茄子主要性状遗传规律的研究进展

综述了茄子主要性状遗传规律的研究概况,包括抗病性、抗虫性、抗逆性、产量与品质性状以及雄性不育与单性结实等,以期通过对遗传规律的分析,为茄子育种中的亲本选配提供理论参考。     

茄子单性结实基因的遗传分析及AFLP分子标记

以茄子单性结实自交系D-10和非单性结实自交系03-2为试验材料,研究了单性结实基因的遗传特性及其AFLP标记。对杂交后代F₁、F₂、BC₁单性结实性表现型分离比例的分析表明,茄子D-10的单性结实性由单显性核基因控制,其基因用符号Pat表示。采用AFLP分析技术和改良BAS法,通过512对E/M引物组合的筛选,获得1个与茄子单性结实基因紧密连锁的AFLP标记E75/M53-70,该标记与单性结实基因间的遗传图距为15.38 cM,可用于茄子单性结实性的鉴定和单性结实分子标记辅助育种,加速茄子单性结实基因的转育和利用。     

茄子青枯病抗性的遗传分析

 选用6个对青枯病具有不同抗性水平的茄子自交材料，按完全双列杂交设计，配制36个组合(包含亲本自交)。苗期人工接种鉴定各组合抗性并计算病情指数，采用Grifmg方法I及Hayman方法对抗性配合力方差进行分析，估计相关遗传参数。结果表明，茄子对青枯病的抗性遗传规律符合“加性一显性”效应模型。遗传效应中同时存在加性效应、显性效应和反交效应，但以加性效应为主。茄子对青枯病的抗病性表现隐性，感病性表现部分显性。茄子对青枯病的抗性遗传较为复杂，由多个微效基因、较少的主效基因和细胞质基因共同控制。     

茄子杂种优势与产量遗传

茄子产量构成性状果实数、平均果重和早熟性不表现杂种优势;认为茄子产量杂种优势,是亲本品种产量构成性状相互配合的结果,是基因累加作用的变量,是数量性状遗传现象,在上、下代的传递上是可以固定的。     

茄子单性结实种质材料9101的发现

茄子单性结实种质材料９１０１的发现笔者在进行茄子种质资源耐寒性田间鉴定时,在地方品种中发现了耐寒性强的单性结实株。经过连续多代筛选,已成为单性结实性能稳定且园艺性状优良的种质材料———９１０１,并与非单性结实茄子品种配制的一代杂种也都表现为单性结实,...     

全雌黄瓜单性结实性遗传分析

 采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对黄瓜强单性结实雌性系‘6401’ 与非单性结实自交系‘6429’、‘6426’杂交组合多世代群体的单性结实性进行联合分析,结果表明：全雌黄瓜单性结实性在不同遗传背景下遗传表现基本一致,单性结实性遗传均表现为不完全隐性基因遗传,符合E-1-1模型,受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制。两组合第1主基因显性效应、主基因显性×显性互作效应以及多基因效应较大。‘6401×6429’组合的B₁、B₂、F₂群体（主基因+多基因）遗传率分别为51.36%、72.31%和76.78%;‘6401×6426’组合的B₁、B₂、F₂群体（主基因+多基因）遗传率分别为20.50%、75.39%和74.58%。强单性结实全雌黄瓜品种选育以双亲均为强单性结实为宜。     

茄子株高性状鉴定与遗传分析

以长茄高代自交系125 和126 构建的茄子6 个不同世代的遗传群体〔P₁、P₂、F₁、F₂、 B₁（125×F₁）、B₂（126×F₁）〕 为试材,利用主基因+ 多基因混合数量性状遗传模型对茄子的株高性状进行多世代遗传联合分析。结果表明：供试亲本株高 性状差异显著,分离世代株高性状数值均呈单峰的偏正态分布,属于数量性状遗传。多世代遗传联合分析结果显示茄子株高 性状的最适遗传模型为C-0 模型,不存在主基因遗传效应,表现为多基因控制的加性- 显性- 上位性遗传模式。采用二阶 遗传参数进一步分析株高的多基因遗传效应,结果显示,茄子分离世代F₂、B₂ 的多基因遗传率分别为49.24%、22.77%,茄 子株高以多基因遗传为主。     

茎瘤芥叶片遗传规律的初步研究

以2个稳定纯合的茎瘤芥品种为亲本材料,采用双亲本杂交遗传设计,研究茎瘤芥2个叶片性状(板叶对花叶,全缘对缺刻)的遗传规律。试验结果表明,板叶与花叶、全缘与缺刻2个叶片遗传行为均属于质量性状遗传,花叶对板叶以及缺刻对全缘,均为一对隐性等位基因控制的简单遗传;通过对叶片花叶、缺刻隐性性状的选择,可以加快获得稳定的育种材料。     

茄子单性结实研究进展

茄子单性结实性能克服反季节栽培中的低温障碍,提高产量,降低栽培成本,改善果实品质。本文从特性鉴定、生理基础、遗传机制、生物学研究等几个方面对茄子单性结实的研究进展进行了综述,并提出了存在的问题和今后的研究方向。     

