西瓜果皮覆纹调控基因的定位与候选基因分析

【目的】精细定位调控西瓜果皮覆纹类型基因,开发分子标记。【方法】以选育的果皮覆齿条西瓜材料H2和覆网纹西瓜材料H9的2个高代自交系为亲本,构建F1、BC1P1、BC1P2和F2群体。利用两亲本和F2群体中的果皮覆齿条单株和覆网纹单株分别构建2个亲本DNA混池和2个F2混池,开展全基因组混池重测序分析。基于重测序数据,初步定位候选基因,之后在初定位区间内开发和筛选多态性InDel标记,利用F2分离群体对候选基因进行进一步定位,筛选连锁标记,并分析区间内候选基因的序列。【结果】西瓜果皮覆纹性状是由1对显性基因控制的,西瓜果皮覆齿条对网纹为显性。通过混池重测序分析,初步将候选基因定位在6号染色体24.3～29.4 Mb的区间。在初定位区间内开发和筛选多态性InDel标记,利用全部368个F2单株将ClRs(Citrullus lanatus rind stripe)基因定位在28 252 905～28 558 579 bp约305.7 kb的区间内,该区间内有35个基因,根据功能注释发现有4个基因（Cla97C06G126560、Cla97C06G126680、Cla97C06G126710...     

黄瓜果皮光泽性状的遗传分析及基因定位研究

 以黄瓜（Cucumis sativus L.）果皮有光泽自交系‘1101’（P1）为母本,以3 个无光泽自交 系‘1116’（P2）、‘9930’（P3）、‘1107’（P4）为父本,分别构建6 世代遗传群体,对黄瓜果皮光泽性状 进行遗传规律分析和基因定位研究。结果表明,黄瓜果皮有光泽性状由显性单基因G 控制,有光泽对无 光泽为显性。利用‘1101’ב1116’的F2 群体,结合分离群体分组分析法（bulked segregate analysis, BSA）筛选得到了30 对与黄瓜果皮有光泽基因G 相关的SSR 标记,将该基因定位到黄瓜第5 染色体上, 侧翼标记为CS28 和SSR15818,遗传距离分别为2.0 cM 和6.4 cM。两侧翼标记之间的物理距离为454 kb, 在该区域中共预测了177 个候选基因。     

成熟黄瓜果皮红色性状的遗传分析及其基因定位

 以黄瓜（Cucumis sativus L.）成熟瓜红色果皮自交系‘NCG127’（P₁）和成熟瓜黄色果皮自交系‘9930’（P₂）为试验材料构建F₂遗传群体,对成熟瓜红色果皮R基因进行遗传分析和基因定位研究。结果表明,黄瓜成熟瓜红色果皮性状由显性单基因控制,红色对黄色为显性。以256株F₂分离群体为试材,应用群体分离分析（BSA）法筛选得到与R基因连锁的20个多态性SSR标记,构建了R基因的分子标记连锁图谱,将R基因定位到黄瓜4号染色体上,物理距离为213.4 kb的区段内,两侧翼标记为UW019319和UW019203,与R遗传距离分别为0.8 cM和0.7 cM。生物信息学分析表明,该区段存在30个预测候选基因。     

小果无籽西瓜新品种‘苏蜜无籽2号’

‘苏蜜无籽2号’为小果无籽西瓜新品种。植株生长势中等,耐低温弱光,容易坐果。果实圆形,单果质量2.0 ~ 2.5 kg。果皮底色浅绿,覆绿色齿状条带,果皮厚约0.5 cm。果肉红色,中心糖含量12.0%,无籽,质地酥脆,纤维少,品质佳。早熟,果实发育期30 d。一般产量37.5 t ? hm^-2。     

