西瓜果皮蜡粉相关基因定位研究

试验选用果皮无蜡粉西瓜品系‘W1-1’为母本,果皮有蜡粉西瓜品系‘1061’为父本,配制杂交组合获得F2代群体,分析果皮蜡粉性状遗传规律发现,西瓜果皮蜡粉性状受一对显性基因控制。利用群体分离分析(BSA)法筛选得到西瓜果皮有蜡粉基因位于第8号染色体,以双亲材料基因组重测序为基础,在定位区域开发30对引物,其中19对引物具有多态性。利用19对引物标记F2代群体,构建分子遗传图谱,该图谱全长230.29 cM,定位到一个距离为2.78 cM控制西瓜果皮蜡粉的位点,两个与该位点紧密连锁的CAPS标记,分别为w8-6149和w8-0794。利用100份西瓜自然群体材料分析2个与西瓜果皮有蜡粉紧密连锁标记有效性,分子数据与田间数据吻合率分别为79.0%和72.0%。     

甘蓝型油菜显性无蜡粉基因的染色体组定位

为给克隆无蜡粉基因提供理论依据,减少无蜡粉基因分子标记的工作量,对用白菜型油菜有蜡粉材料Ｃ１－３３与甘蓝型油菜无蜡粉材料１０４７种间杂交获得的Ｆ１,自交所得Ｆ２,以及与Ｃ１－３３回交获得的ＢＣ１,ＢＣ２代的蜡粉性状分离进行了观察。结果表明,１０４７中显性无蜡粉基因位于甘蓝型油菜的Ａ染色体组上。     

粉皮冬瓜表皮蜡粉微形态及蜡粉组分研究

【目的】探明不同粉皮冬瓜品种表皮蜡粉成分特性,为进一步解析冬瓜表皮蜡粉的分子调控奠定基础。【方法】选择形状不同的2个粉皮冬瓜品种（夏茂粉皮小冬瓜和夏茂粉皮大冬瓜）为试验材料,采用扫描电子显微镜观察表皮蜡粉结构,通过非靶向气相色谱-质谱（GC-MS）检测技术对表皮蜡粉的成分进行分析。【结果】夏茂粉皮小冬瓜和夏茂粉皮大冬瓜表皮均有大量堆叠的杆状蜡粉结构,但夏茂粉皮小冬瓜杆状的前端上还粘附丝状蜡粉。2个品种三萜类物质含量均占比最高（42.09%和35.63%）,但酯类和烷烃物质含量占比存在明显差异,夏茂粉皮小冬瓜分别为31.16%和3.53%,夏茂粉皮大冬瓜分别为22.17%和17.34%。在检测出的9类65种成分中,11种化合物在2个品种间呈极显著差异,8种化合物呈显著差异。【结论】冬瓜表皮蜡粉形态结构和成分在不同品种间存在较大差异,不同的蜡粉成分对其结构的形成有重要影响。通过对不同冬瓜品种表皮蜡粉成分的鉴定,为今后明确蜡粉性状在冬瓜中的遗传规律,阐明其遗传分子机制,具有重要的科研和生产实践价值。     

作物表皮蜡粉研究评述

本文综述了作物表皮蜡粉的成分、结构、合成途径、功能及测定方法等研究的最新进展。并对比了测定蜡粉的方法,对存在的缺陷和不足进行探讨,可为研究作物蜡粉提供参考。     

小麦叶片表皮粉质化的遗传定位

为发掘小麦中影响叶片表面粉质化的关键位点,对小麦茎叶表皮粉质化蜡质的基因进行遗传定位。以141份重组自交系群体为材料,利用已构建的高密度遗传图谱对四川推广品种川麦32的叶片表皮粉质化进行基因型鉴定。结果表明:目标性状在重组自交系群体中表现为单基因遗传,且被定位于2D染色体短臂上。     

