西瓜果肉柠檬黄色的遗传分析和基因定位

【目的】对西瓜白色和柠檬黄色果肉的色素成分、色素含量、遗传规律进行研究,通过BSA-seq进行基因定位,并预测与柠檬黄色果肉相关的候选基因,为深入研究西瓜柠檬黄色果肉的遗传与分子机制奠定理论基础。【方法】本研究选用‘冰糖脆’（Ⅰ P₁,白色果肉）和‘喜华’（Ⅰ P₂,柠檬黄色果肉）,‘萨省奶油瓜’（Ⅱ P₁,白色果肉）和‘新金兰选’（Ⅱ P₂,柠檬黄色果肉）4份纯合自交系材料为亲本分别配置杂交组合,构建了两个六世代群体。利用高效液相色谱法（HPLC）对4个亲本材料4个不同发育时期的类胡萝卜素组分和含量进行测定。利用集群分离分析法（bulked segreant analysis,BSA）实现对两个BSA-seq群体（BSA-seq Ⅰ和BSA-seq Ⅱ）的初定位,然后根据西瓜参考基因组‘97103’V2注释信息挖掘候选基因,并通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）对候选基因进行验证。【结果】在西瓜果实发育过程中,紫黄质和叶黄素在双亲中差异性积累,其中紫黄质具有更高的含量,且在柠檬黄色果肉中的含量显著高于白色果肉。成熟期西瓜白色果肉中紫黄质含量为（10.96±4）μg·g^-1DW,柠檬黄果肉中紫黄质含量为（22.84±2）μg·g^-1 DW;成熟期西瓜白色果肉中叶黄素含量为（2.23 ±1）μg·g ^-1 DW,柠檬黄果肉中叶黄素含量为（3.97±1）μg·g^-1 DW。在构建的两组六世代分离群体中,Ⅰ F₁、Ⅱ F₁、Ⅰ BC₁P₁、Ⅱ BC₁P₁群体西瓜果肉颜色均为非柠檬黄色,F₂群体中西瓜果肉非柠檬黄色与柠檬黄色的分离比符合3∶1的孟德尔分离比例,Ⅰ BC₁P₂、Ⅱ BC₁P₂回交群体果肉非柠檬黄色和柠檬黄色分离比符合1∶1,表明西瓜果肉柠檬黄色对白色为隐性性状。通过对BSA-seq Ⅰ和BSA-seq Ⅱ数据进行SNP和InDel关联分析,将控制西瓜果肉柠檬黄色的主效位点定位在6号染色体24.00—24.61 Mb的区域内,该区域内共有70个基因。结合西瓜参考基因组注释信息及qRT-PCR表达量分析,最终得到5个与西瓜果肉柠檬黄色有关的基因,其中Cla97C06G121680、Cla97C06G121700和Cla97C06G121890均与叶绿体的形成和叶绿体结构大小有关,这3个基因通过干预有色体的形成影响西瓜果肉颜色;Cla97C06G121910是一种响应乙烯合成的AP2转录因子,与果实成熟密切相关,通过影响果实成熟造成果肉中类胡萝卜素的积累;Cla97C06G122090具有跨膜转运作用,在类胡萝卜素的跨膜运输中起作用。【结论】西瓜白色和柠檬黄色果肉中主要色素为紫黄质和叶黄素,且柠檬黄色果肉中的色素积累量显著高于白色果肉。西瓜果肉柠檬黄色对白色为隐性性状。BSA-seq分析将调控西瓜果肉柠檬黄色形成的一个主效位点定位于6号染色体24.00—24.61 Mb区间内,推测Cla97C06G121680、Cla97C06G121700、Cla97C06G121890、Cla97C06G122090、Cla97C06G121910是与西瓜果肉柠檬黄色形成相关的候选基因。     

