基于西双版纳黄瓜的遗传图谱构建 及其重要农艺性状QTL定位分析

【目的】以西双版纳黄瓜与北京截头黄瓜为亲本构建的F9重组自交系群体为作图材料进行遗传图谱的构建,并对叶绿素含量、果实大小、侧枝多少及其第一分枝节位等重要农艺性状进行QTL定位分析,为黄瓜品种的选育及高产、稳产育种提供有益参考和帮助。【方法】以北京截头黄瓜与西双版纳黄瓜为亲本杂交得到F1,之后按单粒传方式得到含有124个F9重组自交系（RILs）群体。以该F9重组自交系（RILs）群体为作图群体,以995对SSR标记为筛选引物,采用joinmap4.0软件进行遗传图谱的构建。并利用构建的遗传图谱,采用WinQTLcart2.5软件复合区间作图法,结合统计的叶片叶绿素含量,商品瓜的瓜长、瓜粗,种瓜的瓜长、瓜粗、瓜把,以及侧枝数、第一分枝节位等相关的共12个黄瓜重要农艺性状的QTL位点进行检测。【结果】构建了含有7个连锁群,137个SSR标记的遗传图谱,图谱总长591.2 cM,平均图距为4.3 cM;共检测到与12个黄瓜农艺性状相关的QTL位点29个,分布在第1、2、3、4、6、7染色体上。其中,叶绿素性状相关的QTL有6个,商品瓜性状相关的QTL有7个,种瓜性状相关的QTL有9个,侧枝性状相关的QTL有7个,单个QTL位点的可解释的表型变异范围为5.30%-19.24%。Ldr4.2的贡献率最小,为5.30%,Lbn1.2的贡献率最大,为19.24%。【结论】构建了西双版纳黄瓜RIL群体遗传图谱,并对叶片叶绿素含量、果实及侧枝等相关的12个农艺性状进行了QTL定位分析,共获得29个相关QTL。     

黄瓜渐渗后代遗传变异分析及 QTL 检测

 为了探讨栽培黄瓜（Cucumis sativus L.,2n = 14）渐渗酸黄瓜（C. hystrix Chakr.,2n = 24）遗传物质后的遗传变异情况,以12 个黄瓜-酸黄瓜渐渗系及其受体亲本栽培黄瓜‘北京截头’为试验材料,对表现酸黄瓜主要特征的生物学性状进行调查分析和相关QTL 检测。结果表明：各渐渗系的变异系数介于6.17% ~ 46.26%,平均为20.81%,在多数性状上与受体亲本差异极显著,表现出酸黄瓜的遗传特性。通过t 测验,以P ≤ 0.001 为阈值,在10 个性状上共检测到87 个QTL,平均每个性状9.67 个QTL,每个渐渗系7.25 个QTL,每个导入DNA 片段0.8 个QTL。上述结果证明控制相关性状的野生酸黄瓜遗传物质已渐渗进入栽培黄瓜,且使其遗传基础有所扩大。     

黄瓜中导入野生酸黄瓜外源DNA片段的分子验证

【目的】对栽培黄瓜(Cucumis sativus L.,2n=14)与野生酸黄瓜(Cucumis hystrix Chakr.,2n=24)经远缘杂交和多代回交、自交而来的渐渗系进行分子标记分析和表型鉴定,旨在为黄瓜导入酸黄瓜外源DNA片段提供相应依据。【方法】从分子标记分析、DNA序列比对和农艺性状表现上对各渐渗系和双亲进行研究。【结果】渐渗系与栽培黄瓜存在13.2%的遗传多态性,包括供体特异带、缺失带和产生的新带。利用RAPD引物D-11和SSR引物06632在渐渗系中分别扩增出约310bp和150bp的酸黄瓜特异带,序列分析表明其与酸黄瓜相应DNA片段的相似性分别为92.93%和96.48%,碱基差异分别为41个和9个,包括碱基转换、颠换和缺失。表型鉴定发现其呈现出酸黄瓜的遗传特性。【结论】野生酸黄瓜DNA已渐渗进入栽培黄瓜基因组,同时发生了少量不同类型的变异。     

黄瓜未授粉子房培养获得同源四倍体

为获得稳定纯合的同源四倍体黄瓜材料,采用多种分化培养基对黄瓜(Cucumis sativus L.)未授粉子房培养形成的胚进行培养。结果共获得33个再生植株,经染色体计数后发现7株为同源四倍体植株(2n=4x=28)。利用SSR手段对获得的同源四倍体植株进行了同质性鉴定,发现均为纯合子。利用形态学观察和染色体计数法对同源四倍体单株自交后代的遗传稳定性进行了研究,结果表明自交后代倍性没有发生变异。对此类型同源四倍体植株和经秋水仙素诱导获得的同源四倍体植株分别进行了花粉可染率、花粉萌发率及自交结籽数的观察,发现前者具有高的育性,自交结籽数为15～34粒。上述结果表明,黄瓜未授粉子房培养是获得同源四倍体的一条途径,获得的稳定纯合且育性好的同源四倍体材料可作为特异资源用于黄瓜倍性育种。     

