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。     

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。     

抗番茄黄化曲叶病毒番茄新品种‘航杂 3 号’

 ‘航杂3 号’番茄是以引自荷兰品种‘9956’分离后代的高代自交系‘9956-3-2-1-1-1’经航天搭载诱变后选出的优良自交系‘HT1-1-3-2-5-3’为母本,以引自西班牙品种‘T00’高代自交系‘00-03-19’为父本,杂交育成的新品种。生长势强,无限生长类型,7 ~ 8 片真叶着生第一花序。果实圆形,单果质量136 g,成熟果大红色,耐贮运,商品性好。抗番茄黄化曲叶病毒,兼抗根结线虫病。中早熟,平均产量81.0 t · hm^-2,适宜保护地早春和秋延后栽培。     

芜菁二氢黄酮醇4–还原酶基因的克隆与功能鉴定

二氢黄酮醇4–还原酶（dihydroflavonol 4-reductase,DFR）是花青素生物合成晚期阶段的关键酶,属于NAD/NADP依赖型还原酶家族,催化从二氢黄酮醇转变成无色花色素苷的反应。利用UV-A处理‘津田’芜菁（‘Tsuda’turnip）和‘赤丸’芜菁（‘Yurugi Akamaru’turnip）块根24 h后提取总RNA,通过RT-PCR方法分别克隆了‘津田’芜菁BrDFR1和‘赤丸’芜菁BrDFR2基因。BrDFR1和BrDFR2的开放读码框分别为1 158 bp和999 bp,分别编码385和332个氨基酸。氨基酸序列分析显示,BrDFR1和BrDFR2与大白菜DFR具有高度同源性,从第8到第302位氨基酸的肽段具有FR_SDR_e结构域。BrDFR1和BrDFR2基因组全长序列均含有5个位置与序列完全相同的内含子。Southern杂交结果显示,‘津田’芜菁BrDFR1和‘赤丸’芜菁BrDFR2基因均为单一拷贝。UV-A可以诱导BrDFR1基因表达,对BrDFR2基因表达的诱导效果不明显。BrDFR1和BrDFR2基因在大肠杆菌细胞中可以表达并纯化出分子量约为42.8 kD的BrDFR1蛋白和37.5 kD的BrDFR2蛋白。过量表达BrDFR1和BrDFR2基因的烟草花色加深。芜菁DFR基因的RNAi载体遗传转化烟草后,转基因植株的花色变浅。这些工作将为阐明依光型和非依光型花青素生物合成机理奠定研究基础。     

茄子新品种‘哈茄V8’

 ‘哈茄V8’是由自交系‘12-1-3’为母本，自交系‘12-4-15’为父本杂交选育而成的黑长茄子新品种。果实长棒形，纵径28 cm，横径4.6 cm，平均单果质量160 ~ 180 g，平均产量54 771.7 kg · hm^-2，抗逆、抗病性好，适宜密植。适宜早春露地地膜和小拱棚栽培。     

葡萄活性赤霉素合成关键基因VvGA3ox家族的克隆和表达分析

在植物赤霉素合成代谢中,GA3ox可将几种非活性赤霉素转化为具生理活性的赤霉素。以葡萄有核品种‘黑比诺’和无核品种‘无核白’为材料,克隆葡萄的VvGA3ox基因家族成员,分析基因结构、进行染色体定位和系统发育树构建,检测其组织器官表达特性和在胚珠（幼种子）发育过程的表达变化。结果表明,葡萄基因组VvGA3ox家族有3个成员,cDNA长度分别为1 313、1 225和1 480 bp,都包含2个外显子和1个内含子结构。组织器官特异性表达分析表明,VvGA3ox1在胚珠中的表达很低,在根中高表达;VvGA3ox2和VvGA3ox3在花和胚珠中的表达较高。在受精后胚珠（幼种子）发育过程中,VvGA3ox家族基因的表达趋势存在差异,其中VvGA3ox1在‘黑比诺’与‘无核白’中均是在盛花后30 d时上调之后下降;VvGA3ox2在‘黑比诺’中20 ~ 30 d极速上调之后下降,相应地‘无核白’中是先缓慢下降之后上升;VvGA3ox3在‘黑比诺’中逐渐下降,对应地‘无核白’中是在10 ~ 15 d先上升后在20 ~ 45 d呈下降趋势并逐渐与‘黑比诺’中的表达持平。VvGA3ox在有核和无核葡萄品种中表现较大差异表达,与葡萄无核性状有一定关系。     