两种不同肉色枇杷果实类胡萝卜素积累及合成#br# 相关基因的表达

 以‘早钟6 号’（黄肉）和‘白玉’（白肉）两类枇杷为材料,测定不同发育阶段果实果皮 和果肉中类胡萝卜素含量,并对15 个生物合成相关基因的表达进行了分析。随着果实发育成熟,β–胡 萝卜素含量在黄肉‘早钟6 号’果皮和果肉中增加,到成熟期达到最高值,分别为68.53 和11.92 μg ? g-1 FW; 在白肉的‘白玉’果皮中也呈增加趋势,到成熟期最高,为38.89 μg ? g-1 FW,但果肉中略有下降,从最 初的0.47 μg ? g-1 FW 降低至0.29 μg ? g-1 FW。两个品种果皮和果肉的β–隐黄质含量表现为持续增加,均 在成熟期达到最高值。叶黄质含量在‘早钟6 号’果皮中表现为下降,在果肉中则持续上升;在‘白玉’ 果皮中表现为先降后升,在果肉中变化不大,维持较低水平。‘早钟6 号’进入转色期后,与‘白玉’相 比,在果皮中的PSY 和CYCB 表达量较高,而在果肉中CYCB 和BCH 的表达量较高,提示枇杷不同发育 阶段类胡萝卜素的积累主要受PSY、CYCB、BCH 基因的共同调控。     

荔枝漆酶基因LcLac 的克隆与表达分析

 为了探明荔枝漆酶基因LcLac的表达与果皮褐变之间的关系,通过筛选‘妃子笑’荔枝果皮cDNA文库和3′-RACE技术,克隆获得了荔枝LcLac全长cDNA序列（EU 527187.1）。该序列全长1 779 bp,5′-UTR长26 bp,3′-UTR长52 bp,含一个1 701 bp的完整开放阅读框,编码含566个氨基酸残基的多肽。该氨基酸残基序列与欧亚槭树等物种的漆酶蛋白相似性较高。荧光定量PCR结果表明,LcLac在荔枝花中表达量最高,果肉中表达量最低。在采后贮藏前期,随LcLac表达量上升果皮褐变指数升高,且褐变指数较高的‘妃子笑’果皮中LcLac表达量高于褐变指数低的‘紫娘喜’果皮。贮藏中后期严重褐变果皮中LcLac表达量比贮藏前期低。采后贮藏前期果皮中LcLac的上调表达可能对其褐变起促进作用。     

‘金蜜六号’甜瓜F_2群体重要农艺性状分析

为了对‘金蜜六号’甜瓜重要农艺性状进行改良,利用‘金蜜六号’父、母本材料杂交构建F_2分离群体,得到496株个体,对果皮底色、果肉颜色等14个性状进行调查、评价和分析。结果表明,果皮底色、果面网纹密度、果肉颜色和果肉质地4个农艺性状的分离比约为3∶1,为单基因控制的质量性状;叶长、叶宽、果柄粗度等7个性状指标都呈正态分布,说明这些性状是数量性状。除边部可溶性固形物含量和中心可溶性固形物含量外,其余7个性状都和果实质量具有极显著的相关性。回归分析表明,果肉厚度对果实质量的形成作用最大,叶片长度对果实质量的形成呈负作用,可为甜瓜高产育种提供理论基础。     

网纹甜瓜新品种‘西蜜8号’

‘西蜜8号’为中熟优质杂交一代网纹甜瓜新品种,全生育期110 ~ 115 d,果实发育期45 ~ 50 d。果实圆球形,单果质量1 000 ~ 1 500 g。果皮灰绿色,果面密覆网纹,网纹较粗,分布均匀。果肉浅绿色,厚4 cm,可溶性固形物含量16%。较抗霜霉病,耐贮运,产量37 500 ~ 45 000 kg · hm^-2。     

早熟杏新品种‘鲁杏5号’

 ‘鲁杏5号’是以‘金太阳’ב巴旦水杏’选育成的早熟杏新品种。果实椭圆形,平均单果质量97.0 g,果皮底色黄色,阳面具斑点状红晕;果肉金黄色,汁液丰富,酸甜可口,风味浓郁,可溶性固形物含量11.3% ~ 13.6%,可食率96.9%,离核,仁甜。在山东泰安果实6月中上旬成熟,发育期75 d左右。早果性、丰产性强。     

