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。     

甜瓜白粉病抗性遗传育种研究进展

概述了甜瓜白粉病生理小种及其鉴别寄主,甜瓜白粉病抗性遗传,甜瓜白粉病抗性鉴定和分子标记辅助育种在甜瓜白粉病研究上的应用现状.     

甜瓜PMR5抗白粉病基因的遗传定位

以甜瓜白粉病抗性品种PMR5,感白粉病甜瓜伽师及杂交F1以及BC1、BC2分离群体为试材,接种白粉菌生理小种1,采用抗病遗传分析,并利用BSA(Bulked Segregation Analysis)结合SSR(Simple Sequence Repeat)分子标记方法,研究抗白粉病基因的遗传规律获得与其连锁的分子标记,利用获得的分子标记对抗白粉病基因进行遗传定位。结果表明:BC1中抗病与感病分离比为64∶27,BC2中分离比为37∶27,推测PMR5在BC1中表现2个显性基因,在BC2中表现单显性基因遗传模式。用BC2对抗病基因进行遗传定位发现,一共有11个位于LGII的SSR分子标记与抗白粉病基因连锁,抗病基因位于标记CMGA36和SSR25208之间约104 113bp。     

甜瓜白粉病及其抗性分子遗传研究进展

甜瓜是世界范围内重要的水果型蔬菜,但其产量和品质严重受到白粉病的影响。选育和推广抗白粉病甜瓜新品种是从根本上绿色、环保地解决白粉病危害甜瓜生产最为有效的方法,对甜瓜白粉病菌及其寄主抗性分子遗传机制的研究是加快抗病品种选育的前提和基础。笔者综述了甜瓜白粉病病原菌种类和分布、抗性遗传和抗性基因、生理小种的鉴别、白粉病菌的基因组特征,根据研究现状展望未来研究方向,以期为甜瓜抗白粉病育种提供借鉴和参考。     

甜瓜白粉病新抗源的抗性遗传规律

白粉病是严重危害我国甜瓜生产的真菌性病害,寻找抗病性强、抗性稳定且品质优良的甜瓜白粉病抗源,并探明其遗传规律,有利于加速甜瓜抗病品种培育。以国外高品质厚皮甜瓜杂交1代中分离得到的高抗白粉病材料XQG(P₁)为抗源,与高感病哈密瓜亲本SM276(P₂)配置六世代分离群体,分析其白粉病抗性遗传规律。结果表明,F₁代表现抗病,但抗性水平低于抗病亲本XQG,F₂代抗感比符合13∶3的分离比例,BC₁P₁全部表现为抗病,BC₁P₂抗感比符合1∶1的分离比例。这说明XQG对甜瓜白粉病P.xanthii 2France的抗性受一对不完全显性基因和一对隐性基因共同控制。     

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%。     

西瓜果实长圆的遗传及候选基因定位

<正>目的与意义:果实形状作为一个非常重要的农艺性状,在许多作物中已经有了非常深入的研究,同时也获得了许多控制果实形状的候选基因。随着2012年西瓜全基因组测序的完成,西瓜分子生物学的研究得到了快速发展,目前关于西瓜遗传图谱的报道有很多,根据遗传图谱也得到了许多性状的QTLs,尤其是西瓜果实的长度、宽度、果形指数等。然而目前还没有关于西瓜果实形状候选基因定位的报道。因此笔者通过配制杂交组合,解析西瓜果实形状     

甜瓜‘PMR6’抗白粉病基因的遗传及其定位研究

以甜瓜(Cucumis melo L.)感白粉病品种‘Hami413’为受体亲本,抗白粉病品种‘PMR6’为供体亲本构建的255株BC2分离群体为材料,研究‘PMR6’抗白粉病的遗传规律及基因定位。群体遗传分析表明,BC2群体中对白粉病菌Podosphaera xanthii生理小种1的抗性由显性单基因控制,基因命名为Pm-PMR6-1;利用混合分组分析法(Bulked segregant analysis,BSA)从分布于甜瓜12个连锁群上的390个SSR分子标记中筛选出5个多态性标记;通过连锁分析,将该抗性基因定位于12号连锁群SSR标记DM0191与CMBR111之间;根据甜瓜基因组信息设计SSR引物,进一步将该基因定位于SSR12407与SSR12202之间,并且该抗性基因与标记Mu7191共分离;比对基因组序列,两标记间物理距离约226 kb,预测35个候选基因。     

甜瓜白粉病病原鉴定及苗期抗性鉴定

以上海市设施栽培条件下发生的甜瓜白粉病为材料,对其病原菌进行了形态学观察鉴定,确定该白粉病病原物属单囊壳属单囊壳菌(Sphaerotheca fuliginea)。同时,利用该白粉病病原对4个不同的甜瓜品种进行了白粉病抗性鉴定,结果表明哈密瓜新品种东方蜜4号和东方蜜5号抗病性较强,尤其是东方蜜5号病情指数、黄化率均较低。     

