甜瓜DAMD反应体系优化及指纹图谱分析

以甜瓜DNA为模板,以小卫星DNA YNZ22核心序列为引物,在甜瓜上建立了DAMD的优化反应体系,并用该优化体系分析了28份甜瓜的遗传多样性,开发了一种揭示甜瓜种质间遗传差异的新型分子标记.     

Construction of a molecular map for melon (Cucumis melo L.) based on SRAP

A molecular map of melon (Cucumis melo L.) was constructed with SRAP (Sequence-Related Amplified Polymorphism) markers using a population consisting of 114 F₂ individuals derived from the cross of 4G21 (C. melo var. chinensis) and 3A832 (C. melo var. saccherinus). Twenty-nine primer pairs were used and 187 polymorphic loci were produced. The map consists of 12 linkage groups that include 152 genetic markers and cover 2077.1 cM with an average genetic distance of 13.67 cM. Every linkage group has 6–32 genetic markers with average genetic distance of 9.72–19.19 cM. The length of linkage group is 85.3–496.1 cM. __________ Translated from Acta Horticulturae Sinica, 2007, 34(1): 135–140 [译自 : 园艺学报]     

NaCl胁迫下甜瓜苗期CmCBL1的表达及生理响应

类钙调磷酸酶B亚基蛋白CBL作为钙感受器,接收外界刺激传递钙信号给下游的靶蛋白,从而引起一系列生理生化反应,在植物生长和抗逆方面有重要作用。研究以1/2 Hogland营养液水培甜瓜幼苗为材料,对其进行0 mmol/L(CK)和200 mmol/L NaCl处理,分析盐胁迫下0~9 d不同时间点甜瓜幼苗中CmCBL1基因的表达变化与植株生理生化指标变化。结果表明,CmCBL1基因主要在甜瓜的茎和叶表达,并且在NaCl胁迫处理(200 mmol/L)下0~12 h内上调表达后下降。与对照相比,NaCl胁迫处理甜瓜幼苗干质量与鲜质量都下降,根、茎、叶的Na⁺/K⁺均升高,叶片黄化。Spearman相关性分析结果表明,相对于对照植株,在第3~7天时间点内盐胁迫下CmCBL1相对表达与Na⁺/K⁺、Na⁺相对含量呈极显著负相关,与鲜质量呈显著正相关,综上说明CmCBL1基因在甜瓜耐盐生理中具有重要作用。     

黄瓜成熟瓜网纹基因H遗传定位及候选基因分析

【目的】有无网纹是黄瓜果实生理成熟后的重要表型性状之一,对其控制基因进行遗传定位和候选基因分析,为黄瓜果实性状改良提供理论依据和技术支撑,同时也可为网纹基因的精细定位及克隆奠定基础。【方法】利用成熟瓜无网纹黄瓜自交系 PI205996（P1）和成熟瓜有网纹自交系 PI263079（P2）为亲本构建不同遗传群体,进行网纹性状遗传分析。以包含230个单株的F2分离群体为试材,应用分离群体分组分析（BSA）法和2 112对SSR引物进行SSR分析,采用 JoinMap 4.0 作图软件和 MapInspect 软件构建成熟瓜网纹基因的SSR连锁群,并完成其染色体的初步定位。结合9 930黄瓜全基因组序列信息和115份核心种质重测序结果,利用Primer6.0 软件开发设计新标记,对初步定位区域进行标记加密,利用生物信息学的相关信息对定位区域进行候选基因分析。【结果】研究表明,黄瓜成熟瓜有网纹自交系 PI263079的有网纹性状是由显性单基因（H）控制的,有网纹对无网纹为显性。从2 112对SSR引物中筛选出255对在亲本间表现出多态性的引物,多态率为12.1%。利用亲本间具有多态性的引物对有网纹和无网纹各7个单株DNA进行分析,筛选获得了9对与H基因连锁的SSR标记,将H初步定位在黄瓜5号染色体（Chr.5）上,侧翼标记分别为SSR13006和CSWCT-17,遗传距离分别为3.6 cM 和8.2 cM。根据初步定位区域的序列信息,设计合成了97对新的SSR引物,其中4对引物在亲本间表现出多态,多态率为4.1%。利用这4对新的多态性SSR引物对亲本和F2群体的DNA 进行分析,最终构建了一张包含13个SSR标记的H分子标记连锁群,获得了与H最近的侧翼标记SSR13006和SSRH-90,遗传距离分别为3.6 cM 和1.7 cM。利用黄瓜全基因组测序提供的基因预测和注释结果,发现基因H所在区段的物理距离为297.7 kb,存在29个候选基因。根据前人研究结果,推测Csa5G591790是与成熟瓜网纹形成相关性较大的候选基因。【结论】黄瓜自交系PI263079的成熟瓜有网纹性状由显性单基因H控制,该基因位于黄瓜第5号染色体长臂的297.7 kb区段内,侧翼标记分别为SSR13006 和SSRH-90,遗传距离分别为3.6 cM 和1.7 cM。本研究为H 基因的精细定位和克隆奠定了良好基础,也为黄瓜成熟瓜网纹性状的分子标记辅助选择育种提供了理论参考。     

