黄瓜营养体苦味基因Bi的定位

以黄瓜（Cucumis sativus L.）营养体无苦味的材料9110Gt（bibi）与有苦味的材料9930（BiBi）为亲本,对以两亲本构建的148个株系的RILs群体进行SSR标记的遗传连锁分析,对Bi基因进行初步定位,两侧翼标记SSR19672和SSR00004与Bi基因的连锁距离分别为4.4和3.4 cM。利用两侧翼标记筛选以相同亲本构建的1 815株的F2群体中的重组单株,结合黄瓜基因组测序的结果及生物信息学的知识,在标记区域内开发了31对SSR标记,最终将Bi基因定位在黄瓜的第6染色体上,最近的两侧翼标记SSR02309和SSR00004与苦味基因分别相距1.7和2.2 cM。     

黄瓜果实苦味基因Bt的初步定位

 以果实无苦味的黄瓜纯合自交系931（btbt）和果实有苦味的纯合自交系46GBt（BtBt）为亲本构建的含有184个单株的F2群体为试材,对其进行SSR标记遗传连锁分析,构建了Bt基因的SSR连锁群。该连锁群包含8个SSR标记,与Bt基因最近的两侧标记为SSR10795和SSR07081,遗传距离分别为0.8 cM和2.5 cM。经验证,两标记检测的正确率均为91.6%。通过与前人发表的高密度图谱比较,将Bt基因定位在黄瓜第5染色体短臂一端3.3 cM范围内。利用黄瓜全基因组测序提供的基因预测、注释结果,发现与Bt基因紧密连锁的两个标记SSR10795和SSR07081之间的物理距离为17 227 kb,在该区域中共预测了536个候选基因。     

梨果实褐皮性状的SSR标记

以梨品种‘黄金’（Pyrus pyrifolia Nakai‘Whangkeumbae’）与‘砀山酥’（Pyrus bretschneideri Rehd.‘Dangshansu’）的F1代杂交分离群体为试材,用分离群体分组分析法（Bulked Segregant Analysis,BSA）对果实褐皮性状进行了SSR分子标记研究。通过对源自梨和苹果基因组的281对SSR引物的筛选,获得了与梨果实褐皮性状相连锁的SSR标记CH01c06和Hi20b03,遗传连锁距离分别为4.8 cM和12.0 cM,据此,将控制该性状的基因定位在梨公共遗传图谱的LG8上。     

成熟黄瓜果皮红色性状的遗传分析及其基因定位

 以黄瓜（Cucumis sativus L.）成熟瓜红色果皮自交系‘NCG127’（P₁）和成熟瓜黄色果皮自交系‘9930’（P₂）为试验材料构建F₂遗传群体,对成熟瓜红色果皮R基因进行遗传分析和基因定位研究。结果表明,黄瓜成熟瓜红色果皮性状由显性单基因控制,红色对黄色为显性。以256株F₂分离群体为试材,应用群体分离分析（BSA）法筛选得到与R基因连锁的20个多态性SSR标记,构建了R基因的分子标记连锁图谱,将R基因定位到黄瓜4号染色体上,物理距离为213.4 kb的区段内,两侧翼标记为UW019319和UW019203,与R遗传距离分别为0.8 cM和0.7 cM。生物信息学分析表明,该区段存在30个预测候选基因。     

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。     

甜瓜结实花初花节位QTL分析

 以WI998为母本（纯雌株、厚皮网纹甜瓜品系）,TopMark为父本（雄全同株纯合品系）,配置杂交组合,利用单粒传得到171个株系的重组自交系（F₂S₄）群体构建甜瓜SSR分子标记遗传连锁图谱。该连锁图谱包含19个连锁群,覆盖基因组长度为1 414.2 cM,标记间平均距离为10.2 cM。对结实花初花节位开展QTL分析,共检测到9个QTL,分别分布在第1、9、10、11连锁群上,各QTL的LOD值在2.89 ~ 9.42之间,4个QTL贡献率超过10%。位于第9连锁群的QTL Fp9.4贡献率最大,为18.57%（2010秋季LOD = 9.17）;位于第9连锁群的Fp9.3（2010春季8.64%,LOD = 6.44;2010秋季17.99%,LOD = 9.42）,位于第10连锁群的Fp10.1（2010春季3.59%,LOD = 2.89;2010秋季6.20%,LOD = 3.43）在两季的位置都很稳定。获得与结实花初花节位紧密连锁（< 10 cM）的8个特异标记（SSR01737、MU141991、TJ105、GCM206、SSR04910、MU173563、NR52、MU146331）,为进一步开展QTL精细定位提供参考。     