脐橙晚熟突变体及其野生型果实柠檬酸代谢基因表达分析

‘奉节晚橙’（Citrus sinensis L. Osbeck）是来源于‘奉节72-1’脐橙的晚熟芽变。采用qRT-PCR方法测定了‘奉节72-1’与其晚熟突变体果实4个发育时期柠檬酸代谢相关基因的表达。结果表明,糖酵解途径中‘奉节72-1’脐橙基因的表达高于‘奉节晚橙’;但是柠檬酸合成相关基因CsCS4、CsPEPC1、CsPEPC2、CsPEPC4、CsME1、CsME4的表达水平低于‘奉节晚橙’。果实发育后期,‘奉节72-1’脐橙中CsACO1、CsGAD4、CsGS1等柠檬酸降解相关基因表达水平逐渐升高,且表达量高于‘奉节晚橙’。两者间柠檬酸含量的差异是代谢途径中多种基因共同作用的结果。通过相关性分析,推断CsME1、CsME4可能是影响柠檬酸含量差异的关键基因。     

菊花叶绿素a/b结合蛋白基因CmLhcb1及其启动子的克隆和表达分析

 以切花菊品种‘公子’cDNA为模板克隆出叶绿素a/b结合蛋白同源基因cab,其开放阅读框为798 bp,编码266个氨基酸。经多物种间比对分析,确认其属于cab基因家族的Lhcb1类,命名为CmLhcb1。同源克隆菊花品种‘清露’Lhcb1基因,氨基酸序列与‘公子’完全相同。CmLhcb1在叶片中的表达量比在茎、花和根中高,弱光和GA₃处理使CmLhcb1表达上调,多效唑处理后CmLhcb1表达量受到抑制。CmLhcb1的表达受昼夜节律调节,白天表达量显著高于夜间。通过high-efficiency TAIL-PCR（hiTAIL-PCR）方法克隆到‘公子’切花菊CmLhcb1起始密码子上游序列715 bp和‘清露’起始密码子上游序列716 bp,序列经PLACE数据库的比对分析,发现有很多与非生物和生物胁迫相关的元件,主要与光照、GA、ABA、水分、水杨酸和病毒相关,CmLhcb1启动子是光诱导型启动子,具有GT1-box和Z-box。     

黄瓜新品种‘中玉’

 ‘中玉’黄瓜是以‘碧玉’黄瓜品系07-24为母本,‘唐山秋瓜’品系07-13为父本杂交而成的一代杂种。植株蔓生,主蔓结瓜,早熟性好,单性结实能力强;商品瓜顺直,长棒状,瓜皮浅绿色,有光泽,无条纹,刺瘤中等且稀疏,白刺;果实不空心,口感好,生食质脆清香,特色突出;瓜长18 ~ 21 cm,横径3.4 ~ 4.2 cm,单瓜质量140 ~ 180 g,春秋单茬产量可达96 375 ~ 100 845 kg · hm^-2;耐热耐寒性好,抗病性强;适于华北地区日光温室冬春或秋冬两季种植。     

白菜亚硝酸还原酶基因BcNiR的克隆及表达分析

 以白菜品种‘苏州青’自交系叶片cDNA为模板, 采用RT-PCR、3′RACE和5′RACE技术, 获得了编码亚硝酸还原酶基因(NiR) 的cDNA全序列1 852 bp, 包含有1 749 bp的开放阅读框, 编码583个氨基酸, 命名为BcNiR。所推导的氨基酸序列与拟南芥NiR1、烟草nii2编码的氨基酸序列具有较高同源性, 分别为83%和76%。生物信息学分析表明, BcNiR具有完整的NiR蛋白结构, 含血红素蛋白β - 化合物区域, 一个明显的西罗血红素siroheme结合位点和4Fe-4S区域, 可以在SWiSS-MODEL数据库中搜索到与之相近的三维结构。RT-PCR结果显示, 该基因在叶片中的表达量远远高于根系, 在以0、10、20、30、40 mmol·L ^{- 1}硝态氮各分别处理0、2、4、6、8、12 h的试验中, 30 mmol·L ^-1处理4 h可使BcNiR的表达量达到最大; 5和10 mmol·L ^{- 1}铵态氮处理试验表明, 高浓度的铵抑制该基因的表达。     

黄瓜新品种绿园7号的选育

绿园7号黄瓜是以华北型雌性系72为母本,华北型自交系R34为父本配制而成的一代杂种。植株长势强,第1雌花着生在主蔓第4～6节,以后节节为雌花;商品瓜长32 cm左右,瓜把短,果皮绿色有光泽,蜡粉轻,多刺,瘤小,心腔小,果肉浅绿色,风味品质好。温室栽培平均产量7 000 kg·(667 m~2)~(-1)以上。抗白粉病,中抗霜霉病,适宜辽宁、吉林、山东等地越冬、春季温室及春季塑料大棚栽培。     

