葫芦科作物矮化突变体的遗传学及细胞生理学研究进展

综述了目前葫芦科作物矮化突变体的遗传学与解剖学研究进展，特别是对黄瓜、南瓜、甜瓜以及西瓜等主要葫芦科 作物矮生性状的遗传特点和细胞生理学的研究进展进行较为详细的总结和评价，并探讨了葫芦科作物矮生性状在作物分子育 种中的应用及其发展趋势。     

低氮条件下黄瓜寡肽转运蛋白（OPT）基因的克隆及表达分析

根据黄瓜基因组数据库中Csa020719基因编码区全序列设计引物,通过RT-PCR扩增的方法从黄瓜品种津研四号的叶片中克隆得到寡肽转运蛋白基因(oligopeptide transporter gene, OPT)。基因编码区全长为2013 bp。该基因编码的蛋白由20种氨基酸组成,含有670个氨基酸残基,分子量和理论等电点分别为73 kD和8.65。预测由该基因转录的寡肽转运蛋白为疏水蛋白,有14个连续的疏水片断。预测该蛋白不存在信号肽,为非分泌蛋白,存在OPT家族保守结构域,亚细胞定位在细胞膜上,主要功能为参与转运和底物结合。同源性和进化树的预测分析显示,OPT蛋白与毛果杨和蓖麻寡肽转运蛋白同源性分别达到了81%和79%,所转运的底物除有寡肽外,还包含有金属离子-烟草胺的螯合物等。 qRT-PCR分析同一氮浓度处理OPT基因在不同部位表达结果显示,在无氮及低氮条件下,OPT基因在茎中表达量最高,其次为叶和茎尖。在高氮条件下,OPT主要在茎尖和叶中表达量较高,其次为茎,说明OPT基因在氮胁迫下存在于植物各个部位,并主要集中在生长旺盛的部位,为黄瓜的生长提供所需的能量。不同氮浓度下OPT在茎中表达分析结果显示,OPT基因在无氮及低氮下表达量增加,明显高于正常水平,并且随着氮浓度的降低,OPT的表达量增加,说明黄瓜OPT基因参与低氮胁迫应答反应,增强黄瓜耐低氮能力。     

黄瓜基因组中抗霜霉病候选基因的生物信息学及其表达特异性

【目的】寻找黄瓜抗霜霉病基因,研究黄瓜抗霜霉病机制。【方法】利用拟南芥和甜瓜抗霜霉病蛋白质序列,搜索黄瓜基因组数据库;通过生物信息学分析候选基因特征,以黄瓜抗霜霉病自交系M801-3-1为试材,分析候选基因在叶片组织中的表达状态。【结果】共获得187个黄瓜抗霜霉病候选基因;确定了候选基因染色体位置和排列特点、序列相似性特征以及系统进化关系;大部分黄瓜R基因在未接种霜霉病菌的抗病自交系和感病叶片组织中都有一定的表达量,在接种霜霉病菌后在抗病自交系M801-3-1中Csa001907和Csa002921表达量下调,感病自交系M302-3 中Csa001907和Csa002921变化不明显。【结论】在黄瓜基因组中存在185个与拟南芥抗霜霉病基因同源的R基因,2个与甜瓜的抗霜霉病基因At1和At2同源的eR基因,通过聚类分析这些基因可以分为6类,初步认定Csa001907和Csa002921为黄瓜抗霜霉病的R基因,这2个基因在叶片组织中有一定表达量,其表达量减少可诱发抗病黄瓜品种的抗病反应。     

黄瓜硝酸盐转运蛋白基因CsNRT1.5的克隆及表达分析

结合黄瓜基因组数据和生物信息学分析,采用PCR技术从黄瓜津研4号叶片中获得一个与衰老相关的基因,命名为CsNRT1.5。该基因全长1 764 bp,编码588个氨基酸,与拟南芥硝酸盐转运蛋白基因NRT1.5同源性最高(71%)。系统进化树分析表明,CsNRT1.5与拟南芥硝酸盐转运蛋白基因NRT1.5亲缘关系最近。RT-PCR以及qRT-PCR表达分析表明,CsNRT1.5是一个与黄瓜衰老相关的基因,在黄瓜幼嫩叶片表达量最高,其次为中部叶片,在下部衰老叶片检测到痕量表达。研究结果为下一步分析其在黄瓜氮代谢过程中的功能验证奠定理论基础。     

黄瓜种质资源果皮表面光泽性评价

采用光泽度仪（HYD-09）对76 份不同生态类型的黄瓜种质资源进行果皮表面光泽度检测。结果表明：黄瓜果皮表面光泽度在品种和类型间存在一定差异,变幅在1.32～4.92 Gs 之间;筛选出果皮表面光泽度值在4.60 Gs 以上的光亮果皮种质资源3 份;果皮表面光泽度值在1.60 Gs 以下的灰暗果皮种质资源9 份。     