不同甜瓜材料白粉病抗性鉴定

以不同甜瓜材料为试材,采用田间自然发病和室内苗期人工接种2种方法,研究了88份甜瓜材料的抗病性,并对昌吉地区甜瓜白粉病生理小种进行鉴定,以比较不同甜瓜材料白粉病的抗病性差异,筛选优质的抗白粉病甜瓜资源。结果表明:昌吉地区甜瓜白粉病病原菌是单囊壳(Podosphaera xanthii)小种1,筛选出Km40、Vm12-21、Vm 12-22、Vm12-23等14份抗病甜瓜材料。     

比较基因组学在甜瓜白粉病抗病基因Pm-2F连锁标记开发中的应用

<正>目的与意义:近年来随着保护地甜瓜生产的迅速扩大,在高温高湿的环境下,甜瓜白粉病的发生变得越来越严重,白粉病已经成为甜瓜绿色无公害生产的主要障碍,危害日益严重。研究发现,中国大部分地区的甜瓜白粉病菌由Podosphaera xanthii(P. xanthii)引起,其中小种2 France是主要的优势生理小种。采用BSA法,开发与甜瓜白粉病P.     

甜瓜芳香物质研究进展

随着市场对水果品质要求的提高和食品工业对天然风味物质需求的增加,以及现代分离鉴定技术的发展,对甜瓜芳香性物质的研究日益受到人们的重视。主要从甜瓜芳香性物质的种类及影响其形成的关键因素等方面进行了综述,以期为甜瓜品种选育、优质栽培、食品工业的利用提供借鉴。     

从甜瓜子叶中提取总DNA

用分子标记方法检测甜瓜杂交种子纯度,如果从真叶中提取DNA,检测周期至少需要15d。为了缩短检测周期,我们分别以甜瓜的成熟干种子、吸胀水后“露白”种子、3d龄刚转绿子叶、6d龄子叶、9d龄子叶和12d龄子叶为材料,进行了提取总DNA的研究。结果表明:除了干种子和吸胀水后“露白”种子外,其他的材料都可以提取到DNA,但是DNA的质量因子叶日龄不同而存在很大的差异。不同日龄的子叶中,以3d龄子叶提取的DNA质量好。子叶6d龄时,提取的DNA质量次于3d龄,少量DNA开始出现降解,以后随着子叶日龄的增加,DNA降解加重。另外,与以真叶为材料提取的DNA样品相比较,子叶DNA样品中的蛋白质等杂质含量高,应增加氯仿抽提纯化次数。     

引进国外的野生甜瓜种质资源果实形态多样性分析

【目的】探究从国外引进的野生甜瓜种质资源的遗传多样性和遗传关系,为野生甜瓜种质资源的评价、分类和高效利用提供参考依据。【方法】以国外引进的100份野生甜瓜种质为材料,采集果实性状数据用于分析野生甜瓜种质资源的遗传多样性,另以我国的薄皮甜瓜、厚皮甜瓜、‘看瓜’和野生甜瓜为参照,分析国外引进野生甜瓜与我国甜瓜种质资源之间的亲缘关系。【结果】国外引进野生甜瓜果实的质量性状和数量性状平均多样性指数分别为0.98和1.79,显示出果实的数量性状具有更丰富的多样性;聚类分析表明,在欧氏距离3.0处可将国外引进野生甜瓜种质资源分为野生和半野生2个类群,在半野生类群中又可分为2个亚群,其中亚群ⅰ包含了参照种质薄皮甜瓜,亚群ⅱ则包含了参照种质厚皮甜瓜。【结论】引进的野生甜瓜种质资源具有丰富的遗传多样性,以果实的数量性状最为突出,并可以分为野生和半野生2种类型,呈现出野生甜瓜向栽培甜瓜驯化的聚类结构,暗示这些甜瓜野生种质在栽培甜瓜的起源与驯化过程中起到重要作用。     

