抗南方根结线虫黄瓜—酸黄瓜渐渗系的筛选及鉴定

 采用温室盆栽苗期人工接种鉴定技术,通过对黄瓜—酸黄瓜种间杂交后代群体进行抗南方根结线虫鉴定、形态学观测和分子生物学鉴定,筛选出抗南方根结线虫的黄瓜—酸黄瓜渐渗系ILs-10-1。抗性鉴定结果表明,渐渗系ILs-10-1对南方根结线虫的抗性表现稳定;田间农艺性状和形态学观测发现,其具有小叶、短果、棕色瘤刺、多分枝的特点,性状表现介于双亲之间;SSR分子标记分析结果表明,从302对SSR引物中筛选出的1对引物SSR18648,能够在渐渗系ILs-10-1中稳定重复地扩增出野生亲本酸黄瓜的特异DNA片段,从分子水平上证实了渐渗系ILs-10-1为野生黄瓜与栽培黄瓜发生渐渗杂交的种间杂交后代。     

利用潘那利番茄渐渗群体对单果质量和株高相关QTL的遗传定位分析

利用潘那利番茄（Solanum pennellii）‘LA0716’与栽培番茄（S. lycopersicum）‘1052’为亲本构建BC5S2渐渗群体,对番茄果实和植株性状相关QTL进行了遗传定位分析,检测到了5个与单果质量相关的QTL位点,其中2个为新发现的位点;检测到2个与可溶性固形物含量相关的QTL位点,其中1个为新发现的位点;此外新发现了3个与株高相关的QTL位点和1个与叶片大小相关的QTL位点。     

Cucumis属植物种间正反杂交差异的研究

 在形态和分子两个水平上对栽培黄瓜(Cucumis sativus L. , 2n = 14) 与酸黄瓜(C. hystrixChakr. , 2n = 24) 正反杂交而成的双单倍体(2n = 19) 、双二倍体(2n = 38) 植株的形态和育性差异进行了比较研究。结果表明: 在形态上植株的分枝数、第1 朵雌花节位偏向于父性遗传, 主蔓节间长则偏向于母性遗传, 另外一些性状如主蔓直径呈中间型。通过RAPD 标记分析表明, 在所选的21 条随机引物中, 15条引物(占71 %) 显示出正反交之间的差异; 其中一些条带表现出父性遗传现象。在育性上, 正反交植株的表现截然不同。当以黄瓜为母本时, 杂种植株呈现雌雄高度不育; 而以酸黄瓜为母本时, 雌雄育性在染色体加倍后均得到恢复。     

南京农业大学在甜瓜属基因组研究中取得新进展

正酸黄瓜为黄瓜的野生近缘种,主要分布于中国云南、泰国、缅甸、孟加拉国和印度东北部,具有耐低温弱光、高抗霜霉病、抗根结线虫等优良性状。南京农业大学陈劲枫教授于1997年在云南发现并采集到酸黄瓜,通过胚胎拯救和染色体加倍等技术成功实现了酸黄瓜和栽培黄瓜的种间杂交,创制出世界上首例甜瓜属种间杂种,进一步通过回交转育和系统筛选,创制了附加系、渐渗系等一系列特异种质,开创了野生资源用于栽培黄瓜品种改良的先河。     

黄瓜苗期主要农艺性状相关 QTL 定位分析

 利用以华北保护地类型黄瓜9930和欧洲温室类型黄瓜9110Gt为亲本构建的含148株系的F₉代RILs群体遗传图谱,结合春秋两季4次黄瓜苗期相关性状的表型鉴定数据,使用MapQTL4.0软件采用多座位QTL模型（MQM）进行QTL定位分析?在RIL群体中检测到与子叶长、子叶宽、下胚轴长、第一雌花节位、始花期等5个性状相关的QTL共19个,分布在1、3、5、6号染色体上,其中主效QTL（贡献率≥10.0%）17个,占总数的89.5%,可在不同季节重复检出的QTL 3个;检测到的QTL的LOD值在3.28 ~ 15.25之间,可解释的表型变异在6% ~ 37.8%之间。结合基因组序列信息对主效QTL定位区域进行了基因预测。     

