甜瓜果形基因CmSUN25-26-27a的鉴定和分子标记

【目的】挖掘甜瓜果形相关基因,为甜瓜果实形状的遗传改良提供理论基础。【方法】通过全基因组鉴定,系统发育分析,结合表达量与果形的关联分析来鉴定参与甜瓜果形调控的CmSUN基因,并利用候选基因在自然群体中的序列变异开发相关分子标记。【结果】通过全基因组鉴定及系统发育分析,鉴定到甜瓜CmSUN家族的CmSUN25-26-27a基因。该基因在开花当天的雌花中有显著的表达,并且在不同果形甜瓜中的表达量与果形指数(fruit shape index,FSI)呈正相关关系;对200份自然群体的序列分析发现,CmSUN25-26-27a基因编码区存在一个SNP-Single Nucleotide Polymorphism(A/G),导致了编码氨基酸的非同义突变,含有CmSUN25-26-27a A等位基因的厚皮甜瓜的FSI显著高于含CmSUN25-26-27a G等位基因的厚皮种质。该SNP位点将厚皮甜瓜按果形大致分为FSI>1.5(A)和FSI <1.5(G)两种类型。根据该SNP位点设计了用于区分甜瓜果形的dCAPS标记。【结论】CmSUN25-26-27a同源基因广泛参与葫芦科作物的...     

河南省主栽甜瓜品种苗期表型性状变异分析

以河南省内收集的30份主栽甜瓜品种为试材,分析了其苗期16个表型性状的变异。结果表明:苗期表型性状变异较大,数量性状的变异系数介于14.24%~62.96%,其中子叶面积的变异系数最大;质量性状的变异系数介于10.80%~60.49%,真叶形状变异系数最大。主成分分析表明,16个性状指标可转化为5个独立的综合指标,其累计贡献率达82.40%。聚类分析表明,30份甜瓜品种可划分为5类,各类之间性状差异较大。上述结果明确了河南省主栽甜瓜品种苗期性状的变异,为基于苗期性状的优异品种筛选及培育提供理论依据。     

十五份甜瓜种质苗期性状的聚类分析及相关分析

以15份有代表性的甜瓜种质为试材,统计分析了其苗期13个质量性状和数量性状的变异和相关,以期为杂交育种亲本的选配以及苗期性状预测提供理论依据。结果表明:苗期性状变异丰富,数量性状的变异系数在35.32%和112.34%之间,其中真叶面积的变异系数最大,下胚轴长变异系数最小;质量性状的变异系数变幅为27.18%~49.69%,子叶形状变异系数最小,子叶颜色变异系数最大;聚类分析结果表明,0869("Tyeha")和0969("PI-I64852")聚为一类,其遗传背景与其它种质相差较大;在欧式距离为5.52处,可划分为厚皮类群和薄皮类群;相关分析表明,13种苗期性状中,子叶宽与单果鲜重呈显著正相关,相关系数达到0.619,可用于对甜瓜产量性状进行预测。     

甜瓜叶绿素含量全基因组关联分析及候选基因预测

【目的】挖掘与叶绿素含量显著关联的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)位点和候选基因，为甜瓜叶绿素含量改良提供分子靶点和基因资源。【方法】以118份具有广泛变异的甜瓜种质为自然群体，采用2 531 449个高质量SNP标记对叶片叶绿素含量进行全基因组关联分析，挖掘优异等位变异，并预测候选基因。【结果】甜瓜自然群体叶绿素含量趋向正态分布，包含5个明显的亚群。利用Q模型对2次试验的叶绿素含量及其最佳线性无偏预测(best linear unbiased prediction, BLUP)值进行关联分析，共检测到15个显著位点，分布在甜瓜第1、2、4、8、11、12号染色体上，表型贡献解释率为5.62%～6.69%。其中，8个位点的不同基因型之间存在显著表型差异。结合关联位点的候选区域和转录组数据，共鉴定到28个差异表达基因，其中MELO3C018513.2和MELO3C003666.2是改良甜瓜叶绿素含量的潜在候选基因。【结论】通过高质量SNP标记Q模型的全基因组关联分析，共检测到15个与叶绿素含量显著关联的位点，筛选出2个可能与叶绿素含...     

甜瓜HD-Zip家族基因的鉴定及在表皮毛发育中的表达分析

【目的】研究HD-Zip家族基因在甜瓜表皮毛发育过程中的表达模式和功能。【方法】利用生物信息学方法对甜瓜HD-Zip家族基因进行全基因组鉴定、染色体定位、系统进化分析、基因结构分析、理化性质分析、保守序列分析、顺式作用元件预测、共线性分析、蛋白互作网络预测和调控该家族基因的MicroRNA预测，并结合甜瓜不同组织部位和不同表皮毛材料的转录组分析及qRT-PCR验证，筛选与甜瓜表皮毛发育相关的基因。【结果】甜瓜基因组编码37个HD-Zip家族成员，不均等地分布在9条染色体上。该家族成员分为4个亚家族，各亚家族成员具有相似的基因结构和保守基序。共线性分析显示，甜瓜HD-Zip家族基因的形成存在着连锁遗传且伴随串联复制、片段复制等染色体复制事件的发生，其基因组进化过程与黄瓜高度相似。顺式元件分析显示，该家族成员含有与表皮毛发育相关的赤霉素、茉莉酸、脱落酸和水杨酸响应元件。调控HD-Zip家族基因的MicroRNA主要有miRNA166、miRNA17和miRNA395家族。不同表皮毛甜瓜材料的转录组分析显示，该家族中CmHDZ1、CmHDZ3、CmHDZ14、CmHDZ17和CmHDZ36基...