黄瓜幼苗下胚轴长度GWAS分析及候选基因挖掘

【目的】挖掘与黄瓜幼苗下胚轴长度显著相关的SNP位点及候选基因,为揭示下胚轴长度的遗传基础和分子机制提供理论依据,为短下胚轴分子标记辅助选择育种奠定基础。【方法】以95份黄瓜核心种质为试验材料,分别于2016年春季、2017年春季、2017年秋季和2018年春季在中国农业科学院南口试验基地塑料大棚进行种植,在两叶一心期调查黄瓜幼苗的下胚轴长度;利用Structure 2.3.4软件分析群体结构,Haploview 软件分析连锁不平衡的衰减;基于最优模型对下胚轴长度进行全基因组关联分析（GWAS）,依据关联SNP位点的LD区间序列,预测与下胚轴长度相关的重要关联候选基因,并利用荧光定量PCR对预测基因进行表达模式分析。【结果】共检测到8个显著关联的位点（Hl1.1、Hl1.2、Hl2.1、Hl3.1、Hl3.2、Hl4.1、Hl5.1、Hl6.1）,分别位于1、2、3、4、5、6号染色体,其中,Hl2.1、Hl3.1、Hl3.2、Hl5.1、Hl6.1等5个位点被重复检测到两次以上。通过分析关联SNP位点的LD区间序列,获得Csa1G074930、Csa1G475980、Csa2G381650、Csa3G141820、Csa4G051570、Csa3G627150、Csa5G174640、Csa6G362970 8个与黄瓜下胚轴长度有关的候选基因,其中既有光形态建成、泛素化、激素信号通路等调控基因,也有调控网络下游参与细胞生长发育,调节细胞大小,直接调控黄瓜下胚轴长度的基因。多基因在不同黄瓜材料中的有机分布,形成了具有不同下胚轴长度的黄瓜种质。基因表达分析显示Csa1G074930、Csa1G475980、Csa2G381650、Csa4G051570、Csa5G174640在短下胚轴材料中高表达。Csa3G141820、Csa3G627150在长下胚轴材料中高表达。【结论】检测到Hl1.1、Hl1.2、Hl2.1、Hl3.1、Hl3.2、Hl4.1、Hl5.1、Hl6.1等8个与黄瓜下胚轴长度密切关联的SNP位点,挖掘到Csa1G074930、Csa1G475980、Csa2G381650、Csa3G141820、Csa4G051570、Csa3G627150、Csa5G174640、Csa6G362970等8个调控下胚轴长度的候选基因。     

温室黄瓜新品种中农32号的选育

中农32号是以自交系10889为母本和1166为父本配制而成的黄瓜一代杂种。植株生长势强,耐低温弱光能力突出。瓜色深绿、稍亮,腰瓜长约35cm,瓜粗3.4cm左右,瓜把短,心腔小,果肉淡绿色,商品瓜率高。刺瘤密,白刺,瘤小,无棱。抗WMV、ZYMV、PRSV,中抗CMV、霜霉病、枯萎病、黑星病。早熟性好,持续结果及丰产优势明显。越冬温室栽培每667m2产量10000kg以上。适宜日光温室各茬口栽培。     

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。     

黄瓜无毛基因gl-2的遗传分析和定位

 以黄瓜（Cucumis sativus L.）有毛类型‘9110Gt’（P₁）和无毛突变体‘NCG-042’（P₂）为试材,对无毛基因gl-2进行遗传分析和基因定位研究。结果表明,黄瓜的有毛、无毛性状由一对核基因控制,有毛对无毛为显性。结合分离群体分组混合分析法（bulked segregant analysis,BSA）,以F₂为作图群体,筛选得到18对与黄瓜无毛基因gl-2相关的SSR引物,构建了gl-2基因的SSR连锁群,并将该基因定位在黄瓜第2染色体上,两侧最近的连锁标记为SSR10522和SSR13275,遗传距离分别为0.6 cM和3.8 cM。经过回交群体验证,SSR10522和SSR13275的正确率分别为94.4%和91.6%。     