黄瓜/酸黄瓜渐渗系‘IL77’抗蔓枯病主效QTL定位及候选基因鉴定

以黄瓜/酸黄瓜渐渗系‘IL77’为抗病亲本,栽培种‘8419’为感病亲本,通过亲本及F2:6群体筛选,构建了包含137对SSR标记和6对InDel标记的遗传图谱,结合2017年春、秋两季F2:6群体表型统计结果对抗蔓枯病主效QTL进行定位;同时构建极端混池并进行QTL-seq,最终将抗病基因定位到1号染色体24.6～27.1 Mb范围内;通过与参考基因组9930比对发现该区段存在13个基因在外显子区域发生非同义突变,其中Csa1G654870参与RNAi抗性反应,可能与抗蔓枯病过程相关。通过qRT-PCR验证发现,接种前后Csa1G654870在抗病亲本‘IL77’中表达量明显高于感病亲本‘8419’,由此进一步推断Csa1G654870是抗蔓枯病基因。     

甜瓜属人工异源四倍体与栽培黄瓜渐渗杂交及其后代遗传变异研究

 以甜瓜属人工异源四倍体(Cucumis ×hytivus Chen and Kirkbride, 2n = 38) 与华南和华北两种生态型栽培黄瓜(C. sativus L. , 2n = 14) 进行杂交, 比较各个杂交组合的坐果率及结籽率情况, 并通过形态学和分子标记的方法研究这些后代群体的遗传变异。结果表明, 各种杂交组合的坐果率达到83% ～100% , 其中以异源四倍体×栽培黄瓜获得含有胚的果实比例较高, 为60% ～67% , 平均每个果实中约有10～20个胚, 通过胚胎拯救, 成活率接近100% , 染色体计数为26条, 为异源三倍体。在以栽培黄瓜×异源四倍体的杂交中, 获得3个果实, 其中1个果实含有大约180个胚, 胚胎拯救成活率接近80% , 染色体数为26条, 为异源三倍体; 另外2个果实分别含有60粒和15粒种子, 植株染色体数为14条, 与栽培黄瓜相同。异源三倍体与栽培黄瓜间杂交产生的含有胚或种子的果实极少。选择其中1个异源四倍体×栽培黄瓜后代含14条染色体的群体(HH1群体) 深入研究, 有4株表现野生种C. hystrix的多分枝习性, 6株的果刺颜色表现野生种C. hystrix的黑色性状, 且其果皮成熟颜色均为橘红色, 不同于两个原始亲本。通过SSR和RAPD两种标记对HH1 群体的遗传研究, 19 个SSR 标记共产生63 个等位基因, 其中24个(约38.1% ) 表现出变异, 有7个等位基因可能来自于野生种C. hystrix。在400余条随机引物中, 有24条引物产生变异位点, 在统计的186个位点中, 有56个(31.7% ) 位点出现遗传分离, 其中8个位点可能来自于野生种C. hystrix, 这表明通过远缘杂交及渐渗杂交过程可将野生种的基因导入栽培黄瓜中。     

黄瓜—酸黄瓜异附加系的创制与鉴定

异附加系是重要的种间材料,可用于种间外源遗传物质的渐渗及基因定位等相关研究,创制多种类型的异附加系对于栽培黄瓜(Cucumis sativus)的品种改良及相关研究均具有重要作用。本试验中以来源于酸黄瓜(Cucumis hystrix)和栽培黄瓜‘北京截头’杂交的种间异源四倍体为母本,以‘北京截头’为轮回父本,连续回交获得22株植株。利用基因组荧光原位杂交(GISH)技术确定22株BC_2群体中附加有外源染色体的植株,然后利用oligo-FISH技术和12个酸黄瓜染色体单拷贝序列标记准确识别外源染色体。共筛选出4种异附加系材料,包括3种单体异附加系和1种双单体异附加系。其中3种单体异附加系分别附加酸黄瓜6号、10号和12号染色体,双单体异附加系同时附加了酸黄瓜6号和10号染色体。     

番茄果实耐压QTL遗传效应初步分析

以来自野生番茄Solanum pennellii LA716渐渗系群体包含果实耐压QTL的12个渐渗系为试验材料,通过与加工番茄M82杂交获得杂交一代,即ILH(Introgression line hybrid),通过渐渗系间不完全双列杂交获得杂交一代,即ILab(Introgression line a×Introgression line b),采用平板挤压法测定红熟番茄果实耐压力,试验结果表明,其耐压QTL表现出超显性、显性和加性效应遗传,QTL的互作也同样表现出超显性、显性和加性效应。包含在IL 8-2-1上的1个QTL(Crf8)和杂交组合IL 10-3×IL 8-2-1(即Crf10+Crf8)的遗传互作有待于进一步试验验证。     