普通丝瓜种质资源部分质量性状的鉴定和评价

研究了102份普通丝瓜品种资源的长势、叶色、叶形、裂叶度、雌雄花的花色及商品瓜的瓜皮色、瓜面手感、瓜皮皱缩及瓜面的茸毛疏密、凸纹条数、凹纹条数、凸瘤多寡、凹纹色和凸纹色等性状,分别进行了分级,并调查了各个级别的分布频次,列出了参照品种。     

丝瓜部分农艺性状的变异情况及相关性分析

调查了79份丝瓜种质材料的雄花花冠直径、雌花花冠直径、瓜长、瓜径、单瓜质量、叶横径、叶纵径、叶柄长、茎粗、瓜形指数和分枝数,研究了11个性状间的相关性及变异情况。结果表明,瓜形指数和分枝数变异系数大,叶横径和叶纵径变异系数小。瓜长与叶柄长显著正相关,与瓜径和雌花花冠直径显著负相关;瓜径与分枝数显著正相关;单瓜质量与瓜长、瓜径极显著正相关,且与叶柄长显著正相关。     

普通丝瓜第1雌、雄花分化时期的研究

用常规石蜡切片技术,对普通丝瓜早、中熟品种第1雄、雌花发育的不同阶段所对应的苗龄、叶龄进行了研究。结果表明:普通丝瓜子叶期茎尖已开始花芽分化,雄花先于雌花发育。早熟品种苗龄12 d、幼苗2~3叶期,中熟品种苗龄16 d、幼苗3~5叶期,雄蕊原基发生;早熟品种苗龄22 d、幼苗5~7叶期,中熟品种苗龄30d,幼苗8~10叶期,雌蕊原基开始出现。中熟品种的第1雄花节位比早熟品种高1~3个节位、第1雌花节位相应高3~5个节位。     

黄瓜10个基因型材料外植体内源激素水平及比例对其离体再生的影响

以10个不同基因型黄瓜(CucumissativusL.)子叶节外植体为材料,研究外植体内源激素水平、诱导分化阶段不同外源激素及配比对外植体分化率、不定芽数量和形态的影响,揭示影响不同基因型黄瓜离体再生活力的关键激素因素,并进一步优化黄瓜再生体系。结果表明:MS培养基不添加植物生长调节剂时,10个材料的分化率差异显著,内源CTK水平与分化率呈显著正相关,相关系数分别为0.4544(培养0 d)和0.6110(培养14 d)。MS培养基添加外源1.5 mg·L-1 6-BA后,不同基因型的分化率从5.95%～20.45%提高到了42.39%～80.43%。不定芽形态观察发现:外植体再生过程形成了两种不同类型的不定芽:Ⅰ型芽为正常芽,叶片舒展,茎秆明显;Ⅱ型芽为畸形芽,有叶片形态,但无明显的茎秆结构。不同基因型材料分化形成Ⅰ型和Ⅱ型不定芽的比例差异显著,Ⅰ型/Ⅱ型不定芽比值高的基因型最终再生苗率显著高于比值低的基因型。相关性分析显示不同材料中产生Ⅰ型/Ⅱ型外植体比例与其IAA/ABA比值的相关性最高(R2=0.4214),Ⅰ型/Ⅱ型不定芽比值与再生苗率呈显著正相关(R2=0.5623)。对...     

黄瓜的一个中短果突变体基因的初步定位

中短果(medium short-fruit)突变体msf黄瓜为种植‘长春密刺’黄瓜自交系的过程中发现的1株自然突变材料,表现为果实长度以及果把长度相对野生型偏短,还表现出植株偏矮,侧枝发育异常,以及主茎脆弱等表型。通过石蜡切片和扫描电镜观察发现突变体果实长度的差异是由于细胞变小引起的。遗传分析发现F2分离群体中野生型表型长果与突变体表型中短果的分离比符合孟德尔3:1遗传定律,表明msf突变性状为单基因控制的隐性性状。BSA-seq(Bulked Segregant Analysis Coupled with Whole-Genome Sequencing)分析将候选基因定位于黄瓜基因组1号染色体26.7～30.9Mb区域内。利用437株中短果和‘hazerd’(欧洲温室型短果)杂交的F₂群体将基因定位在28.4～29.8 Mb之间的1.4 Mb区间内。结合dCAPS标记验证将CsaV3₁G044310作为候选基因,该基因编码拟南芥Ⅱ形肌醇多磷酸5–磷酸酶(Ⅱ型5PTase)同源蛋白。通过基因定量表达和内源激素生长素和赤霉素的测定进一步表明该...     

黄瓜果皮和果肉芳香物质的成分鉴定及差异比较

为揭示黄瓜果皮、果肉间香气差异及不同黄瓜品种果实香气特点,利用气相色谱-质谱联用技术对6个黄瓜品种进行芳香物质成分的检测分析.结果表明:从黄瓜果皮、果肉中分别检测出60种和47种芳香物质,主要包括醛类、醇类、酮类、酯类和烃类.醛类是黄瓜果肉的主要风味物质,含量高达总风味物质的83.78％ ～96.31％,显著高于果皮;...