3个甜瓜品种果实香气成分的HS-SPEM/GC-MS比较分析

【目的】探究不同香味类型甜瓜品种成熟果实的特征香气成分。【方法】采用HS-SPME/GC-MS技术对香气成分进行测定分析。【结果】检测到网纹甜瓜‘C51’、‘C52’以及薄皮甜瓜‘白玉满堂’3个甜瓜品种香气成分种类分别为92种、58种、54种,以酯类为主。其中三者共有香气成分10种,为乙酸丁酯、乙酸-2-甲基-1-丁醇酯、乙酸己酯、(Z)-乙酸-3-己烯-1-醇酯、2,3-丁二醇二乙酸酯、乙酸辛酯、乙酸苯甲酯、苯基乙醇、(E)-6,10-二甲基-5,9-十一烷二烯-2-酮、十三烷,其中以乙酸苯甲酯含量最高。厚皮甜瓜‘C51’、‘C52’共有成分为8种,分别为丙酸-2-甲基丙酯、丁酸-2-甲基丙酯、乙酸庚酯、(Z)-乙酸-3辛烯-1-醇酯、丙酸-2-戊醇、2,4-壬二烯-1-醇、(E,Z)-2,6-壬二烯醛、(Z,Z)-3,5-辛二烯。氯乙酸-2-苯乙酯、丙酸-2-甲-3-苯乙酯为‘C51’果实所特有,含量分别高达16.58%和2.09%。(Z)-3-壬烯-1-醇、(E,Z)-3,6-壬二烯-1-醇、(E)-6-壬烯醛是‘C52’果实的特征香气成分,含量分别为2.57%、3.14%、4.29%。薄皮甜瓜‘白玉满堂’含硫化合物种类和含量远高于2个供试厚皮甜瓜品种,并且甲基硫代醋酸乙酯、2-甲基硫代乙酸甲酯、3-甲硫基丙酸乙酯、甲基硫丙杂环、烯丙基甲硫醚为其所独有,占其香气总含量的9.02%,其中烯丙基甲基硫醚、甲基硫丙杂环在甜瓜果实中未见报道,推测含硫化合物可能是薄皮甜瓜的特征香气成分之一。【结论】呼吸跃变型甜瓜香气成分种类最为丰富。不同类型甜瓜果实特征香气存在一定差异。     

甜瓜白粉病抗性AFLP连锁标记的初步研究

甜瓜白粉病是危害我国甜瓜(Cucumis melo L.)生产的主要病害之一。以抗病的7-2和感病的7-1、7-3杂交组合与分离群体进行了甜瓜抗白粉病连锁分子标记研究,建立了AFLP标记技术体系,找到了1个与甜瓜白粉病抗病基因紧密连锁的AFLP标记:M60/E25-520。     

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。     

单倍体甜瓜离体繁殖的方法

以单倍体甜瓜无菌苗的顶芽和腋芽为外植体进行离体繁殖研究。结果表明：单倍体甜瓜最佳增殖培养基为MS + 6-BA 0.5mg·L^-1,最适生根培养基为1/2MS + IBA 0.5mg·L^-1,增殖系数为3.57。染色体计数表明没有倍性变化发生。     

Low night-temperatures affect the metabolism of raffinose-family oligosaccharides in melon (Cucumis melo L.) leaves during fruit expansion

Summary

This study served to reveal the effects and mechanism of low night-temperatures on the metabolism of raffinose-family oligosaccharides in melon (Cucumis melo L.) leaves. We investigated the carbohydrate contents and sugar-metabolising enzyme activities in leaves under normal (15°C; control) and two low night-temperature (12°C or 9°C) conditions during fruit expansion. The results showed that the greatest difference in carbohydrate metabolism occurred between 9°C at night and the 15°C control. Compared to the normal night temperature, total carbohydrate accumulation, in particular raffinose, increased and the ratio of raffinose to total carbohydrates exhibited the greatest increase in melon leaves treated at 9°C at night, while the ratio of sucrose to total carbohydrates declined at the end of the same treatment. These data suggested that 9°C at night played an important role in partitioning carbon from sucrose to raffinose-family oligosaccharides (RFO), and that raffinose may serve dual purposes in stress protection and carbon storage. Meanwhile, the activities of sugar-metabolising enzymes were notably affected by 9°C at night. Sucrose synthase (SS), sucrose phosphate synthase (SPS) and, in particular, galactinol and stachyose synthase activities decreased markedly, while acid invertase (AI) and neutral invertase (NI) activities increased sharply, which restricted sucrose and RFO synthesis. Overall, these data suggest that the decline in stachyose and galactinol synthase activities were the main limiting factor for RFO synthesis in melon leaves at 9°C at night. They also indicated that the reduction in stachyose metabolism may be an important factor during the development of unmarketable fruit.     

甜瓜抗白粉病育种研究进展

综述了葫芦科白粉病菌的种类、特征及其分布,重点介绍了主要危害葫芦科作物的2个白粉病的特点和其鉴定,甜瓜白粉病菌生理小种的分化和通用甜瓜鉴别寄主对这些不同生理小种的抗感反应,对抗源的发掘、抗性遗传与抗病育种进行了详细的评述,并提出了今后我国甜瓜白粉病研究的方向。