普通西瓜3个变种45S rDNA和5S rDNA的染色体定位

【目的】为了探明普通西瓜种(Citrullus lanatus)3个变种间的亲缘关系和进化与驯化过程,【方法】利用双色荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH),将核糖体45S rDNA和5S rDNA在11份栽培变种(Citrulluslanatus subsp.vulgaris)、2份Egusi变种(C.lanatus subsp.mucosospermus)和3份Citroides变种(C.lanatus subsp.lana-tus)有丝分裂中期染色体上进行了定位研究。11份栽培变种西瓜和2份Egusi类型西瓜都含有2对45S rDNA位点和1对5S rDNA位点,3份Citroides变种都含有1对45S rDNA位点和2对5S rDNA位点。【结果】结果表明,普通西瓜种3个变种内部各基因型间具有相同的45S rDNA和5S rDNA分布模式,栽培变种和Egusi变种具有相同的分布模式,但它们均与Citroides变种存在明显差异,说明栽培变种与Egusi变种之间的亲缘关系更近一些。【结论】rDNA序列分布分析为在分子细胞学水平开展栽培西瓜的进化与驯化分析提供了证据。     

生长素酰胺水解酶基因在西瓜果实发育过程中的表达

生长素在植物果实发育与成熟过程中发挥重要作用,但生长素调控西瓜果实发育与成熟的分子机制尚不十分清楚。以含糖量低的野生西瓜PI296341-FR与含糖量高的栽培西瓜97103为试验材料,测定并比较了栽培与野生西瓜果实发育不同时期果实整组织游离态IAA的含量。结果表明:果实游离态IAA的含量随西瓜果实发育而上升,在授粉后18d达到峰值,后期逐步下降。含糖量高的栽培西瓜果实游离态IAA的含量在果实发育的各个阶段,均显著高于含糖量低的野生西瓜,说明果实游离态IAA的积累可能与果实成熟及含糖量积累相关。已有研究表明生长素酰胺水解酶(IAA-Leucine Resistant1-like Hydrolase,ILR1-like hydrolase,ILL)通过催化结合态生长素释放游离态生长素,是游离态生长素积累的限速酶。在西瓜全基因组上对ILL基因家族进行了系统进化树分析,通过qRT-PCR检测了西瓜各个组织的表达情况,发现西瓜果肉中只有4个ILL基因表达,并且栽培西瓜果肉中这4个基因的表达量均显著高于野生西瓜,其中,Cla017661在栽培西瓜果肉中的表达量最高,且与果实游离态IAA的含量变化趋势正相关,推测该基因对栽培西瓜游离态IAA的积累起关键作用,进而调控了西瓜果实的发育与成熟的进化。     

西瓜和黄瓜乙烯受体ETR1基因片段的克隆与序列比较分析

乙烯受体基因ETR1是乙烯信号转导过程中的关键调控基因.研究根据ETR1基因的保守序列设计引物,以西瓜(Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum & Nadai var.lanatus)和黄瓜(Cucumis sativus L.)的基因组DNA为模板进行PCR扩增,获得序列长度分别为1 633 bp和1 491 bp的基因片段CLETR1和CSETR1.序列分析表明,CLETR1和CSETR1与Genebank中收录的多条ETR1基因的核苷酸序列同源性在80%～98%,氨基酸序列同源性在75%～98%.西瓜和黄瓜ETR1基因片段的编码序列存在明显的单核苷酸变异,共23个核苷酸位点存在SNPs(Single nucleotide polymorphisms),其中5个SNPs导致4个编码氨基酸的改变.     

厚皮甜瓜品种组合SSR指纹图谱构建

采用SSR(Simple sequence repeat )标记技术对21份厚皮甜瓜品种(Cucumis melo ssp. melo) 组合进行分析,初步建立其DNA指纹图谱,为厚皮甜瓜品种DUS测试和品种鉴定奠定基础。从700对SSR引物中筛选23对多态引物组合,对所有供试材料进行分析,共检测出63条多态性条带,平均每个引物多态性条带为2.74条;多态信息含量（PIC）在0.52～0.69,平均0.61。应用其中6对引物组合（CMGAN12、MU7161、F22_85、F21_16、ECM79和MU5499）获得了每个品种组合的SSR特征带,可以将所有供试材料区分,初步建立21份厚皮甜瓜品种组合的SSR指纹图谱,为品种的真伪鉴定和知识产权保护提供有效的科学依据。     