甜瓜CmERFIV-5基因cDNA的克隆·表达分析及载体构建

[目的]研究甜瓜Cm ERFIV-5基因的克隆、表达分析及超表达和RNAi载体构建。[方法]根据Gen Bank上登录的甜瓜一个乙烯应答因子(ethylene responsive facter,ERF)基因c DNA序列(登录号:MELO3C024315)设计合成特异性引物。应用RT-PCR技术从甜瓜品种河套蜜瓜(Cucumismelo L.cv.Hetao)成熟果实中克隆得到该基因c DNA序列,命名为Cm ERFIV-5,分析了该基因在甜瓜根、茎、叶及果实发育过程中的表达特性,将其构建到过量表达载体p PZP221中,得到重组植物表达载体p PZP221-Cm ERFIV-5。同时,构建了该基因RNAi载体p ART-27-Cm ERFIV-5。[结果]序列分析显示,所克隆的c DNA长度为808bp,编码255个氨基酸。荧光实时定量PCR分析表明,Cm ERFIV-5基因在甜瓜根、茎、叶及不同发育时期的果实中均有表达,在叶片中表达量最高。[结论]构建了Cm ERFIV-5基因的过量表达载体与RNAi载体,为进一步研究该基因的功能奠定了基础。     

常见葫芦科作物砧木嫁接甜瓜其品质差异分析

[目的]分析常见葫芦科作物砧木嫁接甜瓜(Cucumis melo L.)后甜瓜的生长发育及果实品质。[方法]以东甜02自根苗作为对照,进行以南瓜(Cucurbita moschata)、大葫芦[Lagenaria siceraria(Molina)Standl.var.gourda Ser.]、瓠子[Lagenaria siceraria(Molina)Standl.var.clavata Ser.]、丝瓜(Luffa cylindrica)、节瓜[Benincasa hispida(Thunb.)Cogn.var.chieh-qua How]为砧木、东甜02为接穗的嫁接栽培比较试验,研究不同砧穗组合的嫁接成活率、植株生长速率和果实性状。[结果]以节瓜、丝瓜为砧木,不利于东甜02果实优良性状的表现,而以瓠子、南瓜为砧木,对东甜02有积极的影响,而以大葫芦为砧木,则利弊参半。[结论]该研究可为甜瓜嫁接栽培的发展提供理论依据。     

网纹甜瓜玻璃苗外观形态、显微结构及生理特性的研究

为研究网纹甜瓜离体快繁过程中玻璃化苗的外观形态、显微结构及生理特性,在第2次继代培养结束时,取玻璃苗观察外观形态并做石蜡切片,同时测定其相关生理指标.结果表明:玻璃苗植株节间短缩、节不明显、半透明、浅绿色.叶片肥厚肿胀,表面凹凸不平,皱缩并纵向卷曲,脆弱易破碎.叶肉细胞细胞壁不完全,栅栏组织和海绵组织无明显区别,甚至无栅栏组织,细胞排列疏散、凌乱,细胞壁的某些区域出现空洞.其组织含水量极显著高于正常苗;叶绿素含量、总可溶性糖和还原糖的含量均极显著低于正常苗;过氧化物酶(POD)活性和丙二醉(MDA)含量均高于正常苗,而苯丙氨酸解氨酶(PAL)和超氧化物歧化酶(SOD))活性均显著低于正常苗.可见,玻璃苗的外部形态异常是内部结构所致,且玻璃苗与正常苗生理特性存在明显差异.     