中农5号无籽西瓜大棚高效栽培技术

河南中牟县发展大棚无籽西瓜比较迅速．目前已基本形成以姚家乡为中心．向周边乡镇发展的近667hm2以椭圆形无籽西瓜品种为主的种植基地．正常年份667m2产值在6000元以上或者更高．比其他品种每667m2能增收1000元左右．瓜农的种植积极性特别高。近年来．无籽西瓜生产发展很快．栽培面积逐年扩大[1-5]．除了大面积占有市场的黑皮圆果无籽西瓜郑抗2008[6]、洞庭l号同、郑抗无籽8号罔外．黑皮椭圆果无籽西瓜品种也相继育成。中农5号无籽西瓜是中国农业科学院郑州果树研究所多倍体西瓜育种课题组继中农2号无籽西瓜之后育成的又一椭圆大果型无籽西瓜新品种。该品种突出优点是：     

环塔里木盆地果棉间作棉花品种遗传多样性分析

【目的】研究环塔里木盆地果、棉间作棉花品种的遗传多样性,为该地区间作棉花品种的培育和选配提供理论依据。【方法】应用RAPD标记技术,对环塔里木盆地23个果、棉间作棉花品种的遗传多样性及其相似性进行分析,并对其分子聚类结果进行探讨。【结果】经筛选发现,在70个随机引物中,有27个引物能在23个间作棉花品种间扩增出较好的多态性片段,共扩增出136条多态性条带,占总条带数的67.3%。环塔里木盆地23个间作棉花品种之间的平均成对相似系数为0.665,成对相似系数大于0.7的品种对有66个,占总数的26.09%,而成对相似系数小于0.5的品种对仅占总数的6.72%。23个棉花品种可聚为2个大类5个亚类。【结论】环塔里木盆地果、棉间作棉花品种遗传相似性较高,遗传基础比较狭窄。     

番茄红素的生理功能和生产工艺研究进展

综述了番茄红素在防癌抗癌、抗氧化、预防心血管疾病、延缓动脉粥样硬化、抗衰老、保护皮肤等方面的生理功能,并简述了其国内外现有的生产工艺,最后对番茄红素的应用前景进行了展望。     

利用色差仪快速检测西瓜番茄红素含量

西瓜果实中含有丰富的番茄红素,对人体保健和疾病预防有着重要的意义。为建立一种快速测定西瓜果实番茄红素含量的方法,利用色差仪测定22份不同倍性西瓜果实颜色系数,同时采用分光光度法测定其番茄红素含量,分析结果表明两者具有极显著高度正相关关系,相关系数为0.849。以此建立西瓜番茄红素含量与果实颜色系数Chroma回归方程,并对29份西瓜果实番茄红素实测值与回归方程估测值进行差异性显著分析,结果表明实测值与估测值之间差异不显著,利用创建的回归方程可快速估测西瓜果实番茄红素含量。因此,利用色差仪可以快速、准确地检测西瓜番茄红素含量。     

西瓜番茄红素测定方法的研究

西瓜果实中番茄红素含量很高,对人体保健和疾病的预防有着重要的意义。以同基因型不同倍性的西瓜果实为材料,分别用HPLC(高效液相色谱法)和分光光度法测定其中番茄红素的含量并进行比较,确定简便准确测定西瓜番茄红素的方法。结果认为:HPLC法用甲醇-乙腈-二氯甲烷(20∶75∶5)为流动相,502nm为检测波长能较好的对西瓜样品中番茄红素做定性定量分析;分光光度法测得的番茄红素含量平均是HPLC法的1.45倍,2种方法结果基本一致,均可对不同品种间番茄红素含量高低进行比较;另外试验结果显示多倍体西瓜番茄红素的含量要高于二倍体。     

葫芦科作物果实品质性状的分子标记与定位研究进展

近年来,人们对果实品质的要求不断提高,而品质性状基因的表达易受环境因素的影响,在一定程度上制约了品质育种的发展。随着分子标记技术的应用,分子标记辅助选择育种成为提高果实品质的有效途径。根据有关文献结合作者课题组的研究成果,综述了葫芦科作物果实品质性状的分子标记与定位研究进展,并对未来葫芦科果实品质育种的研究方向进行了展望,以期为提高果实品质提供参考。     

