"十三五"我国黄瓜遗传育种研究进展

"十三五"期间,我国黄瓜应用基础研究快速发展,分子育种技术不断进步,基因编辑技术获得突破,新品种选育实现更新换代.本文从黄瓜重要农艺性状功能基因挖掘研究、分子标记技术、单倍体育种、转基因和基因编辑技术、种质资源评价筛选与育种材料创制、新品种选育等方面综述了过去5年间取得的最新进展,分析了存在的问题,并对未来工作进行了展...     

少刺型黄瓜新品种中农9号的选育

中农 9号黄瓜是用自交系 183和 185配制而成的少刺、短瓜型高产多抗一代杂种。中早熟 ,生长势强 ,耐低温弱光性好。抗黑星病、枯萎病、细菌性角斑病 ,中抗霜霉病等。每 6 6 7m2 产量 75 0 0～ 15 0 0 0kg。适宜日光温室、春棚及秋棚延后栽培 ,以日光温室越冬嫁接栽培效果最好。已在山东莱西、莱阳、青岛、寿光及江苏等地推广 10 0 0hm2 以上。     

黄瓜叶酸合成关键基因克隆与分析

【目的】分析黄瓜基因组中与叶酸合成代谢相关的基因数量、定位以及表达特征,对关键酶基因进行生物信息学分析与克隆,旨在为黄瓜叶酸合成调控研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥叶酸合成相关基因,利用黄瓜基因组数据库中9930_V3版本进行BLAST比对。利用MapChart绘制黄瓜染色体物理图谱并对基因定位。利用qRT-PCR分析这些基因在黄瓜果实发育不同时期和不同材料中的表达量。通过MEGA、WebLOGO、ExPASy等工具对关键酶基因进行生物信息学分析。通过PCR扩增对关键酶基因进行克隆,并测序分析基因的序列差异。【结果】同源比对获得19个黄瓜叶酸代谢相关基因,这些基因不均匀分布在黄瓜7条染色体上,且以Chr.4和Chr.5上分布最多。通过对其中11个调控叶酸合成的基因在测序黄瓜9930果实发育不同时期以及果实叶酸含量高低差异显著的2份材料的表达量分析,发现CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS和CsDHNA 3个基因与果实叶酸含量变化趋势完全一致;CsADCS、CsADCL、CsDHNA、CsHPPK/CsDHFS、CsFPGS、CsDHFS等基因的表达量在2份材料中具有显著差异。通过对2个调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因CsGCHI和CsADCS的蛋白序列及蛋白结构域分析,发现各物种中CsGCHI的同源基因均具有2个GTP_cyclohydroI结构域;CsADCS的同源基因均具有2个GATase结构域、1个Anth_synt_I_N结构域和1个Chorismate_bind结构域。它们在不同物种中高度保守,进化树分析亲缘关系近的物种聚类到一起。分别扩增黄瓜果实低叶酸含量自交系65G和高叶酸含量自交系02245中CsGCHI和CsADCS的同源基因,序列分析表明CsaV3_1G041250全长为3 012 bp,CDS序列长度为1 413 bp,3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的变异;CsaV3_7G026240全长为3 047 bp,CDS长度1 407 bp,序列无变异;CsaV3_5G036360全长7 941 bp,CDS序列长度为2 706 bp,序列无变异。【结论】鉴定出19个不均匀分布在7条染色体上的黄瓜叶酸代谢相关基因,基因CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS 、CsDHNA和CsADCS是影响黄瓜果实叶酸含量变化、导致叶酸含量高低显著差异的关键基因,调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因GCHI及ADCS功能相对保守,CsGCHI在65G、02245中有3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的差异。     

黄瓜果实苦味(Bt)基因的插入缺失(Indel)标记

为了筛选与黄瓜果实苦味(Bt)基因紧密连锁的插入缺失(Indel)标记,本研究以黄瓜(Cucumis sativusL.)果实苦味和果实不苦的高代纯合自交系46GBt和931为亲本构建的F2分离群体为试材,明确了黄瓜果实苦味性状遗传是符合单显性基因控制的质量性状.同时在完成Bt基因初步定位和双亲重测序的基础上,利用生物信息学分析双亲在初步定位区域的序列差异,设计了7对InDel标记.通过对含有184个单株的F2群体分析,获得了与Bt基因连锁距离为0.8 cM的Indel标记Bt-InDel-1.利用不同于本研究且包含58个单株的黄瓜F2群体材料对Bt-InDel-1的验证分析表明,该标记检测的正确率达到94.8％.本研究结果可用于无苦味黄瓜的分子标记辅助选择(MAS)育种及Bt基因精细定位.     