野生黄瓜代换系的构建

 野生黄瓜（Cucumis sativus var. hardwickii Royle）是目前唯一被发现的黄瓜野生变种,具有抗根结线虫和CMV等优异性状,分枝性强,果实为卵圆形,味极苦。利用野生黄瓜品系PI183967为供体材料,栽培黄瓜（Cucumis sativus var. sativus L.）‘新泰密刺’纯系为受体材料,经过3次回交和1次自交,创造了一套代换系材料。在回交和自交过程中,利用均匀分布在全基因组上的62个SSR标记,跟踪野生黄瓜的基因组片段,共选择出21份单片段和10份双片段代换系材料,共得到代换片段41个。这些野生代换片段重叠累加覆盖野生黄瓜染色体组96.81%。这套代换系材料为利用野生黄瓜的优异基因提供了新的种质资源,也为精确分析黄瓜数量性状奠定了材料基础。     

AFLP技术在黄瓜种质资源鉴定及分类上的应用初探

关于黄瓜不同生态型之间的亲缘关系,有学者研究发现各类型黄瓜的遗传变异幅度较小,遗传基础狭窄,用同工酶酶谱研究较为困难[1,2].随着生物技术的发展,RAPD技术开始应用于各类作物种属的分类和品种的鉴定,但在黄瓜种质资源和品种鉴定方面,因扩增的DNA多态性很低,效果不理想[2～4].AFLP技术是继RAPD技术后发展起来的新型分子技术,该方法克服了RAPD技术重复性差、多态性低等缺点,以其准确和高多态性而广泛用在资源的分类及分子标记辅助育种等方面.但尚未见到在黄瓜方面应用的报道.     

AFLP技术在黄瓜种资源鉴定及分类上的应用初探

关于黄瓜不同生态型之间的亲缘关系，有学者研究发现各类型黄瓜的遗传变异幅度较小，遗传基础狭窄，用同工酶酶谱研究较为困难〔１，２〕。随着生物技术的发展，ＲＡＰＤ技术开始应用于各类作物种属的分类和品种的鉴定，但在黄瓜种质资源和品种鉴定方面，因扩增的ＤＮＡ多态性很低，效果不理想〔２～４〕。ＡＦＬＰ技术是继ＲＡＰＤ技术后发展起来的新型分子技术，该方法克服了ＲＡＰＤ技术重复性差、多态性低等缺点，以其准确和高多态性而广泛用在资源的分类及分子标记辅助育种等方面。但尚未见到在黄瓜方面应用的报道。本文试图用ＡＦＬＰ…     

夏秋黄瓜雌花少、节位高的原因及克服办法

黄瓜是雌雄异花作物,雌花出现的早晚及多少,除与品种遗传特性有关外,还受温度(特别是昼夜温差)、日照长度等环境条件的影响。一般夜温12～14℃及8ｈ(小时)左右的短日照条件有利于雌花的产生,雌花出现早,雌花多;反之,高温、长日照有利于雄花的产生,雌花出现晚,雌花少。我国南方夏秋露地栽培和北方利用大棚、日光温室进行夏秋延后栽培,生产上常用中农8号、中农6号、津研系列等普通花型(雌雄同株异花)黄瓜品种,由于夜温高、日照长,栽培中常出现雄花多、雌花少、节位高的现象,有的植株长到1ｍ以上还没有雌花,严重影响了产量及经济效益。为克服上…     

预处理和外源激素对黄瓜未授粉子房的胚状体诱导的影响

用正交设计法研究了预处理和4种外源激素对诱导黄瓜未授粉子房胚状体发育的影响。结果显示,诱导黄瓜大孢子发育的最佳培养条件是:36℃3 d 0.5 mg/L NAA 2.0 mg/L KT 1.5 mg/L BA,高温36℃预处理对再生植株的诱导率明显高于低温的预处理,且2,4-D,NAA和BA对胚状体的诱导有促进作用。