甜瓜短蔓基因Cmdm1的精细定位及候选基因分析

【目的】对甜瓜短蔓突变体Z8进行短蔓基因的精细定位并确定候选基因,为甜瓜株型的分子改良奠定基础。【方法】考察短蔓突变体Z8和野生型B15的主蔓节数、主蔓长度、主蔓节间长度以及侧枝长度等农艺性状。配制Z8/B15杂交组合并进行遗传分析,利用F2群体中的短蔓单株进行基因精细定位。通过对定位区间内注释基因编码区进行测序以确定候选基因。【结果】与野生型B15相比,突变体Z8节间显著变短导致植株矮化,顶端花序紧凑簇生,遗传分析表明其短蔓性状由一对隐性核基因Cmdm1控制。采用基因图位克隆策略,利用780个F2短蔓单株最终将该基因精细定位于第7染色体短臂标记c7-112和s2之间约56 kb的区间内,并与标记dm-1共分离,区间内共包含4个注释基因。经测序鉴定,发现Z8中与拟南芥ERECTA同源的MELO3C016916 ATG下游第1 995位碱基由T突变为G而产生终止密码子,导致蛋白翻译提前终止,致使后面激酶结构域完全缺失,推测MELO3C016916即为控制蔓长的Cmdm1。【结论】Z8短蔓性状受隐性核基因Cmdm1控制,利用分子标记最终将该基因定位于7号染色体短臂标记c7-112和s2之间...     

嫁接方法对甜瓜嫁接工效及嫁接苗生长和果实品质的影响

甜瓜枯萎病是目前甜瓜生产上危害最严重病害之一,利用抗病砧木进行嫁接栽培是克服甜瓜枯萎病的最有效措施。为了在甜瓜生产上有效应用嫁接技术,以思壮10号为砧木、厚皮甜瓜东方蜜1号为接穗,采用插接、贴接及双断根嫁接三种方法进行嫁接,研究不同嫁接方法对嫁接工效、嫁接苗素质以及嫁接苗定植后植株生长和果实品质的影响。试验结果显示,插接和贴接的嫁接速率相近,均显著高于双断根嫁接(182.7株·h^-1),但贴接的成活率(93.29%)显著低于插接和双断根嫁接,插接和贴接的嫁接工效(分别为254.5株·h^-1和256.5株·h^-1)显著高于双断根嫁接(177.7株·h^-1)。比较不同嫁接方法嫁接苗的高度、接穗茎粗、最大叶长和宽,发现双断根嫁接苗综合素质优于插接苗和贴接苗,贴接苗除了苗高度显著低于插接苗外,其他秧苗素质与插接苗无显著差异。三种嫁接方法嫁接的秧苗及自根苗定植后的生长比较接近,坐果节位、节间长度、最大叶大小无显著差异;果实大小、果形指数、果肉厚度、中心可溶性固形物含量在三种嫁接方法之间无显著差异,但嫁接苗(插...     

甜瓜T912雌花形成时雄蕊原基退化的形态学观察

甜瓜T912品种是雌雄异花同株,与正常品种的雄全同株不同,这在育种工作中省去了人工去雄的麻烦,大大提高了杂交的成功率和种子纯度。本文通过对T912品种雌花形成时雄蕊原基退化的形态学观察,并与正常的完全花品种1 4进行比较,认为雌花是完全花发育过程中雄蕊退化的结果,退化的雄蕊原基中无花药组织的分化。另外,用计数法对T912与1 4两个品种进行了统计,结果发现T912雄蕊原基以5数居多,与正常的1 4雄蕊以3数为主有所区别。     

