西瓜与枯萎病菌非亲和互作的表达序列标签分析

目的从整体水平上阐明西瓜与枯萎病菌非亲和互作基因表达的特征。方法用SSH方法构建枯萎病菌接种处理后不同时间点的cDNA文库,对其中获得3895条高质量的表达序列标签(EST)序列进行分析。结果在测定4431条cDNA序列中,序列拼接后获得1756条unigene,经过注释和分析,发现可能参与西瓜与枯萎病菌非亲和互作的转录因子、激酶和防卫基因,及茉莉酸和木质素生物合成途径等。结论在西瓜与枯萎病菌互作的SSH-cDNA文库中,与抗病防御相关基因约占36.3%,初步了解了西瓜与枯萎病菌非亲和互作过程中基因表达信息,这些基因的发现为在分子水平上研究西瓜与枯萎病菌的互作机制以及相关重要基因的克隆与功能分析奠定基础。     

厚皮甜瓜品种组合SSR指纹图谱构建

构建厚皮甜瓜品种DNA指纹图谱,为厚皮甜瓜品种DUS测试和品种真实性鉴定技术奠定基础。利用SSR标记技术对21份厚皮甜瓜品种组合进行DNA指纹分析,筛选合适的多态性引物,初步建立其SSR指纹图谱。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;平均多态性信息量(PIC)为0.43,变化范围为0.28～0.69;应用其中的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,初步建立21份厚皮甜瓜品种组合的SSR指纹图谱,可以将所有供试材料区分。SSR标记技术适于构建厚皮甜瓜品种DNA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。     

西瓜EST-SSR分子标记的筛选

利用国际共享获得的820条EST序列,自主设计出79对EST-SSR引物,其中有32对引物经过PCR扩增出稳定清晰的电泳条带,可以作为西瓜和相关物种的新的EST-SSR分子标记。     

西瓜抗枯萎病基因同源序列的克隆与分析

本研究根据已克隆的抗枯萎病基因的NBS保守结构域设计了22条上游简并引物和17条下游简并引物,以西瓜抗枯萎病种质PI296341-FR和感枯萎病品种97103为材料,获得了7条来自基因组DNA的RGA序列（GenBank登录号：DQ156558-DQ156564）,均含有NBS保守区的P-环、kinase-2或kinase-3等抗病基因的特征序列结构,所编码的氨基酸序列与已知抗枯萎病基因Fom-2、I2C-1、I2C-2和I2等编码的氨基酸序列表现出11%～72%的同源性,其中来自PI296341-FR的RGA序列175R1与甜瓜抗枯萎病基因Fom-2的同源性最高,为72%。来自PI296341-FR与97103的RGA序列之间同源性较高（73%～97%）,证明了抗病基因在进化上的保守性。     

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.     

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%。     

西瓜枯萎病菌生理小种1抗性基因连锁标记开发

【目的】开发与栽培西瓜枯萎病菌生理小种1抗性基因Fon-1紧密连锁的分子标记,为开展西瓜抗枯萎病分子辅助育种提供技术支撑。【方法】以栽培西瓜抗枯萎病品种Calhoun Gray为父本,感病品种Black Diamond为母本杂交获得的F2分离群体为供试材料,采用BSA法对Fon-1基因进行区间定位。依据11份栽培西瓜重测序信息,获取位于定位区间内的候选SNP位点。针对候选SNP位点设计CAPS/dCAPS标记,通过F2代分离群体和种质资源验证上述标记与Fon-1基因的连锁关系。【结果】通过BSA法,将Fon-1基因定位于1号染色体15 cM区间内。利用候选SNP位点信息,开发3个CAPS/dCAPS标记7716_fon、7419_fon和4451_fon,F2代分离群体以及164份西瓜育种材料验证显示,上述3个标记与Fon-1基因的连锁距离分别为0.8、1.0和2.8 cM。【结论】利用栽培品种Calhoun Gray的抗性遗传机制,开发的3个CAPS/dCAPS标记可以有效区分栽培西瓜对枯萎病菌生理小种1的抗病、感病性,为栽培西瓜品种枯萎病菌生理小种1抗性基因快速应用于栽培品种枯萎病抗性改良建立有效的技术手段。     

西瓜未成熟胚高效再生体系的建立

为了建立西瓜高效遗传转化的再生体系,以西瓜杂交品种‘秀玲’、自交系‘97103’和野生种质‘PI296341’的未成熟胚为外植体,分析了基因型、未成熟胚发育时间和植物生长调节剂等因素对体外再生率的影响,获得了西瓜离体培养再生植株。结果表明,以授粉后24 d的西瓜未成熟胚为外植体,在MS+SH维生素+6-BA2.2 mg·L-1培养基上,‘秀玲’、‘97103’和‘PI296341’的未成熟胚外植体能够诱导出不定芽,不定芽诱导率为87.78%、82.78%和86.11%,不定芽在MS+SH维生素+6-BA 0.2 mg·L-1+IAA 0.02 mg·L-1培养基上伸长、展叶,在MS+IBA 1.0mg·L-1的培养基上诱导生根得到完整的再生植株。以未成熟胚为外植体获得再生植株的途径,可为西瓜遗传转化提供有效的受体系统。     

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。     

优质耐裂西瓜新品种京颖的选育

京颖是以自交系XM为母本,以自交系HX3为父本配制而成的早熟优质耐裂耐贮小型西瓜一代杂种。植株生长势较强,嫁接后低温条件下易坐瓜,果实发育期30～35 d(天),全生育期约90 d(天);果实椭圆形,果皮绿色覆墨绿色锯齿状窄条纹,单瓜质量约2.0 kg,果肉红色、均匀,中心糖含量12%～13%,最高可达15.7%;果皮薄而韧,耐裂,不易脱水,肉质脆嫩,口感佳,耐贮运,货架期可达15 d(天);每667 m~2产量3?500 kg左右,适于全国各地保护地小型西瓜高品质栽培及远距离运输使用。