菠菜雌雄同株性状的全基因组关联分析

菠菜为典型的雌雄异株植物,少数植株表现为雌雄同株。为了挖掘控制菠菜雌雄同株的基因位点,对82份菠菜高代自交系的性型进行调查分析,同时进行测序深度为10×的重测序。重测序共获得了3 420 496个SNP,过滤后得到1 621 970个多态性高的SNP位点。利用高质量的SNP对菠菜雌雄同株的性状进行了全基因组关联分析(GWAS)。利用压缩混合线性模型(compress mixed linear model,cMLM)在菠菜4号染色体上检测到1个强关联区域。基于强关联信号SNP位点LD值(31.2kb)的大小,将控制菠菜雌雄同株的基因X~m定位在64.6kb的区间内。该范围内存在3个基因:Spo24600、Spo24601和Spo24602。该研究在关联区域内开发了KASP标记,可以有效用于菠菜雌雄同株的鉴定。     

甜瓜白粉病抗病基因的定位及候选基因分析

以甜瓜高抗白粉病自交系MR-1为母本,易感白粉病自交系Top Mark为父本,构建BC_1P_2和F_2群体,经13个国际通用的甜瓜白粉病生理小种鉴别寄主鉴定,2015年东北农业大学设施园艺工程中心的白粉病发病病菌为P.xanthii生理小种1,甜瓜MR-1对P.xanthii生理小种1的抗性由单显性基因控制。通过对266个F2分离群体的抗病性鉴定和CAPS标记分析,采用复合区间作图法对甜瓜抗白粉病性状进行QTL分析,最终构建了1张包含203个CAPS标记的甜瓜遗传连锁图谱,并将抗病基因PXR定位在第12号染色体上M12-GH和M12-TE 2个标记之间,该基因与两侧翼标记间的距离分别为0.63 c M和0.42 c M,两侧翼标记间在甜瓜参考基因组上对应的物理距离为303 kb,该区域内含有60个预测基因,其中10个基因含有非同义单碱基突变。10个基因荧光定量分析结果显示,在抗病与感病甜瓜表达量存在较大差异的4个基因MELO3C002434、MELO3C002437、MELO3C002441、MELO3C002457为甜瓜白粉病抗病候选基因。     

酥瓜新品种‘淮酥3号’

酥瓜‘淮酥3号’是以母本‘S06-1’和父本‘W07-2’杂交选育而成。生长势强,果实呈羊角形。瓜皮深绿色,除瓜蒂外全瓜可食。果肉橘红色,厚2.5 cm,质地酥脆,中心糖15.3%,边糖12.0%。平均单瓜质量1.51 kg,产量稳定。田间综合表现优良,适宜在沿淮地区种植。     

甜瓜柱头黄绿颜色相关性状QTL分析

以绿色柱头甜瓜品种MR-1和黄色柱头甜瓜品种TN为亲本,构建F₂群体,利用200个F₂单株为作图群体,基于双亲材料基因组重测序数据开发的SNP-CAPS标记,构建了一张包含12个连锁群、135个CAPS标记的遗传连锁图谱,覆盖基因组长度2 731.97 cM。利用该图谱对甜瓜柱头黄绿颜色相关性状进行QTL分析,共检测到12个与柱头颜色相关的QTL,其中与柱头总叶绿素含量相关QTL 4个,柱头类胡萝卜素含量相关QTL 3个,柱头色卡颜色相关QTL 2个,柱头总叶绿素含量与类胡萝卜素含量比值相关QTL 3个,分布在1、2、4、5、7、8、11、12号连锁群上,可解释4.63%～20.44%的表型变异,其中,调控柱头总叶绿素含量、类胡萝卜素含量和柱头色卡颜色的主效位点分别为SChC-1-1、SCaC-12-1和SCoC-2-1,其贡献率分别为18.78%、12.08%和20.44%。     

辣椒果皮颜色的遗传分析

以商品成熟期果皮紫色(245)、绿色(246)、乳白色(247)的3份辣椒品系为亲本,配制杂交组合245×246和245×247,构建6世代遗传群体,通过目测分级、色差仪分析测定P1、P2、F1、B1、B2、F2各单株的辣椒商品成熟期果皮颜色L值、C值和颜色级值,并应用6个世代联合分析法研究辣椒商品成熟期果皮颜色的遗传规律。结果表明,辣椒商品成熟期果皮颜色遗传为细胞核遗传,紫-绿组合的辣椒商品成熟期果皮颜色性状符合1对加性主基因+加性-显性混合多基因模型,即D-2模型,其L值、C值和颜色级值F2主基因遗传率分别为22.39%、91.39%和82.26%;紫-白组合的辣椒商品成熟期果皮颜色性状符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位多基因模型,即E-0模型,其L值、C值和颜色级值F2主基因遗传率分别为87.02%、94.34%和97.54%。表明主基因遗传力较强,多基因遗传力和环境效应影响弱,在育种时对辣椒商品成熟期果皮颜色的选择应在早期分离世代进行。     