黄瓜果皮光泽性状的遗传分析及基因定位研究

 以黄瓜（Cucumis sativus L.）果皮有光泽自交系‘1101’（P1）为母本,以3 个无光泽自交 系‘1116’（P2）、‘9930’（P3）、‘1107’（P4）为父本,分别构建6 世代遗传群体,对黄瓜果皮光泽性状 进行遗传规律分析和基因定位研究。结果表明,黄瓜果皮有光泽性状由显性单基因G 控制,有光泽对无 光泽为显性。利用‘1101’ב1116’的F2 群体,结合分离群体分组分析法（bulked segregate analysis, BSA）筛选得到了30 对与黄瓜果皮有光泽基因G 相关的SSR 标记,将该基因定位到黄瓜第5 染色体上, 侧翼标记为CS28 和SSR15818,遗传距离分别为2.0 cM 和6.4 cM。两侧翼标记之间的物理距离为454 kb, 在该区域中共预测了177 个候选基因。     

黄瓜MADS-box基因家族生物信息学分析及CsMADS-box AGL62的克隆

分别以全雌系D1104-2-4、强雌系D1158♀-2、雌雄异花同株D0528-2为母本,与1个雌雄异花同株父本D0708-2杂交获得杂种一代,调查开花初期、根瓜期、盛果期3个时期雌性相关农艺性状,筛选出差异显著的组合进行转录组测序分析进而分析黄瓜杂交组合间MADS-box家族的差异基因。结果表明:以全雌系D1104-2-4为母本的杂种一代C15-114在雌花数、雌花节率上均具有超亲优势,3个杂交组合F1均具有早熟的中亲优势。转录组分析结果发现,以全雌系D1104-2-4为母本的杂种一代基因表达情况显著的偏向母本,挑选的37个黄瓜MADS-box家族基因只有6个与母本有表达差异,17个与父本有表达差异。生物信息学分析并命名了1个差异最显著的基因Cs MADS-box AGL62,该基因全长745 bp,编码187个氨基酸,编码的蛋白属于线粒体中不稳定的亲水性跨膜蛋白,NCBI比对结果表明该蛋白是1个转录因子,系统进化分析发现其与甜瓜中AGL62同源性最高,在黄瓜中该蛋白和其他黄瓜AGL62亚型属于同一分支并且属于I型。     

黄瓜新品种津美79的选育

津美79是以自交系A143-5为母本,以自交系TBL-2为父本配制而成的黄瓜一代杂种。该品种植株长势较强,雌花节率高、连续结瓜能力强,瓜条生长速度快,商品性突出,顺直整齐,瓜长36 cm左右,瓜把短,单瓜质量300 g左右,瓜色深绿。抗枯萎病,中抗褐斑病、霜霉病、白粉病、角斑病。丰产性好,总产量约18 000 kg·(667 m~2)~(-1)。适合华北、东北等地区冬春及秋冬日光温室栽培。     

黄瓜新品种盛秋2 号的选育

盛秋2 号是以自交系2431 和自交系12-9 杂交配制而成的露地专用华南型黄瓜一代杂种。中早熟，植株长势较强，主蔓结瓜为主，瓜码密。瓜条顺直，瓜长20 cm 左右，皮色浅绿，白刺稀少，果肉浅绿色，清香味浓，商品性好。高抗枯萎病，抗霜霉病、细菌性角斑病及褐斑病。露地栽培每667 m² 产量2 000 kg 左右，适宜在东北及内蒙古地区种植。     

黄瓜未授粉子房培养获得同源四倍体

为获得稳定纯合的同源四倍体黄瓜材料,采用多种分化培养基对黄瓜(Cucumis sativus L.)未授粉子房培养形成的胚进行培养。结果共获得33个再生植株,经染色体计数后发现7株为同源四倍体植株(2n=4x=28)。利用SSR手段对获得的同源四倍体植株进行了同质性鉴定,发现均为纯合子。利用形态学观察和染色体计数法对同源四倍体单株自交后代的遗传稳定性进行了研究,结果表明自交后代倍性没有发生变异。对此类型同源四倍体植株和经秋水仙素诱导获得的同源四倍体植株分别进行了花粉可染率、花粉萌发率及自交结籽数的观察,发现前者具有高的育性,自交结籽数为15～34粒。上述结果表明,黄瓜未授粉子房培养是获得同源四倍体的一条途径,获得的稳定纯合且育性好的同源四倍体材料可作为特异资源用于黄瓜倍性育种。     

