瓠瓜果实品质性状因子分析和综合评价

以206份瓠瓜种质资源为试材,测定了其28项品质性状相关指标,并进行了相关性分析、因子分析和聚类分析,建立了基于因子分析的瓠瓜果实品质综合评估模型,并根据综合得分排序了优良度,结合二维排序图,筛选获得高品质种质材料。结果表明：206份瓠瓜种质材料28项果实品质性状指标变异程度不同,变异系数在2.71%～63.60%。变异系数最大的是游离谷氨酸(Glu)含量,变异系数最小的为含水量,不同品质指标间均存在不同程度的相关性。因子分析筛选出9个公因子,累计方差贡献率为86.78%,其中第1公因子的贡献率为38.46%,主要集中于游离氨基酸类。根据相关性分析和聚类分析结果,以指标避免重复和简单易用为原则,将指标简化为肉厚、可溶性固形物含量、硬度、Glu含量、蛋白质含量这5项代表性指标,并综合评估了206份瓠瓜种质材料的果实品质。本研究结果为后续瓠瓜高品质优良品种的选育提供材料和依据。     

西瓜炭疽病菌离体叶片接种鉴定技术

西瓜炭疽病是由瓜类炭疽病菌引起的一种真菌性病害,严重影响西瓜产量和品质。目前西瓜炭疽病抗性鉴定的方法主要是苗期喷雾法,本研究采用离体叶片接种鉴定的方法(点滴法)对12份西瓜种质材料进行炭疽病抗性鉴定。具体方法为配置好孢子浓度为1×10⁶的长岭西瓜炭疽病菌液,采取西瓜植株的第四片真叶置于铺好湿润吸水纸的塑料盒中,利用微量移液器将10 μL菌液点滴在叶面上,盖上透明塑料盖,置于温度为25 ℃,湿度为90%的光照培养箱中,保持黑暗48 h后给予正常的光照,5 d后调查发病情况。利用平均病斑直径及发病率进行鉴定评价,共获得长岭西瓜炭疽病菌免疫材料1份(PI368509)、抗病材料1份(PI278038)及中抗材料1份(Sun sweet)。与喷雾法接种鉴定相比,离体叶片接种鉴定具有不损伤植株、节省菌液、接种标准一致、不会产生病原菌扩散的优点。     

类番茄茄LA2951抗黄瓜花叶病毒QTL的定位

 类番茄茄（Solanum lycopersicoides）高抗黄瓜花叶病毒（Cucumber mosaic virus,CMV）。通过4次独立试验,对来自类番茄茄LA2951的渐渗系（Introgression Line,IL）采用摩擦接种法,人工接种CMV亚组Ⅱ进行了筛选,定位了8个抗CMV的QTL,它们分别位于番茄第2、7、8、9、10、11和12染色体上,均可显著降低植株的病情指数,与前人已鉴定的来自多毛番茄（S. habrochaites）LA1777和智利番茄（S. chilense）LA0458的抗CMV位点不同位,为抗CMV新位点。通过对抗CMV的IL初步分析发现,这些IL包含的QTL呈现不完全显性遗传效应,QTL聚合为完全加性效应。     

萝卜叶片干枯基因的定位

萝卜叶片过早干枯影响植株生长和肉质根的形成,限制萝卜高产潜力的发挥。研究萝卜叶片干枯性状的遗传规律及定位相关基因,对于探索萝卜叶片干枯的发生机理及其调控机制具有重要意义。以萝卜自交系‘pp12Q-4-2’和‘36-2’为亲本构建F2分离群体,对其叶片干枯性状进行调查和遗传分析,同时观测叶片干枯对肉质根根粗和质量的影响。采用BSA法,利用基于萝卜全基因组测序开发的SSR引物对叶片干枯基因进行初定位,对初定位区域采用标记逐步加密的策略得到最终定位结果,并进行遗传图谱构建。研究结果表明:萝卜叶片过早干枯的植株叶绿素含量下降、肉质根生长发育受阻;叶片干枯性状符合质量性状的遗传特点,由隐性单基因控制,正常叶片对干枯叶片表现为显性;通过基因定位,最终将控制叶片干枯的基因定位于萝卜第7号染色体的scaffold89_21520和scaffold89_21545两标记之间,它们之间的遗传距离为0.8 c M,物理距离为211.63 kb,该区域包括43个候选基因。     

西瓜ClMTB基因特征及其应答CGMMV侵染的表达分析

N6-甲基腺苷(N6-methyladenosine,m6A)修饰是真核生物体内最重要的甲基化修饰,由甲基转移酶、去甲基化酶和结合蛋白调控.m6A修饰在植物生长发育和逆境调控中发挥十分重要的作用,但是相关研究却主要集中在一些模式植物中.本研究通过生物信息学等手段从西瓜中鉴定得到了一条m6A甲基转移酶编码基因ClMTB,...     