黄瓜苦味研究概况

对有关黄瓜苦味的研究进展进行了综述,重点介绍了苦味产生的原因,苦味素的组成,苦味的遗传机理,与苦味有关的病虫和环境条件,苦味的鉴定及其防止方法等.     

黄瓜白粉病抗性遗传机制的研究

 采用多世代联合分析方法, 通过3个抗感杂交组合研究了黄瓜白粉病抗性的遗传规律。结果表明, 3个组合的最适遗传模型皆是两对加性- 显性- 上位性主基因+加性- 显性- 上位性多基因模型(E2120模型) 。组合Ⅰ的主基因遗传率为64.26% ～95.47% , 两对主基因感病相对抗病为部分显性, 两主基因的加性效应及第二主基因的显性效应较大, 两主基因的加性×显性互作效应也较大。组合Ⅱ和组合Ⅲ两主基因的遗传率分别为95.35%和96.04% , 两主基因的加性效应、显性效应和显性度较为相近。     

北京、山东和广东黄瓜病毒检测

采集北京顺义和昌平、山东寿光及广东深圳等地田间感染病毒病的黄瓜材料284份,利用黄瓜花叶病毒(CMV)、西瓜花叶病毒(WMV)、小西葫芦黄花叶病毒(ZYMV)、黄瓜绿斑驳花叶病毒(CGMMV)及番木瓜环斑病毒(PRSV)5种黄瓜病毒抗体采用酶联免疫吸附(ELISA)法对其进行病毒病种类鉴定。结果表明,顺义和昌平采集到的126份和124份病毒样品,均在其叶片上检测到CMV、WMV、ZYMV 3种病毒,其中CMV检出率最高,均为100.00%;其次是ZYMV,检出率分别为80.95%和66.94%;WMV检出率最低,分别为51.59%和53.23%;在感病果实上只检测到CMV。在寿光采集的28份发病叶片中,检测到CMV、WMV、ZYMV、PRSV 4种病毒,其检出率分别为100.00%、35.71%、35.71%、17.86%。在深圳采集的6份黄瓜感病材料中,检测到CMV、WMV、PRSV 3种病毒,其检出率分别为100.00%、50.00%、50.00%。调查结果还发现,在北京顺义和昌平、山东寿光及广东深圳均存在2种或2种以上病毒复合侵染的现象。     

黄瓜根结线虫病的研究概况

 就国内外黄瓜根结线虫病的研究进展情况作一简要概述。重点介绍为害黄瓜的主要根结线虫种类、抗线虫病鉴定方法、抗病育种进展情况及国内研究展望等     

黄瓜新品种中农116 号的选育

中农116 号黄瓜的母本01316 和父本081006 是从国内优良一代杂种园丰元3 号和津优5 号
中经过连续8 代自交纯化定向选择而成的优良自交系。早中熟,主蔓结果为主,瓜码较密。瓜色深绿,
瓜长约30 cm,商品瓜率高。刺瘤密,白刺,瘤小,无棱,无黄色条纹,口感脆甜。抗霜霉病、枯萎病、
WMV、ZYMV,中抗CMV。丰产潜力大,每667 m ² 产量可达10 000 kg 以上,适宜春秋大棚及露地栽培。     

成熟黄瓜果皮红色性状的遗传分析及其基因定位

 以黄瓜（Cucumis sativus L.）成熟瓜红色果皮自交系‘NCG127’（P₁）和成熟瓜黄色果皮自交系‘9930’（P₂）为试验材料构建F₂遗传群体,对成熟瓜红色果皮R基因进行遗传分析和基因定位研究。结果表明,黄瓜成熟瓜红色果皮性状由显性单基因控制,红色对黄色为显性。以256株F₂分离群体为试材,应用群体分离分析（BSA）法筛选得到与R基因连锁的20个多态性SSR标记,构建了R基因的分子标记连锁图谱,将R基因定位到黄瓜4号染色体上,物理距离为213.4 kb的区段内,两侧翼标记为UW019319和UW019203,与R遗传距离分别为0.8 cM和0.7 cM。生物信息学分析表明,该区段存在30个预测候选基因。