黄瓜果皮蜡粉量遗传分析及QTL定位

【目的】黄瓜是世界上一种重要的蔬菜,2012年产量已超6.5亿吨。黄瓜果实品质一直备受育种者关注,尤其是果实风味、营养和外观品质。前人对影响黄瓜果实外观品质的相关性状已有深入的研究,但对黄瓜果皮蜡粉量性状长期未得到足够关注。黄瓜果皮蜡粉量作为黄瓜重要的外观品质性状之一,对其进行遗传分析和QTL定位将有助于了解果皮蜡粉形成的分子机制,为黄瓜果皮蜡粉量基因的精细定位及克隆奠定基础,同时也为利用分子标记辅助选育少蜡粉的黄瓜新品种提供理论依据和技术支撑。【方法】利用黄瓜多蜡粉品系‘PI183697’和少蜡粉品系‘1101’构建六家系世代群体,并于海南和北京不同环境条件下种植。在商品瓜成熟时期,采用分光测色计（CM-700d）对六家系世代群体各单株上商品瓜的蜡粉量进行定量测量,每个单株选取2-3个商品瓜,每个商品瓜上选取五处进行测定,然后计算平均数,根据计算结果进行黄瓜蜡粉性状的遗传分析。利用2个亲本对1 288对SSR引物进行筛选,从中挑选出128对多态性较好的标记,对F₂群体进行分析,取最小阈值LOD3.0采用JoinMap4.0软件进行遗传图谱构建。利用MapQTL4.0软件,结合构建的遗传图谱进行果皮蜡粉量QTL定位。【结果】在黄瓜野生品系‘PI183697’中,黄瓜果皮蜡粉量的遗传符合数量性状的特征,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对六家系世代的黄瓜果皮蜡粉量进行分析,得出黄瓜果实果皮蜡粉量的遗传符合1对加性主基因+加性-显性多基因（D-2）模型。利用2个F₂群体分别构建了两张包含7条染色体、128对SSR标记的遗传图谱。2次共检测到7个与蜡粉量相关的QTL位点,在第1、3、5染色体上各检测到1个位点,分别为WP1.1、WP3.1和WP5.1,在第6染色体上检测到4个位点,分别为WP6.1、WP6.2、WP6.3和WP6.4,其中WP5.1和WP6.2 2个QTL位点在两季中均被检测到,LOD值分别为7.70、4.81和4.21、6.69,贡献率分别为14.9%、12.4%和8.0%、16.7%。 【结论】黄瓜果皮蜡粉量的遗传符合数量性状特征,由1对加性主基因+加性-显性多基因控制（D-2）。第5染色体上的WP5.1和第6染色体上的WP6.2均可重复检测到,因此,推断控制蜡粉含量的主效候选位点可能位于第5或第6染色体上。     

黄瓜果实表面蜡粉形成及其影响因素研究进展

根据国内外相关研究结果,综述了黄瓜果实表面蜡粉及其形成机制、影响蜡粉形成的因素以及嫁接对蜡粉形成的影响。黄瓜果实表面的蜡粉是由4～8个无核细胞组成且表面硅化的球状体,蜡粉形成过程有硅参与,蜡粉的有无或多少受一对主效基因控制,同时可能存在与之相关的修饰基因。温度、湿度、光照等环境因素以及嫁接砧木均对蜡粉形成有显著影响,砧木可能通过改变嫁接黄瓜的硅吸收特性而影响蜡粉的形成。     

