基于BSA法的甜瓜果肉酸味相关性状主效QTL分析

以果肉有酸味甜瓜品系MR-1为母本,果肉无酸味甜瓜品系M1-15为父本,配制杂交组合获得F_2代,并自交获得F_(2:3)代群体。通过分析甜瓜果肉性状相关性,发现果肉酸味与果肉pH呈显著负相关。利用群体分离分析法(BSA)筛选发现调控甜瓜果肉酸味基因位于第5号和8号染色体。基于亲本材料作高通量测序,在候选基因组区间开发40对SNP-CAPS引物,经筛选26对在亲本间具有多态性,多态率为65%。所构建遗传连锁图包含15对引物,2个连锁群,覆盖基因组总长度为140.45 cM,标记间平均距离为9.36 cM。检测到两个与果肉酸味相关的QTL和一个与果肉pH相关的QTL。     

甜瓜基因组学、功能基因定位及基因工程育种研究进展

综述了近年来甜瓜基因组学、重要基因挖掘及基因定位、分子标记育种、基因工程育种等分子育种领域最新进展及甜瓜分子育种中存在的问题与展望,为推进甜瓜种质资源的合理高效利用,育成优质抗病甜瓜新品种提供新技术与方法。     

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F_2群体,利用200个F_2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%。     

西瓜遗传图谱的构建及果形指数QTL 分析

以圆球形西瓜品系花园母本为母本,椭圆形西瓜品系LSW-177 为父本,配制杂交组合,构
建由180 个单株组成的F2 群体,测量成熟西瓜的果实纵径、果实横径,并且通过果实的纵径与横径的比
值得到果形指数,进行遗传图谱的构建及相关性状QTL 分析。构建的连锁遗传图谱共含有45 个SSR 标
记,分属13 个连锁群。覆盖基因组长度为547.3 cM,标记间平均距离为12.44 cM,检测到与果形指数
密切相关的QTL 1 个,并在遗传连锁图谱中将之命名为Fsi3.1,位于第三连锁群,位于标记MCPI-12 和
CMN05_69 之间,贡献率为2.8%,加性效应负值,对减小果形指数表现为增效加性效应。     

基于CAPS标记的甜瓜单果重相关性状QTL分析

【目的】基于甜瓜全基因组重测序技术,挖掘SNP位点并开发CAPS标记,构建遗传连锁图谱。初步为甜瓜单果重相关性状进行QTL定位,为甜瓜单果重相关基因挖掘奠定理论基础。【方法】选取栽培甜瓜品系M4-130为母本,野生甜瓜品系X207为父本,构建F_2:3群体材料。对甜瓜果实单果重、果实长宽、果肉厚度、果形指数及可溶性固形物含量等性状进行相关性分析。对亲本材料进行20×深度重测序,利用BWA、SAMTools、VCFTools等软件在全基因组范围内挖掘双亲SNP位点,利用SNP2CAPS软件结合甜瓜基因组上的限制性内切酶酶切位点开发CAPS标记,建立遗传连锁图谱。最后采用复合区间作图法对甜瓜果实单果重、果实长宽、果肉厚度、果形指数及可溶性固形物含量进行QTL分析。【结果】单果重与果实长度、果实宽度及果肉厚度呈显著相关。开发得到可利用CAPS标记185个,构建一张包含12个连锁群的遗传连锁图谱,覆盖总长度为1 600.45 cM,标记间的平均遗传距离8.65 cM。定位发现与单果重相关QTL位点7个（FW3.1、FW4.1、FW5.1、FW6.1、FW8.1、FW8.2、FW11.1）,与果实长度相关QTL位点7个（FL2.1、FL3.1、FL4.1、FL5.1、FL6.1、FL8.1、FL11.1）,与果实宽度相关QTL位点5个（FWID3.1、FWID4.1、FWID8.1、FWID10.1、FWID11.1）,与果肉厚度相关QTL位点2个（FT6.1、FT11.1）,与果形指数相关QTL位点1个（FS2.1）,与可溶性固形含量相关QTL位点2个（SS6.1、SS12.1）。【结论】获得了24个QTL位点。确定了一个主效QTL位点FW8.1,贡献率高达25.8774%,LOD值为16.8746。发现单果重与果实长度、果实宽度及果肉厚度密切相关,定位区间相同或相邻,紧密集中在3、4、5、6、8、11染色体上。     

西瓜果实总糖含量QTL分析

【目的】为了探讨西瓜果实中总糖含量的遗传规律并找到与总糖含量相关的QTL位点,【方法】以高糖品系‘花园母本’为母本,低糖品系‘LSW-177’为父本,配制杂交组合,构建含有180个单株的F2代群体,分别测量成熟西瓜果实中心和边缘部分果糖、蔗糖和葡萄糖含量,并将3者之和相加作为总糖含量进行遗传图谱构建及QTL分析。【结果】构建的遗传连锁图谱共包含45个SSR标记,分属于13个连锁群,覆盖基因组长度为547.3 cM,标记间平均距离为12.44 cM,检测到与中心和边缘总糖含量相关的QTL位点各一个,均为加性遗传效应,贡献率分别为6.56%、7.90%,分布在第3、12连锁群上,LOD值分别为3.1、3.29,找到与中心和边缘总糖含量紧密连锁的标记4个(MU8184-3、MCPI-12、TJ116、MU8558-3),该研究结果为进一步开展西瓜糖含量相关基因定位和克隆研究提供理论依据。【结论】西瓜果实总糖含量为数量性状遗传,由多基因共同控制,中心部分总糖含量QTL位点表现为正向加性效应,边缘部分总糖含量QTL位点表现为负向加性效应。     

西瓜葫芦素E变化规律及其相关基因关联分析

为探明西瓜（Citrullus lanatus）不同发育时期果实中葫芦素E积累机制，通过高效液相色谱法测定西瓜不同发育时期果实、叶片和茎蔓中葫芦素E含量，在葫芦科数据库中鉴定西瓜葫芦素E合成代谢关键基因，结合前期构建的转录组数据挖掘葫芦素E代谢相关关键基因，共筛选得到9个参与葫芦素E生物合成的候选基因，与其他葫芦科作物同源基因作同源性比对及系统进化树构建，初步推测细胞色素P450酶基因家族、氧化角鲨烯环化酶（OSC）基因、转录因子ClBt基因和乙酰转移酶（ACT）基因上调表达与西瓜果实中葫芦素E积累相关，Cla007078、ACT和OSC基因为西瓜葫芦素E合成代谢相关候选基因。研究为进一步探究西瓜葫芦素E积累相关基因功能提供参考。