黄瓜遗传图谱构建及株高相关性状的QTL定位

 为利用分子标记辅助选择黄瓜矮生性状, 以矮生黄瓜D8 ×蔓生黄瓜J IN5的188株F^₂单株作为 作图群体, 应用ISSR和SRAP分子标记技术进行多态性筛选, 构建了含65个标记位点的遗传连锁图谱。整个图谱覆盖7个连锁群, 全长831.6 cM。标记平均间距为12.7 cM, 标记间最小遗传距离为4.8 cM, 最大遗传距离为22.3 cM。采用复合区间定位分析, 检测到控制黄瓜株高性状的QTL位点2个, 均位于第4连锁群上, 贡献率分别为13.2%和13.0%; 控制节间距的QTL位点1个, 也位于第4连锁群上; 控制第一雌花开花期的QTL位点7个, 分别位于第1、2、3、5、7连锁群上, 各QTL的贡献率在6.5%～12.5%之间。     

弱光胁迫下黄瓜幼苗下胚轴性状QTL分析

 用黄瓜耐弱光品系M22和弱光敏感品系M14杂交衍生的152个F2单株为作图群体,利用21个SSR多态性标记和135个SRAP多态性标记构建遗传图谱,结合2008年秋季和2009年春季弱光胁迫下123株F2:3家系（F2代单株衍生为F2:3的家系）的下胚轴性状进行QTL定位分析｡结果在两季共检测到15个控制下胚轴性状的QTLs,贡献率在5.5% ~ 19.8%,分别定位在LG1、LG2、LG4、LG6和LG7连锁群上。2008年秋季分别检测到6个控制下胚轴长和2个控制下胚轴粗的QTLs,总贡献率分别为58.2%和27.7%;2009年春季分别检测到4个控制下胚轴长和3个控制下胚轴粗的QTLs位点,总贡献率分别为34.6%和34.7%。     

梨AFLP标记遗传图谱构建及果实相关性状的QTL定位

以‘八月红’ב砀山酥梨’的97株F1群体为试材,利用AFLP技术构建梨（2n=34）的分子遗传连锁图谱,共获得17个连锁群,包含209个标记位点,覆盖基因组1506.3cM,平均图距为7.21cM;用区间作图法进行梨果实可溶性固形物、单果质量、果实纵径、果实横径和纵横径比等5个性状的QTL定位,其中在LG1连锁群上定...     

黄瓜复雌花性状QTL定位分析

利用具有复雌花性状的华北保护地类型黄瓜材料9930和具有单雌花性状的欧洲温室类型黄瓜材料9110Gt构建的含148个株系的F9代RILs群体进行QTL定位分析。利用已构建的遗传图谱,使用MapQTL4.0软件进行多座位QTL模型（MQM）检测。共检测到8个控制复雌花性状的QTL,分布在第1、2、3、6、7染色体上。各QTL的LOD值在3.62 ~ 8.37之间,可解释8.2% ~ 20.0%的表型变异。6个QTL贡献率超过10%,位于第3染色体的Mp3.2贡献率（2007秋季20.0%,LOD = 8.37）最大;位于第6染色体的Mp6.2（2006春季13.9%,LOD = 5.95;2007秋季11.9%,LOD = 5.10;2009春季11.5%,LOD = 4.38）在两季的位置都很稳定。获得紧密连锁（< 10 cM）的特异标记（SSR04635、SSR13466、SSR00584、SSR10449）为将来进行QTL精细定位提供了参考。     

西瓜糖含量相关性状的QTL分析

以高糖西瓜品系花园母本为母本、低糖西瓜品系LSW-177为父本配制杂交组合,构建含有125个单株的F2S7重组自交系群体(RILs),利用CAPS分子标记构建了1张包含245个CAPS标记、11个连锁群的遗传连锁图谱,该图谱覆盖基因组长度2423.9c M,标记间的平均距离9.9c M。采用复合区间作图法对西瓜糖含量相关性状进行QTL分析,定位到与可溶性固形物相关的QTL4个,表型贡献率分别为14.80%、11.50%、32.10%、8.60%;与果糖相关的QTL3个,表型贡献率分别为8.80%、20.50%、9.50%;与蔗糖和葡萄糖相关的QTL各1个,表型贡献率分别为11.34%、24.10%。这9个QTL均表现为对糖含量的正加性效应,表明系高糖西瓜品系花园母本提供了对糖含量的贡献。     