富士苹果芽变新品种‘美乐’

‘美乐’是从富士苹果芽变品种‘长富2’中选育出来的浓红色芽变新品种。果实长圆形,果形指数0.88;平均单果质量267.8 g;果皮底色黄绿,全面着鲜红色;果面光滑无锈;果点小,平均密度为5.1个· cm-2;果肉乳黄色,细脆多汁,风味酸甜,果实去皮硬度8.4 kg · cm-2,可溶性固形物含量14.5%,品质优良。果实发育期180 d左右,在山东烟台10月中旬成熟。     

番茄抗黄化曲叶病基因y-5分子标记及遗传分析

以番茄抗黄化曲叶病毒ty-5基因的抗病材料‘13072’（亚洲蔬菜研究与发展中心提供）和感病材料‘13493’（早粉2号）为亲本配置杂交组合,获得F1、F2、BC1P1和BC1P2 4个世代,对番茄黄化曲叶病抗性基因ty-5进行遗传规律分析和基因定位研究。结果表明,抗性基因ty-5为隐性基因控制。利用657株F2分离单株,应用群体分离分析（BSA）法筛选得到与ty-5基因连锁的5个多态性SSR标记,构建了ty-5基因的分子标记连锁图谱,将ty-5基因定位到番茄4号染色体上,物理距离为737 kb的区段内,两侧翼标记为TES2461和TGS4151,与ty-5遗传距离分别为2.4 cM和3.1 cM。生物信息学分析表明,该区段存在52个预测候选基因。     

甜瓜重组自交系群体第1雌花开花期遗传分析

以美国早花厚皮甜瓜品系WI998为母本（P1）,中国晚花薄皮甜瓜品系3-2-2为父本（P2）杂交所得的包括185个家系的重组自交系（RIL）群体为试验材料,通过RIL群体主基因+多基因混合遗传模型分析法,研究不同季节第1雌花开花期（DFF）的遗传特点。结果表明：春秋两季第1雌花开花期遗传均受2对重叠性主基因+加性多基因模型（E_1_8）控制,春季主基因遗传率为77.05%,多基因遗传率为22.44%;秋季主基因遗传率为72.38%,多基因遗传率为27.52%。表明甜瓜DFF主基因遗传力大于多基因遗传力,DFF主要受主基因控制,并在不同季节遗传稳定。     

苦瓜单瓜种子数与种皮颜色的遗传分析

以苦瓜自交系29 和惠州大顶为亲本构建6 个世代（P₁、P₂、F₁、B₁、B₂、F₂）群体,分别对
苦瓜单瓜种子数和苦瓜种皮颜色进行遗传分析。结果表明,苦瓜单瓜种子数的遗传符合2 对等显性主基因+
加性-显性多基因混合遗传模型（E-6 模型）,由主基因和多基因共同控制,多基因显性效应较大,F₁ 表现
出超亲优势。苦瓜种皮颜色的黑色对棕黄色表现为1 对基因控制的显性遗传。     

SSR与AFLP标记在甜瓜连锁图谱上的分布

利用3-2-2×TopMark杂交组合,得到152株重组自交系群体,构建甜瓜分子遗传图谱。该图谱包括71个SSR标记和94个AFLP标记,由17个连锁群构成,覆盖基因组总长度1 222.9 cM,标记之间平均距离为7.41 cM。筛选了428对SSR分子标记（其中360对为EST-SSR引物,68对为g-SSR引物）,得到94对具有多态性的SSR标记,其片段大小在150～300 bp之间,多态性比例占21.29 %;筛选了256对EcorI/MseI AFLP引物组合,得到22对AFLP多态性引物,共含有146个AFLP多态性位点,其片段大小在100～600 bp之间。SSR标记较平均的分布在染色体上,AFLP标记在LG1、LG12及LG14上出现聚集现象。