利用类番茄茄LA2951渐渗系群体鉴定番茄抗晚疫病QTL

【目的】利用来自番茄近缘野生种类番茄茄（Solanum lycopersicoides）LA2951的渐渗系群体,挖掘LA2951中潜在的抗晚疫病基因。【方法】采用离体叶片接种法,每片小叶背面接种10 μL菌液（2×104孢子囊/mL）,在温度19℃和相对湿度70%-100%的条件下,第6天测量叶片病斑面积（lesion size,LS）和发病率（disease incidence,DI）。【结果】LA2951对晚疫病的抗性受QTL （quantitative trait loci）控制。接种番茄晚疫病T1,2小种,鉴定出Rpiq1b、Rpiq2b、Rpiq4b、Rpiq8a和Rpiq11等5个QTL,可显著减少叶片病斑面积;Rpiq1a、Rpiq2a和Rpiq8b等3个QTL,可明显降低叶片的发病率。接种致病力较强的小种T1,2,4,只鉴定出2个可减少DI的QTL（Rpiq4a和Rpiq5）。说明来自LA2951的QTL呈现明显的小种特异抗性。根据番茄高密度遗传图谱,本研究鉴定的QTL与前人鉴定出的番茄抗晚疫病QTL均同位。另外,无论是接种T1,2小种还是T1,2,4小种,均发现2个感病位点（Spiq4和Spiq10）,它们分别位于第4条和第10条染色体短臂末端,可显著增加番茄叶片的DI。【结论】定位了来自类番茄茄LA2951的10个抗晚疫病QTL和2个感病QTL,抗病QTL呈现明显的小种特异抗性,研究结果为番茄抗晚疫病育种提供了理论参考。     

基于丝瓜全基因组序列SSR分子标记开发

为研究高效的丝瓜分子标记,本研究根据已报道的有棱丝瓜和普通丝瓜全基因组序列信息,利用MISA 2.1软件对丝瓜全基因组水平的SSR位点进行搜索,分别在有棱丝瓜和普通丝瓜中鉴定到341 829个和348 397个SSR位点,发生频率分别为2.20 kb/SSR和2.03 kb/SSR。有棱丝瓜和普通丝瓜重复单元最多的均为单核苷酸,分别占总数的73.90%和74.21%,其次为二核苷酸和三核苷酸重复单元。在有棱丝瓜和普通丝瓜中各鉴定到211种SSR重复基序,其中A/T、AT/AT、AG/CT和AAT/ATT重复基序类型出现频率最高。优选SSR位点,分别在有棱丝瓜和普通丝瓜中开发了278 522和284 966对SSR引物。通过比对两个基因组的SSR引物序列与自身的参考基因组,获得在有棱丝瓜和普通丝瓜中具有序列大小差异的SSR引物955对,随机挑选其中64对引物在6份表型差异较大的丝瓜材料中进行引物有效性检测,其中61对引物有目的条带扩出,16对引物具有多态性。本研究在丝瓜全基因组水平所开发的SSR分子标记可为后续丝瓜种质资源鉴定、亲缘关系分析及分子标记辅助育种提供基础。     