黄瓜种质资源果实毒死蜱残留性评价

以38 份不同生态类型的黄瓜品种（系）为试验材料进行研究,在黄瓜盛果期进行毒死蜱农
药喷施处理,利用气相色谱对黄瓜果实进行检测,以期对黄瓜主要种质资源毒死蜱的残留性进行评价。结
果表明,不同供试材料果实中的毒死蜱残留量有较大差异,毒死蜱残留量平均值为0.795 mg·kg^-1,变幅
为0.072～1.835 mg·kg^-1,变异系数为0.549。不同生态类型和来源地的黄瓜种质果实中毒死蜱的残留量
有明显差异。筛选出果实中毒死蜱残留量符合国家标准0.1 mg·kg ^-1（GB2763-2005）的有1 份材料。     

黄瓜抗霜霉病相关基因cDNA片段的克隆与分析

 以抗霜霉病黄瓜‘东农129’为试材, 利用基因差异显示技术(DDRT-PCR) 研究了黄瓜接种霜霉病菌前后基因表达的差异。共分离出4个接菌后在叶片中特异表达的cDNA片段, 分别命名为49-2、 50-5、50-7和52-14。同源性比对发现, 50-7号片段与黄瓜脂氧合酶基因部分同源, 其余为未知新基因序列。表达分析显示, 所筛选的4个差异表达基因片段与黄瓜感染霜霉病菌有密切关系。49-2号片段在所检 测的整个感染过程都有很强的表达; 50-5号片段与病菌侵染也有较密切的关系, 但相对49-2表达延迟; 50-7和52-14仅在接种24 h有一定表达, 显示出与病菌诱导之间的特殊关系。     

保鲜剂和低温预冷对甜瓜的保鲜效应

薄皮甜瓜是黑龙江地区的特产瓜菜之一,但不耐运输且贮藏时间非常短,因而开展薄皮甜瓜贮运适宜条件的研究对其发展具有重要意义。利用几种保鲜措施对果实进行保鲜处理,通过贮运试验对果实贮藏情况以及货架期进行调查,并分析果实腐烂度、可溶性固形物含量、糖酸比、果实硬度、失重率等生理生化指标的变化,结果表明:用酸菜鲜喷雾预处理甜瓜优于保鲜剂山梨酸钾和保鲜膜、蜂蜡处理,保鲜效果最好,运后贮藏8d调查甜瓜腐烂率为32.35%,腐烂指数为10,货架期14d;保鲜效果依次为:酸菜鲜>山梨酸钾>蜂蜡>保鲜膜;采后10℃条件下分别对甜瓜进行1、5、10h预冷处理,以10h效果最佳,运后贮藏8d调查甜瓜腐烂率为32.35%,腐烂指数为10,货架期14d。     

高温胁迫对黄瓜产量及品质的影响

以不同生态类型的黄瓜品种为材料 ,用调控温室通风量来营造高温 (38/2 5℃ )环境 ,以同期大棚栽培 (30 /2 0℃ )为对照 ,研究了高温胁迫对黄瓜产量及品质的影响。试验结果表明 :高温使黄瓜的产量下降 ,但各品种产量下降幅度不同。高温下黄瓜产量及其变化率可以作为成株期品种耐热性的鉴定指标。高温使黄瓜品质和商品性下降 ,表现为瓜柄变长 ,畸形瓜率增加 ,果皮变硬 ,VC含量下降。各品种高温下产量和品质的表现不完全一致 ,其中 6 31表现相对较好     

黄瓜S-腺苷-L-高半胱氨酸水解酶全长DNA的克隆及表达分析

【目的】克隆黄瓜S-腺苷-L-高半胱氨酸水解酶基因的cDNA,并进行生物信息学和表达分析,为研究该基因的功能奠定基础。【方法】通过对乙烯利诱导黄瓜茎尖SSH文库的筛选,采用RT-PCR 和电子克隆技术,获得黄瓜CsSAHH基因的cDNA全长序列(NCBI编号：HQ444960, CsSAHH)。运用半定量RT-PCR,分析CsSAHH基因在乙烯利诱导后的茎尖和雌雄花不同部位的表达。通过生物信息学方法预测CsSAHH基因的蛋白结构。【结果】黄瓜CsSAHH基因的cDNA全长1 545 bp,编码485个氨基酸,其理论上的等电点pI＝5.66,分子量MW＝53.1 kD。CsSAHH基因在黄瓜茎尖受乙烯利诱导增强表达,在黄瓜雄花中的雄蕊表达较弱。CsSAHH理化性质表明,该蛋白无明显的信号肽;蛋白二级结构主要由loop 环和α螺旋构成,含少量的β折叠,预测发现该蛋白分别在85-99 氨基酸残基和262-279氨基酸残基处各有1个S-腺苷-L-高半胱氨酸水解酶活性功能区。CsSAHH基因氨基酸序列与苜蓿的同源性为63%,与水稻、玉米、拟南芥等作物同源性较低。【结论】成功克隆黄瓜CsSAHH基因cDNA序列,在85-99 氨基酸残基和262-279氨基酸残基处各有1个S-腺苷-L-高半胱氨酸水解酶活性功能区。该基因在茎尖受乙烯利诱导增强表达,在雄蕊中表达较弱。在未处理的雌雄花芽发育不同阶段,雌花芽中表达强于幼果和雄花芽。