黄瓜新品种龙早1号的选育

龙早1号是以自交系H1121和12-9配制而成的旱黄瓜一代杂种,雌性系品种,早熟,植株长势中等,主蔓结瓜为主,瓜条顺直,长22 cm左右,果皮浅绿,白刺稀少,果肉浅绿,清香味浓。耐低温弱光,丰产性好。高抗枯萎病,抗角斑病及褐斑病。每667 m2产量3 000 kg左右。适合黑龙江省春保护地栽培。     

籽用和肉用印度南瓜果实发育过程中淀粉合成途径相关基因的表达分析

以籽用印度南瓜自交系98-2 及肉用印度南瓜自交系312-1 为试材，对印度南瓜果实淀粉含量及淀粉代谢相关基因的表达模式进行研究。结果表明：312-1 和98-2 果实中的总淀粉和支链淀粉积累模式存在明显差异，312-1 中总淀粉和支链淀粉积累模式相似，都是随着果实发育逐渐积累，在授粉后40 d 时达到高峰，随后略有下降，而98-2 中总淀粉和支链淀粉含量一直维持在果实发育初期（授粉后5 d）水平，没有显著积累的过程；在果实发育的各个时期312-1 中总淀粉和支链淀粉含量均极显著高于98-2。2 份材料中直链淀粉的积累模式大致相同，都维持在果实发育初期的积累水平，但在果实发育的各个时期312-1 中直链淀粉含量均显著或极显著高于98-2。在淀粉组成上，2 份材料均是以支链淀粉为主。淀粉合成途径关键酶基因除ISAⅢ、SSSⅡ和SBEⅡ基因外，GPT、AATP、PGM、AGPaseL、GBSSⅠ、SSSⅢ和SBEⅠ基因在2 份材料果实发育过程中的表达趋势相似，其表达量在2 份材料中存在较大差异，结合2 份材料果实中直链淀粉和支链淀粉含量，推测GPT、AATP、AGPaseL、GBSSⅠ、SSSⅡ、SSSⅢ、SBEⅠ和SBEⅡ基因是调控印度南瓜果实中淀粉积累的关键酶基因。     

低氮胁迫下黄瓜钙依赖蛋白激酶基因的克隆及表达分析

在低氮胁迫下，以黄瓜品种津研4 号叶片为供试材料，以cDNA 为模板，依据黄瓜基因组数
据库中Csa002986 基因编码区全序列，应用Primer Premier 5.0 软件设计引物，克隆得到黄瓜钙依赖蛋白
激酶基因（calcium-dependent protein kinase，CDPK）。该基因全长1 584 bp，编码527 个氨基酸。预测
该基因编码的蛋白是一个稳定的亲水蛋白，无跨膜结构，无信号肽，存在蛋白激酶结合区、EF 手型钙结
合区、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶活性位点、N 酰基化位点等多个位点。CDPK 基因在不同氮浓度处理下黄瓜
各部位表达分析结果显示，在无氮条件下，CDPK 基因在茎尖表达量最高，其次为叶和茎；在低氮条件下，
CDPK 基因在茎中表达量最高，其次为茎尖和叶；在正常及高氮条件下，CDPK 基因在茎尖表达量最高，
其次为茎和叶。CDPK 基因在叶中的表达模式分析结果显示，在无氮及低氮胁迫下CDPK 基因表达量增加，
随着氮浓度的降低，CDPK 基因的表达量增加并明显高于对照；在高氮胁迫条件下，CDPK 基因的表达量
低于对照。     

黄瓜新品种津冬365的选育

津冬365是以优异DH系H08-26为母本,以自交系DE-2为父本配制而成的黄瓜一代杂种。植株生长势强,以主蔓结瓜为主,在越冬栽培中不歇秧,低温寡照条件下能持续结瓜。膨瓜速度快,连续坐果能力强;商品性好,腰瓜长38cm左右,瓜把短,刺瘤中等,瓜色翠绿,用黑籽南瓜作砧木进行嫁接仍能保持较好光泽度。田间对霜霉病、白粉病、枯萎病、病毒病的抗性强于对照21-10,丰产性好,越冬温室栽培中后期产量突出,良好栽培管理条件下总产量可达20 000 kg·(667 m~2)~(-1)以上,适合天津、河北、山东、河南及陕西等大部分地区日光温室越冬一大茬栽培。