黄瓜果实黑刺基因B2的遗传分析和定位

以黄瓜黑刺自交系PI197088(P1)和白刺自交系SA0422(P2)为亲本构建的592株F2群体为材料,对黄瓜果实黑刺基因B2进行定位研究。采用以下方法:(1)遗传分析:性状调查结果为F2群体中黑刺株与白刺株的分离比为9∶7,初步判定黑刺性状由2对基因控制。(2)测序比对:比对亲本中的黑刺基因B(Csa4G003095),发现SA0422的B基因转录区存在单碱基突变,引起转录本拼接异常,导致编码产物出现18个氨基酸的缺失。(3)基因分型:用与B基因紧密连锁的SSR标记分析表型为白刺的单株,结果呈现3种不同的基因型,推测在PI197088和SA0422及其后代群体中,果实黑刺性状由B基因和另一个基因(命名为B2)共同控制。(4)基因定位:利用该F2群体,通过分离群体分组分析法(bulked segregant analysis,BSA),筛选获得与B2基因连锁的SSR标记5个,构建了B2基因的SSR标记连锁群。得到以下分析结果:研究分析表明黄瓜果实黑刺由2对基因(B和B2基因)控制,本研究将B2基因定位于黄瓜第5号染色体上,与两侧最近的连锁标记(SSR13237和SSR03514)的遗传距离分别为12.94和2.42cM,这些结论为后续的B2基因精细定位奠定了基础。     

西瓜果实硬度性状主基因+多基因遗传分析

研究以硬果皮果肉野生西瓜"PI186490"为母本,以果皮果肉硬度适中栽培西瓜"LSW-177"为父本,构建六个世代群体。利用主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析法,分析2014~2015两年获得的两套六个世代群体(P_1、P_2、F_1、BC_1P_1、BC_1P_2和F_2)各中心及边缘果肉硬度、果皮厚度和硬度遗传特点。结果表明,中心果肉硬度和果皮厚度遗传符合C-0模型,加性-显性-上位性多基因控制,多基因的加性和显性效应均为正向,多基因上位性效应累计为正向。边缘果肉硬度遗传符合D-4模型,由一对负向完全显性主基因+加性-显性多基因控制,主基因遗传率为19.97%,多基因遗传率为3.25%,主基因遗传起主导作用。     

西瓜果肉柠檬黄色的遗传分析和基因定位

[目的]对西瓜白色和柠檬黄色果肉的色素成分、色素含量、遗传规律进行研究,通过BSA-seq进行基因定位,并预测与柠檬黄色果肉相关的候选基因,为深入研究西瓜柠檬黄色果肉的遗传与分子机制奠定理论基础.[方法]本研究选用'冰糖脆'(Ⅰ P1,白色果肉)和'喜华'(Ⅰ P2,柠檬黄色果肉),'萨省奶油瓜'(Ⅱ P1,白色果肉)...     

西瓜果形基因图位克隆及分子标记开发

【目的】基于GBS（Genotyping-by-sequencing）高密度遗传图谱初步定位结果,通过图位克隆方法对西瓜果形基因进行精细定位,并开发功能性分子标记,有助于全面研究果形基因的功能及分子标记辅助选择育种。【方法】利用114份纯合西瓜品系全基因组重测序数据及其果形指数表型进行GWAS（genome-wide association study）分析,结合GBS高密度遗传图谱初步定位结果确定果形基因候选区段,以商业小型西瓜品种纯化所得品系K2（椭圆形、FSI=1.54±0.13）和L1（圆形、FSI=1.11±0.07）为材料构建F₂群体,通过开发分子标记对果形基因ClFSI进行精细定位,根据西瓜参考基因组‘97103’v1注释信息确定候选基因,并通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）进行验证。【结果】利用1 152份F₂群体,最终将ClFSI精细定位于3号染色体的FMFSI-1与FMFSI-2标记之间物理距离约63 kb区间内,共包含5个注释基因。其中Cla011257属于已报道与控制果实纵径和果形相关的SUN基因家族。经测序分析发现,西瓜椭圆形品系K2在该基因第3外显子上存在两个非同义突变位点Chr3：26846636 G-A和Chr3：26847041 G-A（‘97103’v1）,分别导致天冬酰胺（Asn）替换为天冬氨酸（Asp）和谷氨酸（Glu）替换为赖氨酸（Lys）,并利用Chr3：26847041突变位点开发功能性分子标记FSICAPS-2。qRT-PCR分析表明,K2（椭圆形）与Charleston Gray（细长形）中候选基因表达量无显著性差异,但均显著高于L1（圆形）。【结论】本研究将控制西瓜果形的ClFSI精细定位于3号染色体63 kb区间内,推测Cla011257为最终目的基因,Chr3：26847041和Chr3：26846636突变位点是导致果形不同程度伸长的重要位点,并开发了可以同时鉴定Cla011257多种突变类型的功能标记FSICAPS-2。     