10个茄子自交系果皮红色素的配合力遗传分析

以10个茄子自交系为亲本,按Griffing完全双列杂交方法Ⅱ配制组合,对茄子果皮红色素的配合力和遗传参数进行分析。结果表明,茄子果皮红色素受基因加性效应和非加性效应共同控制;茄子果皮红色素的一般配合力在各亲本间、特殊配合力在各组合间均存在显著差异;茄子果皮红色素是由显性基因起主要作用,性状受环境影响大,其狭义遗传力比较低,不利于早代选择。     

温度和蕾期去雄及去柱头处理对茄子单性结实性的影响

 以6个茄子单性结实自交系为试材, 研究了自然低温和蕾期去雄及去柱头处理对其单性结实性的影响。试验结果表明, 供试材料的单性结实性属于温度敏感型, 在低温下表达。诱导单性结实基因表达的温度在7～15℃之间, 在此温度范围内, 其坐果率为88.9%～100%。蕾期人工去雄和去柱头不影响单性结实果实的正常生长发育, 蕾期去柱头可用于茄子单性结实性的快速准确鉴定。     

黄瓜种质资源单性结实性评价

 在春季日光温室条件下,对75份黄瓜种质资源的单性结实性进行了评价。结果表明：75份材料的单性结实率在0~100%呈连续分布。其中强单性结实材料40份,占53.3%,中等单性结实材料24份, 占32%,弱单性结实材料11份,占14.7%。其中的24份品种资源中,强单性结实品种20个,占83.3%,其余为中等单性结实。单性结实性强弱表现为坐果率的差异,不同种质资源无籽果实与有籽果实的单瓜重和瓜形指数基本相似。单性结实性一般随着节位升高而增强,其评价工作可侧重于20节内的低节位。     

茄子单性结实差异表达序列鉴定及分析

利用实时荧光定量PCR技术,研究茄子单性结实SSH-c DNA文库中的96条EST序列在单性结实自交系和非单性结实自交系果实发育过程中的表达模式。分析表明,在低温条件下,相对表达量有显著差异的EST序列有31条,总体上调表达的EST序列有17条,总体下调表达的EST序列有14条。通过NCBI对EST序列进行Blastx比对,得到与其同源性高的序列信息。其中5条EST与抵御低温相关,6条EST与植物激素代谢相关,多条EST与植物代谢过程中的蛋白质和碳水化合物合成相关,1条EST无比对结果,可能为新基因。差异表达序列可作为研究茄子单性结实和耐低温的候选基因。     

茄子生长素诱导基因SmIAA19的克隆和分析

以茄子单性结实品系‘D-10’为材料,以茄子单性结实差减文库中差异表达的EST片段Z732为依据,采用RT-PCR和RACE技术克隆获得了生长素诱导基因SmIAA19（登录号KP114221）的cDNA序列。该基因全长为800 bp,开放阅读框为558 bp,编码185个氨基酸。氨基酸序列比对结果表明该基因编码的氨基酸序列具有Aux/IAA基因家族的典型结构域和保守基本序列,在分子进化上与马铃薯距离最近,与番茄处于同一分支。qRT-PCR分析表明,在低温（门茄）和适温（四门斗）条件下,SmIAA19在单性结实和非单性结实的子房和果实发育过程中均有表达,单性结实品系中的表达量显著高于非单性结实品系,单性结实品系开花当天子房中的表达量最高,非单性结实品系在低温和适温条件下的表达量均保持在较低的水平。IAA含量检测结果表明,在不同结实性茄子品系的果实发育过程中IAA含量的变化趋势基本相同,在果实发育前期含量较高,且在低温（门茄）条件下,不同结实性果实中IAA的含量变化与SmIAA19基因的表达量变化相一致。SmIAA19基因可能与茄子的单性结实有关。     

茄子3个Aux/IAA基因的克隆及表达分析

以茄子单性结实品系‘D-7-1’为材料,克隆到3个新的Aux/IAA基因,分别命名为SmIAA3、SmIAA4和SmIAA9,其CDS长度分别为573、564和915 bp,分别编码190、187和304个氨基酸;系统进化树分析表明,3个蛋白均属于Aux/IAA家族蛋白,与番茄亲缘关系较近,且均具有Aux/IAA家族蛋白的DomainⅠ、Ⅱ、Ⅲ 和 Ⅳ 保守结构域;其分子量分别为21.50、20.95和32.67 kD,理论等电点分别为7.62、6.02和8.57。实时定量PCR分析表明：SmIAA9基因在单性结实和非单性结实品系茄子中的表达量差异明显,开花前单性结实品系的表达量显著高于非单性结实品系,推测其与茄子单性结实相关。     