人工诱导的同源四倍体西瓜种子形态结构变异研究

四倍体西瓜作为三倍体无籽西瓜的母本,其性状对三倍体西瓜组合选配起着重要作用,其中四倍体西瓜种子性状对三倍体西瓜品种的种子发芽率、成苗率、采种量起关键作用。为研究四倍体西瓜种子的性状变异,以41组秋水仙素诱导的T6同源四倍体西瓜为试验材料,以其诱导前的同源二倍体为对照,比较加倍后四倍体西瓜种子发芽率、单瓜种子数、百粒重和形态结构变异。结果表明,秋水仙素诱导加倍后,四倍体种子发芽率、单瓜种子数均低于其同源二倍体,但种子长度、宽度、厚度、喙宽、种皮厚度和百粒重均大于其二倍体。四倍体西瓜的单瓜种子数与其二倍体西瓜的种子数极显著相关,二倍体和四倍体西瓜的百粒重与其本身的长度和宽度极显著相关,四倍体西瓜种子种皮厚度与多个性状都显著相关,但四倍体种子的发芽率除与其种子的喙宽显著相关外,与其他性状都无显著相关性。本研究通过比较人工诱导的同源四倍体与其原始二倍体西瓜种子的差异,为诱导四倍体的选择及多倍体西瓜育种提供了一定的理论依据。     

河套地区功能性西瓜中蜜1号小拱棚套种食用向日葵高效栽培模式

巴彦淖尔市位于河套地区核心位置,光照充足,热量丰富,昼夜温差大,降雨量少,灌溉便利,具有栽培西瓜得天独厚的条件,当地也有种植西瓜的历史和种植习惯,种植面积较为稳定。为了促进地标产品“河套西瓜”产业提质增效,特引进功能性西瓜中蜜1号在河套地区示范种植并逐渐推广,与当地优势特色产业食用向日葵开展高效套种技术栽培模式研究,以期优化河套地区西瓜品种结构,提升西瓜品质,提高农民种植效益,促进西瓜产业健康和高质量发展。     

籽瓜、黏籽和普通西瓜的果实代谢组比较

【目的】西瓜是一种广受欢迎的夏季水果,籽用西瓜（籽瓜）、黏籽西瓜和普通西瓜是3种重要的栽培类型,但对其果实中代谢物全面鉴定的研究很少,比较这3种西瓜果实的代谢组学差异,为明确驯化改良对不同类型西瓜代谢组的影响提供新见解。【方法】试验以5份籽用西瓜、5份黏籽西瓜和6份普通西瓜为材料,对成熟期果肉进行广泛靶向代谢组学检测,采用SIMCA-P、MetaboAnalyst 5.0、Origin等软件对代谢组数据进行分析。【结果】LC-MS分析共检测到323种代谢物,包括51种氨基酸及其衍生物、21种核苷酸及其衍生物、14种碳水化合物、32种有机酸、52种脂质、36种类黄酮、32种羟基肉桂酰衍生物等。PCA和聚类分析显示,籽用西瓜和黏籽西瓜的代谢组学轮廓差异较小,籽用西瓜的代谢组轮廓介于黏籽西瓜和普通西瓜之间。对分类贡献率较大的代谢物是蔗糖、柠檬酸、L-谷氨酸、L-苏氨酸、葫芦素类、香草酸糖苷异构体、脂质类等。聚类热图分析显示黏籽西瓜中特有的代谢物是葫芦素及其衍生物等,籽用西瓜中的绿原酸、LysoPE脂质类等化合物含量较高,普通西瓜中的糖类、精氨酸、阿魏酸及C18-2和C18-3不饱和脂肪酸等物质含量较高。比较分析共鉴定出156种差异代谢物,籽用西瓜与黏籽西瓜的主要差异代谢物有对香豆醛、阿魏酸、肉桂酸、蔗糖、葫芦素D O-葡萄糖苷、葫芦素E异构体、牡荆素、松柏醇等。籽用西瓜与普通西瓜的主要差异代谢物有脂质类、类黄酮类、有机酸类和糖类等。随着作物进化的程度增加,营养类代谢物质含量增加,抗性相关的代谢物质含量减少。【结论】籽用西瓜和黏籽西瓜的果实代谢组差异比籽用西瓜和普通西瓜的差异小,籽用西瓜的代谢轮廓介于黏籽西瓜和普通西瓜之间。除了表型和基因组差异外,代谢组差异也可以作为区分品种的重要依据。本研究首次在代谢组学水平比较了3种类型西瓜果实的差异,对深入理解西瓜种质资源,培育保健型西瓜新品种有重要的指导意义。