甜瓜白粉病抗性基因Pm-2F的遗传特性及与其紧密连锁的特异片段

在明确瓜类白粉病生理小种的基础上,以感白粉病新疆哈密瓜〔Cucumis melo L. ssp. melo. convar. ameri (Pang.) Greb.〕来源的自交系K7-2和抗白粉病日本网纹甜瓜〔Cucumis melo L. ssp. melo.convar. cantalupa (Pang.) Greb.〕来源的自交系K7-1为亲本及其F2S6群体为试材,对甜瓜白粉病抗性遗传机制和紧密连锁标记进行深入研究。群体遗传分析表明K7-1对白粉病Podosphaera xanthii （DC.）VP Gelyuta生理小种2F的抗性受一对显性基因Pm-2F控制。同时采用SSR分析技术发现,抗病特异片段CMBR120-172、CMBR8_-98与Pm-2F紧密连锁,连锁距离分别为1 cM和3 cM。抗病特异片段CMBR120_-172在120份甜瓜种质资源材料验证中符合率达87.5%。     

西瓜短节间突变体si302表型分析及基因定位

以野生型西瓜优良自交系302为母本,利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变获得的西瓜短节间突变体si302为父本,构建6世代分离群体,进行植株表型性状鉴定和短节间性状遗传分析;并通过极端性状混池重测序(bulked segregant analysis sequencing,BSA-seq)技术对突变基因进行初步定位。植株表型分析结果表明,突变体si302株型紧凑,主蔓长度和节间长度显著短缩,花器和果实均发育正常,符合西瓜简约化栽培株型要求;细胞形态学观察表明,si302茎蔓节间细胞长度缩短。遗传分析结果表明,F₂群体野生型和突变体植株分离比例符合3∶1(χ²=0.16),突变体si302短节间性状由1对隐性基因控制;根据BSA-seq测序结果,将该基因初步定位在1号染色体36.0～36.7 Mb区间。     

早熟优质西瓜新品种“京欣三号”的选育

"京欣三号"是国家蔬菜工程技术研究中心最新育成的优质早熟西瓜品种.全生育期88～90 d左右,雌花开放至果实成熟26～28 d左右.生长势中上,比"京欣一号"生长势稍强,单瓜重6 kg左右,具有小瓜的品质大瓜的产量.果实外形似"京欣一号",果实圆形,绿底覆盖窄条纹,无蜡粉,外形美观.果肉红色,肉质脆嫩,口感极佳,中心可溶性固形物含量13%以上,抗枯萎病,储存期长适合全国保护地和露地早熟嫁接栽培及远距离包装运输.与"京欣一号"相比,更符合人们对高品质西瓜的需求,其独特的外观容易被消费者认识,较高的产量可以被种植者所接受.     

黄瓜SRAP反应体系的正交设计优化

采用正交试验设计方法,对影响黄瓜SRAP反应体系的5种因素(dNTP、模板DNA、引物、Taq聚合酶及变性剂)4个水平进行优化筛选,确立了适合黄瓜SRAP分析的优化反应体系,即在10μL PCR反应体系中含有1μL 10×PCR buffer,150μmol/L dNTP,30 ng模板DNA,0.3μmol/L引物、1.5 U Taq聚合酶,PCR产物变性时用10μL变性剂。     

新疆哈密瓜永久遗传图谱构建及比较分析

 新疆哈密瓜〔Cucumis melo L. ssp. melo convar. ameri ( Pang. ) Greb. 〕是我国特有的栽培甜瓜种质资源, 具有不同于网纹甜瓜〔Cucumis melo L. ssp. melo convar. cantalupa ( Pang. ) Greb. 〕的独立遗传背景。以新疆哈密瓜和网纹甜瓜为亲本构建F₂ S₆作图群体, 采用SSR标记技术获得同时具有哈密瓜和网纹甜瓜遗传背景的永久遗传图谱。图谱由22个连锁群组成, 包括201个SSR标记, 1个白粉病抗性基因标记, 覆盖基因组长度977.153 cM, 标记间的平均距离4.837 cM。本图谱中的17个连锁群与Fernandez- Silva 等构建的网纹甜瓜遗传背景图谱具有线性关系, 两张图谱共有46个相同SSR标记。     

西瓜抗病毒基因zym-CH的比较图谱定位

 以西瓜抗ZYMV-CH（小西葫芦黄花叶病毒中国株系，Zucchini Yellow Mosaic Virus-CHINA）野生种质P.I.595203和感病自交系98R为试材构建F2群体和F2:3群体，采用BSA法筛选与抗病基因zym-CH连锁的分子标记，并利用以F₂S₈群体（P.I.296341-FR×97103）构建的西瓜参考遗传图谱进行zym-CH的比较定位。试验结果表明：在参考遗传图谱已经定位的RAPD和SSR标记中，RAPD标记b13-1400与zym-CH的遗传距离为25.6 cM；SSR标记MCPI-₁₄和 MCPI-₂₆与zym-CH的遗传距离分别为57 cM和87 cM，比较分析发现这些标记在两个图谱上的分布呈共线性关系。根据zym-CH与标记b13-₁₄₀₀、MCPI-₁₄和MCPI-₂₆之间的遗传关系，将西瓜抗病毒病基因zym-CH初步定位在西瓜参考遗传图谱3号连锁群105 cM处。