蔬菜变态根茎发育的分子机理研究进展

变态根茎是许多蔬菜作物重要的产品器官。阐明变态根茎的形成不仅是植物发育生物学研究的重要内容, 也是提高相关蔬菜作物产量和品质的重要保障。近年来,关于蔬菜变态根茎形成机理的研究已经取得了重要进展。本文主要以代表性根茎类蔬菜作物萝卜、芜菁、马铃薯、莲藕、榨菜、山药、芋艿为对象, 就其变态根茎发育的遗传和分子机理, 包括变态根茎发育相关性状的遗传及QTL定位,形态建成的物质和能量代谢, 细胞周期及细胞膨大,植物激素、光周期、转录因子等调控机制的研究进展进行了综述。蔬菜变态根茎发育相关性状多为寡基因或多基因控制的数量性状。目前,一系列发育相关性状的QTL位点被鉴定,一些重要性状的连锁标记被开发。作为形态建成物质的淀粉、糖类和蛋白质为变态根茎的发育提供重要的物质、能量和营养来源,诸多基因参与形态建成物质的代谢。细胞周期作为细胞分裂的调节器,决定细胞数目。细胞周期受细胞周期蛋白（cyclins,CYC）、细胞周期蛋白依赖性激酶（cyclin-dependent protein kinases,CDKs）以及转录因子 RB/E2F 的调控。细胞膨大决定细胞大小,受扩展蛋白（expansin,EXP）和木葡聚糖内糖基转移酶/水解酶（xyloglucan endotransglucosylase/hydrolases,XTHs）等重要因子调节。植物激素是变态根茎发育的基础调控因子,诸多激素如赤霉素、生长素、脱落酸、细胞分裂素和茉莉酸等参与变态根茎的发育。光周期调控是变态根茎发育的动态信号,大量参与光周期调控的基因,如光敏色素、CONSTANS (CO)、FLOWERING LOCUS T (FT)、APY 等在变态根茎形成过程中都起到重要的调控作用。此外,MADS-box、ABF/AREB 和 homeobox 等转录因子也在变态根茎的发育中扮演重要角色。另外,文章就小RNA、表观遗传学、转录组学、蛋白质组学、比较基因组学、全基因组测序和关联分析的研究在变态根茎发育机理中的应用进行了简要介绍。     

西瓜miR164b靶基因鉴定及其对黄瓜绿斑驳花叶病毒侵染应答的分析

将miR164b序列与西瓜基因组进行比对,获得miR164b前体Pre-miR164b基因并克隆。Pre-miR164b长度为97 bp,含有完整的茎环结构。Pre-miR164b启动子区含有光响应元件、赤霉素响应元件、乙烯响应元件、水杨酸响应元件、真菌诱导响应元件等多个顺式作用元件。降解组测序获得miR164b的4个靶基因,均注释为NAC转录因子基因,剪切位点位于miR164b序列5′ 端第10位碱基。miR164b及靶基因在黄瓜绿斑驳花叶病毒（CGMMV）侵染不同时间的表达模式不同,靶基因Cla018596的表达模式与miR164b呈负相关,而Cla019099、Cla023219和Cla023357的表达模式与miR164b没有相关性。     

iTRAQ蛋白质组学分析揭示西瓜响应CGMMV胁迫的蛋白质

黄瓜绿斑驳花叶病毒病(CGMMV)是一种危害西瓜生产的检疫性病害。为了在蛋白质水平研究西瓜对CGMMV的胁迫应答,本研究采用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术对CGMMV接种前后的西瓜叶片进行蛋白质组学分析,获得参与CGMMV胁迫应答的差异表达蛋白质(DEPs),并对DEPs进行KEGG功能分析;利用Cytoscape构建蛋白质-蛋白质互作(PPI)网络;应用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)验证蛋白质在CGMMV胁迫下的表达。结果共获得61个在 CGMMV胁迫下的DEPs,包括核糖体蛋白、光系统PSⅠ和PSⅡ蛋白、ATP合成酶、NADH脱氢酶、热激蛋白HSP22.8、真核细胞翻译起始因子、蔗糖合成酶和乙烯响应因子等;KEGG功能分析表明DEPs参与光合作用、次生代谢物质生物合成和植物激素信号转导等代谢途径;PPI分析显示,48 h_0 h、25 d_0 h和25 d_48 h分别有13、32和43个DEPs在CGMMV胁迫下参与已知的蛋白互作网络;RT-qPCR获得了SUS4、RPL22、NAD7、PSBH、Defensin-like protein 5、ATPF、LSP1和HSP22.8在CGMMV不同侵染阶段的表达模式。本研究结果获得了西瓜响应CGMMV胁迫应答的蛋白质,为后续明确西瓜响应CGMMV的分子机理奠定了一定基础。