大白菜显性核复等位基因雄性不育恢复基因Msf的SSR标记

 为筛选大白菜核复等位基因遗传的雄性不育恢复基因Msf的SSR标记,用基因型为MsfMs的雄性不育两用系‘AB01’的可育株自交,得到恢复基因型纯合个体MsfMsf。再用其与基因型为msms的自交系‘a20’杂交和连续回交,获得BC4分离群体。筛选了104对SSR引物,获得3个与雄性不育恢复基因Msf连锁的SSR标记syau_m13、syau_m14和BRMS-040。经群体验证和连锁分析,Msf基因位于R07连锁群上,3个标记位于Msf基因的同一侧,距Msf基因的遗传距离分别为6.7、6.7和8.6 cM。     

黄瓜无侧枝基因nlb 的初步定位

 以黄瓜无侧枝品系419（P1）和有侧枝品系SB-2（P2）为亲本构建的136 株F2 群体为试验材料,对黄瓜无侧枝基因nlb 进行定位研究。田间调查和遗传分析结果表明,F2 群体的表现型中有侧枝与无侧枝的分离比为3︰1。运用分离群体分组混合分析法（bulked segregant analysis,BSA）,从F2 无侧枝群体和有侧枝群体中各随机选取10 株,分别混合其DNA,构建无侧枝和有侧枝基因池,通过分析SSR分子标记在基因池间的多态性,筛选得到nlb 基因连锁标记9 个。然后利用F2 群体进行进一步验证,经MAPMAKER3.0 软件分析,将nlb 基因定位于黄瓜1 号染色体,其中距离nlb 基因较为紧密的标记是SSR19673,遗传距离为15.9 cM。     

甜瓜重组自交系群体SSR遗传图谱构建及纯雌性基因定位

 以甜瓜（Cucumis melo L.）纯雌株厚皮甜瓜品系WI998为母本,雌雄异花同株薄皮甜瓜品系3-2-2为父本杂交,通过单粒传得到了含有185个F6︰7家系的重组自交系分离群体,构建SSR分子遗传图谱。1 219对SSR引物在亲本间有多态性的为215对,多态率17.6%,构建的图谱共包含210个SSR标记,分属18个连锁群,覆盖基因组长度为937.1 cM,标记间平均距离为4.4 cM。将与性别表达密切相关的纯雌性基因（g）定位到了第1连锁群上,其两侧标记为NR3和MU8294_1,与g基因的遗传间距分别为1.2 cM和2.6 cM。     

野生西瓜种质PI296341-FR抗枯萎病菌生理小种2的遗传规律

 以抗枯萎病的野生西瓜种质PI296341-FR和高度感病的高品质西瓜自交系97103为亲本杂交,获得P₁,P₂,F₁,B₁,B₂,F₂等6世代及RILs（F₂S₈）永久分离群体。采用植物数量性状主基因 + 多基因混合遗传模型,进行6世代联合分析和RILs（F₂S₈）联合分析,探讨PI296341-FR对西瓜枯萎病菌生理小种 2 的抗性遗传规律。6世代分析结果表明,对生理小种2的抗性遗传符合1对加性主基因 + 加性—显性多基因遗传模型,主基因遗传率在B₁,B₂和F₂群体中分别为31.8%,23.4%和48.6%,加性效应为0;多基因遗传率为16.5% ~ 43.9%,加性效应为2.24,显性效应为–0.75。RILs（F₂S₈）联合分析显示,对生理小种2的抗性遗传符合3对连锁的等加性主基因遗传模型,主基因遗传率为66.2%,加性效应–0.51,主基因间重组率0.16。两种遗传模型分析结果显示：PI296341-FR对西瓜枯萎病菌生理小种2的抗性遗传由主基因和微效基因共同控制,微效基因加性效应与显性效应的绝对值均高于主基因。     

黄瓜茎叶无毛性状与果实瘤刺性状的遗传关系

 黄瓜茎叶表面皮毛性状由一对核基因控制, 有毛为显性( Gl ) , 无毛为隐性( gl) 。皮毛基因参与果实表面性状的表达, 与果瘤基因( Tu-tu) 共同作用, 使果实表面出现有瘤有刺、无瘤有刺、无瘤无刺三种类型, 符合9∶3∶4 比例, 表明无毛基因对果瘤基因存在隐性上位作用。     

黄瓜无毛突变体叶片叶绿体超微结构与光合特性

 观测了无毛突变体黄瓜与有毛黄瓜坐果期叶片的叶绿体超微结构和光合特性。与有毛黄瓜相比, 无毛黄瓜光合机构的结构较简单, 叶肉细胞内叶绿体数量少, 叶绿体内基粒数和基粒片层数少。叶绿素a、b 及类胡萝卜素含量仅为有毛黄瓜的一半。无毛黄瓜光合速率明显比有毛黄瓜低, 在一天的大部分时间内低于有毛黄瓜50 %。无毛黄瓜的光合速率日变化呈单峰曲线, 峰值出现于11 时, 有毛黄瓜光合速率日变化呈双峰曲线, 两峰出现在10 时和12 时左右。无毛黄瓜的光合速率随CO₂ 浓度的增加而增加, 在1300μL·L^{- 1}CO₂ 下, 达到最大值, 但同样浓度情况下, 其光合速率明显比有毛黄瓜的低。     

