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【目的】分析黄瓜基因组中与叶酸合成代谢相关的基因数量、定位以及表达特征,对关键酶基因进行生物信息学分析与克隆,旨在为黄瓜叶酸合成调控研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥叶酸合成相关基因,利用黄瓜基因组数据库中9930_V3版本进行BLAST比对。利用MapChart绘制黄瓜染色体物理图谱并对基因定位。利用qRT-PCR分析这些基因在黄瓜果实发育不同时期和不同材料中的表达量。通过MEGA、WebLOGO、ExPASy等工具对关键酶基因进行生物信息学分析。通过PCR扩增对关键酶基因进行克隆,并测序分析基因的序列差异。【结果】同源比对获得19个黄瓜叶酸代谢相关基因,这些基因不均匀分布在黄瓜7条染色体上,且以Chr.4和Chr.5上分布最多。通过对其中11个调控叶酸合成的基因在测序黄瓜9930果实发育不同时期以及果实叶酸含量高低差异显著的2份材料的表达量分析,发现CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS和CsDHNA 3个基因与果实叶酸含量变化趋势完全一致;CsADCS、CsADCL、CsDHNA、CsHPPK/CsDHFS、CsFPGS、CsDHFS等基因的表达量在2份材料中具有显著差异。通过对2个调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因CsGCHI和CsADCS的蛋白序列及蛋白结构域分析,发现各物种中CsGCHI的同源基因均具有2个GTP_cyclohydroI结构域;CsADCS的同源基因均具有2个GATase结构域、1个Anth_synt_I_N结构域和1个Chorismate_bind结构域。它们在不同物种中高度保守,进化树分析亲缘关系近的物种聚类到一起。分别扩增黄瓜果实低叶酸含量自交系65G和高叶酸含量自交系02245中CsGCHI和CsADCS的同源基因,序列分析表明CsaV3_1G041250全长为3 012 bp,CDS序列长度为1 413 bp,3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的变异;CsaV3_7G026240全长为3 047 bp,CDS长度1 407 bp,序列无变异;CsaV3_5G036360全长7 941 bp,CDS序列长度为2 706 bp,序列无变异。【结论】鉴定出19个不均匀分布在7条染色体上的黄瓜叶酸代谢相关基因,基因CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS 、CsDHNA和CsADCS是影响黄瓜果实叶酸含量变化、导致叶酸含量高低显著差异的关键基因,调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因GCHI及ADCS功能相对保守,CsGCHI在65G、02245中有3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的差异。 相似文献
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黄瓜是我国重要的大宗蔬菜种类之一,VC含量是黄瓜果实内在品质的重要指标。采用紫外分光光度法,对不同季节种植的106份黄瓜核心种质果实VC含量进行测定,分析其遗传多样性并筛选高VC含量种质。结果表明,黄瓜果实VC含量受季节影响显著,2个春季之间具有较强的相关性,春、秋季之间相关性相对较低;整体来看,印度类型黄瓜种质果实VC含量高于东亚类型、欧洲类型和西双版纳类型。对64份在3个季节均测定到VC含量的黄瓜种质进行聚类分析,结果在相关系数为2时可将核心种质划分为4个类群,筛选出CG12(TGR 580)、R89(唐秋选)、R97(绿宝石选)、CG97(大刺黄瓜)等4份稳定的高VC含量材料。 相似文献
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黄瓜白粉病抗性遗传机制的研究 总被引:13,自引:1,他引:13
采用多世代联合分析方法, 通过3个抗感杂交组合研究了黄瓜白粉病抗性的遗传规律。结果表明, 3个组合的最适遗传模型皆是两对加性- 显性- 上位性主基因+加性- 显性- 上位性多基因模型(E2120模型) 。组合Ⅰ的主基因遗传率为64.26% ~95.47% , 两对主基因感病相对抗病为部分显性, 两主基因的加性效应及第二主基因的显性效应较大, 两主基因的加性×显性互作效应也较大。组合Ⅱ和组合Ⅲ两主基因的遗传率分别为95.35%和96.04% , 两主基因的加性效应、显性效应和显性度较为相近。 相似文献