甜瓜种子相关性状遗传规律与QTL分析

以遗传性状差异较大的厚皮甜瓜ms-5与薄皮甜瓜HM1-1为亲本配制杂交组合,利用F_2∶3群体对种子相关性状进行主基因+多基因遗传模型分析,确定遗传规律,并构建遗传图谱对种子相关性状进行QTL分析。基因定位结果显示:甜瓜种皮颜色为1对基因控制的质量性状,白色对黄色显性;甜瓜百粒重和种子宽度符合A-1遗传模型,即1对主基因控制的加性-显性效应的数量性状;甜瓜种子长度符合B-1模型,即2对基因控制的加性-显性多基因数量性状。利用F₂群体构建1个含有153个酶切扩增多态性序列(CAPS)标记的遗传连锁图谱,该连锁图谱覆盖总长度为1 104.2 cM,标记间平均遗传距离为7.2 cM。对甜瓜种皮颜色开展初步定位,将控制甜瓜种皮颜色的白色基因(WT)定位在第5连锁群上,两端连锁标记为HD0520和HD0519,与连锁标记的遗传距离分别为13.3 cM和7.0 cM。甜瓜种子百粒重QTL位点位于第6和第11连锁群,sw6.1位于标记E0615和E0618之间,sw11.1位于标记E1113和P1117之间。甜瓜种子长度QTL分布在第7和11连锁群,sl7.1位于标记E0716和HD0713之间,sl11.1和sl11.2分别位于标记E1110、E1112及标记XB1114、E1113之间。甜瓜种子宽度QTL位点位于第2连锁群,位于标记XB0207和E0219之间。研究结果可为甜瓜种子性状的基因精细定位与克隆提供理论依据。     

甜瓜果长基因fl与性别表达基因a的遗传分析及定位

【目的】 研究甜瓜2号连锁群中果长基因fl与性别表达基因a的连锁关系。分析果实长度和性别表达类型(雄花两性花同株、雌雄异花同株)的遗传规律,定位两性状基因。【方法】 以圆形甜瓜、雄花两性花同株品种西州蜜为父本,长形甜瓜、雌雄异花同株品种蛇瓜为母本杂交产生的160个BC₁(Back Cross 回交群体)单株为作图群体,研究BC₁群体中果实长度和性别类型的分布,对二者进行遗传分析。利用集团分离分析法(Bulked Segregant Analysis, BSA),用甜瓜2号连锁群上的48个SSR分子标记,对甜瓜果实长度和花性型性状进行多态性标记的筛选,对两性状基因定位。【结果】 甜瓜果实长度符合数量性状的遗传特点;雄花两性花同株与雌雄异花同株可能受双基因遗传控制。通过连锁分析,将果长基因fl定位于2号连锁群的标记SSR247159和标记SSR252089之间,遗传距离为3 cM;将性别表达基因a定位于标记SSR227156和标记CMGA36/SSR235092之间,遗传距离为3.59 cM;两区间之间的遗传距离为0。【结论】 在甜瓜西州蜜和蛇瓜的BC₁群体中,将果实长度基因fl和性别表达基因a的初步定位于不同标记区间内,证明二者不是同一基因。     

硅酸钠处理对厚皮甜瓜果实采后病害的控制及活性氧代谢的作用

【目的】研究硅酸钠处理对厚皮甜瓜果实采后病害的控制和活性氧代谢的作用。【方法】以‘玉金香’厚皮甜瓜为试材,用100 mmol•L-1硅酸钠常温浸泡处理10 min,处理后12 h接种粉红单端孢（Trichothecium roseum）,测定处理对果实采后病害及活性氧代谢的影响。【结果】硅酸钠处理可显著降低果实损伤接种T. roseum的病斑直径(P＜0.05)和果实的自然发病率;诱导果实过氧化氢（H2O2）的积累和超氧阴离子（ ）产生速率的提高,增加了果肉组织过氧化氢酶（catalase, CAT）的活性,抑制了前期果肉组织超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）的活性,促进了丙二醛（malondialdehyde, MDA）的产生,降低了果肉组织细胞膜的完整率。接种后硅酸钠处理果实可进一步诱导果肉组织产生更多的H2O2和 ,提高了CAT活性,维持了SOD活性,促进果肉组织产生了较多的MDA。【结论】采后硅酸钠处理可通过调节果实活性氧的代谢来提高厚皮甜瓜果实对采后病害的抗性。     

