分子标记辅助甜瓜抗蔓枯病基因聚合及‘白皮脆’品种改良

[目的]为甜瓜抗蔓枯病聚合育种探索一种简单、快捷的选择方法,同时获得品质优良且高抗甜瓜蔓枯病的改良‘白皮脆’品种(系)。[方法]利用单一抗源PI140471(含抗病基因Gsb-1)与PI420145(含抗病基因Gsb-6)杂交,结合苗期蔓枯病菌A和A1梯度接种(5×105m L-1、5×107m L-1和5×109m L-1)鉴定与SSR标记CMCT505及SCAR标记SGSB1800筛选,获得聚合2个抗蔓枯病基因Gsb-1和Gsb-6的聚合抗源471-145。以聚合抗源471-145为父本,品质优异的感病品种‘白皮脆’为母本进行杂交获得F1,选取含有聚合抗源且表现高抗的F1单株,再以‘白皮脆’为轮回亲本进行品种改良。[结果]SSR标记CMCT505可以在‘白皮脆’和PI140471上分别扩增出219和190 bp的特异性片段,SCAR标记SGSB1800可以在PI420145上扩增出1 800 bp的特异性片段,而聚合单株可以同时扩增出190和1 800 bp两条特异性片段。BC3F3群体筛选结果显示一些单株已经成功聚合了Gsb-1和Gsb-6两个抗病基因。单基因抗源PI140471和PI420145对不同菌株表现出选择性抗性且抗性水平低于聚合基因抗源。田间抗性观察显示,含有2个抗性基因的植株表现为高抗甜瓜蔓枯病,与分子标记检测结果一致。本课题组创建的分子标记CMCT505和SGSB1800对抗病基因Gsb-1和Gsb-6的选择具有较高的准确性,可以很好地应用于分子标记辅助选择甜瓜抗蔓枯病聚合育种。另外,抗性观察与果实品质测定表明改良‘白皮脆’品种(品系)高抗甜瓜蔓枯病且商品性优良。[结论]本研究初步建立了甜瓜抗蔓枯病聚合育种的分子标记辅助选择体系,为甜瓜抗蔓枯病聚合育种探索了一种简单、快捷的选择方法,同时也为甜瓜优质、抗病和高产育种提供新的遗传资源。     

“风味2号”甜瓜果实成熟过程中的品质变化

以60Coγ射线育出甜瓜新品种"风味2号"为材料,研究其果实发育和品质形成的动态变化。结果表明,从授粉后第5天开始果实快速膨大,第30天时鲜重达最大。从授粉后第29天开始,果肉可溶性糖含量迅速增加,其后保持稳定,至第34天显著降低。可滴定酸含量随果实的发育逐渐增加,糖酸比的高峰出现在授粉后第30-34天。气相色谱表明,"风味2号"果实中主要可溶性糖为果糖、葡萄糖和蔗糖,有机酸为苹果酸和柠檬酸,其中柠檬酸是主要有机酸。气相色谱-质谱联用分析显示:果实有35种挥发性物质,其中酯类占35.24%,酸类占19.21%,醇类为14.28%,醛类为11.71%。     

厚皮甜瓜心部果肉蔗糖含量QTL定位及候选基因分析

【目的】运用QTL分析厚皮甜瓜心部果肉蔗糖含量,挖掘影响该性状的候选基因,为厚皮甜瓜甜味性状的遗传改良奠定理论基础。【方法】以高糖材料VZX(V醉仙)为母本和低糖材料HP(高代自交系)为父本杂交衍生的F₂群体为研究对象,利用高效液相色谱仪测定果实赤道位置心部果肉蔗糖含量,从F₂群体中挑选蔗糖含量极端高和极端低的单株各20个,分别构建高蔗糖池和低蔗糖池,对双亲及混合池均进行全基因组重测序(约20×覆盖深度),定位蔗糖性状的关联区间,并结合生物信息学分析候选基因。【结果】厚皮甜瓜心部果肉蔗糖含量在F₂群体中基本呈正态分布,符合典型的数量性状遗传特征;对双亲及混池进行全基因组重测序,共获得有效数据32.62 G,Q20在95%以上,平均覆盖深度为17.76,比对到参考基因组上的总reads数目比例在98.72%~99.02%,测序数据质量高,参考基因组选择合理有效;在8号染色体定位到1个3.29 Mb的区间,共注释到108个基因;在初定位区间内获得1个参与糖酵解和糖异生生化过程的候选基因EVM0000647,在高糖和低糖亲本间编码区无非同义突变,但启动子区域具有大量差异位点,且表达量具有明显差异。【结论】极端混池测序(BSA)方法,在8号染色体上定位到1个影响厚皮甜瓜心部果肉蔗糖含量的QTL,大小为3.29 Mb,共注释到108个基因,其中候选基因EVM0000647,通过差异表达负调控厚皮甜瓜心部果肉蔗糖的积累。