采前套袋对苹果梨表皮蜡质结构和化学组分的影响

【目的】探讨采前套袋处理对苹果梨（Pyrus bretschneideri Rehd. cv. Pingguoli）果皮蜡质结构和化学组分的影响。【方法】在花后60 d对苹果梨果实进行双层套袋处理,通过扫描电镜观察和气相色谱-质谱联用（GC/MS）分析,了解套袋微域环境对果皮蜡质含量、结构和化学组分的影响。【结果】套袋处理苹果梨表皮蜡质含量与未套袋相比差异不显著;与未套袋相比,套袋果实表皮蜡质粗糙、蜡膜不均一、裂纹较多,且表面无蜡质结晶形成。对其蜡质组分分析表明,套袋与未套袋果实检出的蜡质组分数量与种类均存在差异;在含量上套袋果实烷烃较未套袋有所提高,链烷酸有所下降。同时采前套袋处理的果实蜡质组分中饱和链烷酸的碳数分布优势也发生了变化,未套袋果实以C28、C30和C26的相对丰度较大,而套袋果实仅以C26和C28的相对丰度较大,并未检测到C30饱和链烷酸。【结论】采前套袋处理对苹果梨表皮蜡质超微结构、化学组分种类和链长均具有明显的影响,但其影响机制尚需进一步研究。     

冬瓜 WRKY 基因家族鉴定及表达分析

【目的】WRKY转录因子家族在植物生长发育、抵御胁迫等过程起着至关重要的作用。挖掘参与冬瓜（Benincasa hispida Cogn.）非生物胁迫的WRKY基因家族成员,探究其生物学功能。【方法】基于冬瓜基因组数据库鉴定冬瓜WRKY成员,利用生物信息学的方法系统分析其WRKY基因家族成员的蛋白理化性质、系统发育、保守基序、顺式作用元件,通过qPCR分析冬瓜WRKY的表达情况。【结果】冬瓜WRKY基因家族有57个成员,氨基酸数目在126～650之间,相对分子质量在13.92～71.68 kD之间;蛋白等电点在4.61～9.69之间。根据系统进化树将该家族分为3个类群,第二类群又分为5个亚组。冬瓜WRKY外显子有2～6个。染色体定位分析发现,有56个基因定位在12条染色体上,1个基因未定位在染色体上。保守基序分析显示,Motif 1和Motif 3存在于56个基因,且同一类群具有类似的保守基序结构。同时,冬瓜WRKY基因的启动子上均含有应激反应相关元件、激素响应元件。WRKY在冬瓜不同组织和果实发育时期特异表达。RT-PCR结果表明非生物胁迫和激素处理冬瓜可诱导部分WRKY基因的表达。...     

水稻穗部簇生突变体(Cl-dz)的遗传分析与初步定位

从水稻育种材料后代中获得1个受隐性单基因控制的簇生穗突变体(Cl-dz)。其表型特征为:在二次枝梗顶端有2～3个小穗簇生在一起,呈"W"形态。遗传分析表明该性状是受单基因控制的隐性性状。利用突变体Cl-dz与保持系冈46杂交构建F2定位群体,将该基因定位在6号染色体的SSR标记RM6036与RM1340之间,遗传距离分别为3.6cM和7.0cM。     

朱砂根化学成分的分析

通过系统提取法对朱砂根的根、茎、叶三部分分别提取,用化学反应法进行成分鉴定,结果表明:朱砂根中含有叶绿素、挥发油、三萜类、酚类、醌类、强心甙、有机酸、黄酮类、三萜皂苷、鞣质、氨基酸、糖类等多种物质.对朱砂根总皂苷进行定向提取,用紫外扫描测定分析,结果表明总皂苷在436nm和530nm波长具有吸收峰.