瓣指向显著相关,5个SNP与花瓣排列组合方式显著相关。借助已发表的菊属近缘野生种菊花脑基因组进行序列比对,共挖掘到控制菊花花型的相关基因118个。综合上述研究作者提出:菊花的花型是由花瓣形态、花瓣数量、花瓣指向和花瓣排列组合方式4个模块的形态学指标共同决定的,据此将菊花花型划分为4类16型。以涵盖上述所有性状的单一瓣型样本构建关联群体,利用GBS简化基因组测序获得的3,669,092个SNP标记（MAF>0.05）进行群体遗传结构分析、系统进化树分析和主成分分析均将关联群体划分为3类,露地小菊、野生菊样本聚为一类,而大菊类样本则分布在不同的类群中,进一步说明了大菊品种起源的复杂性。基于MLM的全基因组关联分析共鉴定到与菊花花型相关的56个SNP标记和QTL区段,其中定位到与上述性状相关的118个基因。本研究为菊花花型的定义和分类提供了新的分类指标、建立了新的花型分类方案。通过全基因组关联分析挖掘到与菊花花型紧密连锁的分子标记,为菊花花型的分子标记辅助育种和菊花改良花型的定向育种提供了新的思路。