甜瓜侧枝相关性状的QTL定位

以甜瓜长侧枝自交系‘TopMark’和短侧枝自交系‘PI353814’为亲本,构建了F_2群体和F_(2:3)家系。利用92个F_2单株构建了一张包含12个连锁群,353个SSR标记的遗传连锁图谱,覆盖基因组长度为1 565.88 cM,连锁群长度在86.98～186.68 cM,标记间的平均距离为4.44 cM。利用该连锁图谱结合F_(2:3)家系表型鉴定数据,对甜瓜侧枝相关性状进行定位,共检测到6个QTL,分布在连锁群LGⅠ、LGⅢ和LGⅦ上,LOD值介于2.5067～12.5524之间,可解释9.9242%～48.2348%的表型变异率。其中侧枝总长主效QTLlbtl7.1和侧枝均长主效QTLlbal7.1均位于连锁群LGVⅡ的SSR标记CmSSR17145和CmSSR17293之间,贡献率分别为38.5923%和48.2348%。进一步利用186个F_(2:3)家系和新开发标记对主效QTL进行了验证,发现侧枝总长主效QTL lbtl7.1定位在SSR标记CmSSR17251和CmSSR17253之间,与两标记的遗传距离分别为2.5和0.5 cM,可解释41.2742%的表型变异,侧枝均长主效QTL lbal7.1被定位在SSR标记CmSSR17238和CmSSR17251之间,距离两标记分别为1.5和0.5cM,可解释55.1739%的表型变异。     

黄瓜种子大小遗传分析与QTL 定位

 以种子大小差异显著的黄瓜野生变种‘PI183967’（Cucumis sativus var. hardwickii）和栽培 品种‘新泰密刺’选系‘931’为亲本,通过6 世代混合模型分析方法,研究种子长度和宽度的遗传规律, 并利用包含160 个株系的F9 代重组自交系群体,构建SSR 分子遗传图谱,完成种子长度、宽度及百粒质 量的QTL 染色体定位。结果表明：（1）种子长度与宽度在正、反交6 世代群体中均符合C–0 遗传模型 （加性-显性-上位性多基因遗传模型）,且以多基因加性效应为主。（2）构建的永久SSR 遗传图谱,包 含149 个SSR 标记,9 个连锁群,覆盖基因组长度389.2 cM,平均标记间距为2.61 cM。（3）2012 年春季 与2013 年春季共检测到14 个与种子长度、宽度和百粒质量相关的QTL,分布在Chr.2、Chr.3、Chr.4、 Chr.5、Chr.6 染色体上,LOD 值介于2.59 ~ 9.39 之间,可解释7.4% ~ 28.3%的表型变异率,贡献率 ≥ 10.0% 的QTL 位点6 个,占QTL 总数的42.9 %,可在两年中重复检测出的QTL 位点3 个,占QTL 总数的21.5%。     

甜瓜果实相关性状QTL 分析

以WI998（厚皮网纹、纯雌株甜瓜品系）为母本,以3-2-2（薄皮、雌雄异花同株甜瓜品系）
为父本进行杂交,通过单粒传得到了含有124 个F_6：7 家系的重组自交系群体,构建遗传连锁图谱。在608
对SSR 引物中筛选出亲本间有多态性的引物150 对,多态率为24.67%;该图谱包含17 个连锁群,覆盖基
因组长度为1 246.67 cM,标记间的平均距离为9.59 cM。应用复合区间作图法对甜瓜单果质量（Fw）、果
实硬度（Ff）、果实长度（Fl）、果形指数（Fsi）及果肉厚度（Ft）等性状进行QTL 分析,共检测到15 个
QTL,分别分布在第1、4、5、6、8、10、13、14、15、17 连锁群上,其中8 个QTL 贡献率超过10%,
位于第13 连锁群的QTL Ff13.2 贡献率最大, 为26.45%。标记ECM87 与Fsi8.2 位于同一位点, 标记
CM33 与Fsi15.1 紧密连锁,遗传距离为0.6 cM。