黄瓜ARF家族序列特征及部分成员在果实发育早期的表达分析

 采用生物信息学方法获取黄瓜ARF家族信息,并对其进行染色体、序列相似性以及系统进化树分析,同时选取与单性结实基因亲缘关系较近为主的9个ARF基因,以单性结实自交系‘6401’和非单性结实自交系‘6429’为试材,在花后0、2和4 d取‘6401’和‘6429’授粉和未授粉两种处理的果实,利用半定量RT-PCR进行表达分析。结果显示：18个ARF基因遍布于黄瓜的7条染色体上,氨基酸长度在172 ~ 1 102残基之间,相似性在4.41% ~ 62.12%的范围内,基因重复、序列差异和基因缺失是黄瓜ARF家族的主要进化模式;基因Csa021954和Csa012805在果实中受授粉诱导而表达;Csa019265、Csa009209和Csa009210在所有样品中都有较高的转录本;基因Csa012237和Csa015176在果实早期发育中表现出衰减趋势;Csa019264和Csa010564只在发育的果实中表达且表达水平较高,推测这两个基因的高水平表达可能对果实膨大起促进作用。     

Spd和MGBG对黄瓜子房内源多胺和蛋白质组成的影响及与单性结实的关系

 以黄瓜(Cucumis sativus L. ) 单性结实品系EP26与非单性结实品系ZR22为试材, 研究外源亚精胺( Spd) 和多胺合成抑制剂MGBG处理对子房(幼果) 内源多胺含量和蛋白质组成的影响及其与黄瓜单性结实和幼果发育的关系。结果表明: 花前2 d对ZR22不授粉子房施用外源亚精胺能显著提高子房内源亚精胺、精胺与腐胺水平, 促进其单性结实和果实生长, 而花前2 d对EP26不授粉子房外源施用MGBG则显著降低其子房内源亚精胺和精胺水平, 提高了内源腐胺水平, 导致子房萎蔫。运用SDS-PAGE法研究了外源亚精胺和MGBG处理后子房中可溶性蛋白质组成的变化, 结果表明: ZR-2用外源Spd处理, 开花当天至花后3 d的子房中出现了分子量为55 kD与37 kD的两种特异蛋白质, 花后1 d至花后3 d又出现了88 kD与82 kD两种特异蛋白质; 单性结实品系EP26用MGBG处理子房, 开花当天至花后3 d出现了47 kD与25kD两种特异蛋白质, 引起85 kD、45 kD与10 kD蛋白质的消失。这些结果表明, 外源多胺和多胺合成抑制剂处理可能是通过改变内源多胺水平和蛋白质合成而影响单性结实和子房(幼果) 发育。     

温度对茄子单性结实子房（果实）发育过程中内源激素含量的影响

以茄子单性结实品系D-10、D-21 和非单性结实品系03-2 为试材，研究了自然低温对茄子子房（果实）发育过程中4 种内源激素，即生长素（IAA）、赤霉素（GA4）、玉米素核苷（ZR）和脱落酸（ABA）含量的影响及其与果实生长发育的关系。结果表明：不同温度下茄子果实发育过程中内源IAA、ZR 和ABA 含量的变化趋势基本相同，均是在开花初期逐渐上升，并达到一个峰值，之后急剧下降，且子房（果实）发育前期的IAA、ZR 和ABA 含量均明显高于果实发育后期的IAA、ZR 和ABA 含量。日平均最低温度为14.3 ℃显著降低了果实发育后期（开花6 d 后）茄子不同品系的IAA 水平，但对果实发育前期IAA 含量的影响因基因型不同而异，可明显降低03-2 开花初期IAA 的合成。不同基因型茄子果实发育过程中GA4 含量对温度的响应无明显规律。温度对ZR 和ABA 含量的影响主要表现在果实发育初期，日平均最低温度为14.3 ℃不利于开花时ZR 的合成，但显著提高了D-10 的ABA 含量。茄子果实发育初期较高的IAA 和ABA 水平有利于果实发育和单性结实，而GA4 和ZR 可能与单性结实关系不大。     

Fruit growth and pseudoembryo development affected by uniconazole,an inhibitor of gibberellin biosynthesis,in pat-2 and auxin-induced parthenocarpic tomato fruits

Morphological changes during the development of pseudoembryos in parthenocarpic fruits of the genetic parthenocarpic tomato cultivar, ‘Severianin’, were observed. Pseudoembryos that originated from division of the innermost integument cells were formed in the ovule cavity. These cells were highly stained with toluidine blue O and actively divided until 20 days after anthesis. Uniconazole, an inhibitor of gibberellin biosynthesis, applied at anthesis decreased the setting ratio of fruits and inhibited the development of pseudoembryos. Uniconazole applied at 3 days after anthesis inhibited fruit growth entirely and suppressed pseudoembryo development. Gibberellin treatment at 2 days after uniconazole treatment reversed the inhibitory effect of uniconazole on fruit growth and pseudoembryo development in ‘Severianin’. The inhibitory effect of uniconazole on fruit growth and pseudoembryo development in auxin-induced fruits of ‘Kyouryoku-Kyokkou’, a commercial cultivar without genetic parthenocarpy, was weaker than that in ‘Severianin’. Application of gibberellin also reversed the inhibitory effect of uniconazole in this cultivar. Well-developed pseudoembryos were always observed in the well growing fruit in both cultivars. These results indicate that the development of pseudoembryos is closely related to the growth of parthenocarpic fruit.