黄瓜性别决定相关基因在不同性型黄瓜种质基因组中的分布

根据已有的决定黄瓜雌性的ACC合酶基因CS-ACS1G,与黄瓜性型有关的ACC氧化酶基因CS-ACO2、CS-ACO3,与黄瓜雌性相关的乙烯受体基因CS-ETR2和CS-ERS的序列,通过设计特异引物,对不同性型黄瓜品种基因组DNA进行扩增。结果表明,5个基因在本试验所用的不同性型黄瓜品种的基因组中均能被检测到,说明这5个性别决定相关基因在本试验中不具有雌性特异性。通过PCR克隆在全雌性黄瓜品种G5224中获得了长度为1 124 bp的ACC合酶基因序列。BLAST分析表明,本试验所获得的ACC合酶基因序列和Trebitsh公布的CS-ACS1G基因序列的同源程度为99 %,表明PCR扩增产物确实为CS-ACS1G基因。此基因在基因组中表现不具雌性特异性的现象与多数研究者的结论相悖。     

黄瓜CsaDMR6-2基因的克隆及特征分析

通过系统进化树和黄瓜霜霉病主效QTL分析,确定了与拟南芥抗霜霉病突变基因DMR6同源性较高的Csa DMR6-2基因为黄瓜霜霉病感病候选基因。以15份不同遗传背景的抗病和感病黄瓜自交系为材料克隆了Cs DMR6-2基因,经过与已知功能的拟南芥基因DMR6、DLO1和DLO2的氨基酸进行多序列比对、蛋白质二级和三级结构的预测,结果显示:欧洲温室型的抗病材料K15和K58的Csa DMR6-2的CDS序列在856bp处有1个碱基的突变,引起相应氨基酸由丝氨酸(TCA)变成丙氨酸(GCA),进而引起其部分蛋白质二级和三级结构的变化;Csa DMR6-2与拟南芥的DMR6、DLO1和DLO2基因具有很高的同源性,且同属于一类氧化酶,两者具有相同的结构域,而抗病材料的变异位点均发生在催化区。试验结果为进一步研究Csa DMR6-2的基因功能和利用感病基因获得霜霉病持久广谱抗性打下了良好的基础。     

拟南芥中异源过表达黄瓜CsTRY基因对表皮毛的抑制作用

 将拟南芥表皮毛调控基因TRIPTYCHON（TRY）、CAPRICE（CPC）以及ENHANCER OF TRY AND CPC1（ETC1）的序列信息,在黄瓜基因组数据库中进行BLAST比对后发现,它们都对应于黄瓜中的同一个基因CsTRY。异源过量表达黄瓜CsTRY导致拟南芥叶片表皮毛大量减少,且使拟南芥中表皮毛起始基因GLABRA2（GL2）的表达量显著下降,表明黄瓜CsTRY基因与拟南芥TRY基因可能具有功能上的保守性,通过阻碍GL1-GL3/EGL3-TTG1三聚体复合物的形成来降低GL2的表达,从而抑制表皮毛的形成。     

黄瓜RAV基因家族的全基因组分析

AP2/EREBP转录因子中的RAV基因家族在植物的发育过程中发挥着重要的调控作用。利用公布的黄瓜基因组数据库CuGI,发现黄瓜基因组中存在4个RAV基因,其蛋白序列均具有完整的AP2和B3结构域|对黄瓜、拟南芥、水稻和葡萄RAV蛋白进行多序列联配,结果表明该基因家族具有高度保守性|系统发生树结合基序分析发现,进化树亚族内各成员的基序组成相似|半定量RT-PCR结果显示,4个黄瓜RAV基因的表达广泛分布于各个组织。     

黄瓜果刺大小遗传分析

以大果刺黄瓜自交系CNS5和小果刺黄瓜自交系RNS4为亲本,构建P_1、F_1、P_2、B_1、B_2和F_26世代群体,利用主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析法,对连续两季的黄瓜果刺大小的表型值(基座直径)进行遗传分析,以探究黄瓜果刺大小性状的遗传规律。结果表明,黄瓜果刺大小的遗传符合C-0模型,即加性-显性-上位性多基因混合遗传模型。多基因加性和显性效应均为正向,基因上位性效应累计为正向。2016~2017年连续两季F_2群体中多基因遗传率分别是79.21%和71.25%,相对较高,环境效应分别为20.79%和28.75%,影响较小。在基因定位策略上,选择高代回交群体效果会更好。