黄瓜耐冷性遗传分析与连锁标记筛选

黄瓜(Cucumis sativusL.)是典型的冷敏型植物。对黄瓜来说,冷害是生产上制约其丰产、优质的主要逆境因素之一。为了掌握黄瓜耐冷性遗传规律,加快黄瓜耐冷品种的选育,本研究选取黄瓜耐冷型品系0839和低温敏感型品系B52为亲本杂交得到F1和F2,进行苗期低温鉴定和遗传分析。供试亲本的耐冷性主要受一对显性单基因控制。结合BSA(群体分离分析)和SSR分子标记,获得了与黄瓜耐冷性主效基因连锁的SSR标记。通过F2群体分析,鉴定出与耐冷性基因连锁的分子标记SSR07248,该标记与耐冷性基因间的遗传距离为32.6cM。     

一种基因芯片图像滤波混合法

对基因芯片的表达数据进行分析，有助于获得基因的表达谱与功能之间的关联信息，而基因芯片图像的滤波方法，对于获得高质量的基因表达数据具有重要的意义。本文采用小波和中值滤波混合法对基因芯片图像去噪，采用的小波硬门限阈值量化法去噪预先处理了基因芯片图像的部分高频噪声，避免了图像有用信号湮灭；而中值滤波法弥补了小波分析中的噪声指数较高的局限性。与传统的基因芯片图像滤波方法进行对比实验，结果表明，该方法能够在有效去除基因芯片图像噪声的同时，很好地保持图像的边缘和细节信息。     

蓖麻遗传资源产量与品质性状主成分聚类分析及其评价

以国内外引进的75份蓖麻种质资源为材料,在对株高、果穗长、含油率、单株有效穗、单株蒴果数和单株种子产量等6个农艺性状进行相关分析的基础上,进行了主成分聚类分析.结果表明,前3个主成分累计贡献率达83.45%.其中,第1主成分为产量构成因子,贡献率为58.41%;第2主成分为含油率构成因子,贡献率为13.87%;第3主成分为株高构成因子,贡献率为11.17%.主成分系统聚类分析表明,当欧氏距离取值D=2.49时,可把75份蓖麻种质资源分成四大类群,在杂交育种上可根据不同类别的特点加以利用.     

牛磺酸对黄瓜幼苗生长和生理特性的影响

采用牛磺酸溶液培育黄瓜幼苗,牛磺酸浓度分别为10、100、500、1000、5000mg·L-1,测定牛磺酸对黄瓜幼苗生长指标和生理特性指标包括光合作用PSⅡ的光化学效率、细胞膜相对透性和膜脂过氧化的影响。结果表明,适量浓度的牛磺酸处理可明显促进黄瓜幼苗的生长、增强幼苗的素质和促进壮苗的形成,并在一定程度上提高黄瓜幼苗叶片的光化学效率,降低细胞膜相对透性和膜脂过氧化产物的含量,最适处理浓度约为500mg·L-1,说明牛磺酸对黄瓜幼苗细胞膜有一定的保护作用。     

加工类型黄瓜果实脆度与其组织结构的关系

对加工类型黄瓜果实脆度与组织结构和纤维素含量的关系进行了研究。结果表明,影响黄瓜脆度的因素有果皮厚度、薄壁细胞递增情况、纤维素含量和果实硬度等,它们的基本关系表现为表皮的厚度要适中,过厚的表皮脆度不好;近表皮的薄壁细胞由小到大递增快的多比较脆。果实纤维素含量与脆度相关性不大,果实硬度与脆度的关系比较复杂,硬度高的并不意味着脆度好,硬度小的也不表明脆度差。     

奥地利黑麦染色体核型和C-分带带型

以奥地利黑麦(S eca le cerea le L.)为试验材料,通过G iem sa C-分带对其进行了细胞学鉴定、染色体核型与C-带分析。结果表明,奥地利黑麦体细胞染色体为14条,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体形成7个二价体,其核型公式为2n=2x=14=10m+2sm+2m(SAT)。通过C-分带将奥地利黑麦1R~7R的7条染色体区分开来,其C-带带型公式为2n=14=2C+I+T+2C+T+4I+T+2C+I+T++2T+2ST。奥地利黑麦除2R和4R长臂近端部约1/4处有带且7R无中间带外,其余带型与黑麦标准C-分带带型基本一致。