【目的】探究甜瓜幼果果皮颜色性状的遗传规律,精细定位目标性状基因GR,加深对甜瓜发育过程中果皮颜色转变的认知,为开展甜瓜果皮颜色的分子设计育种奠定基础。【方法】以幼果深绿皮的薄皮甜瓜纯系‘MR-1’和幼果浅绿皮的厚皮甜瓜纯系‘LGR’为亲本,构建F1正反交群体;以及利用F1与浅绿皮亲本‘LGR’杂交构建BC1F1回交群体,对甜瓜幼果果皮颜色基因GR(Green Rind)进行遗传分析。选取BC1F1群体中深绿皮和浅绿皮单株各20株,混池其DNA进行BSA-seq以获取GR初定位区间。基于‘MR-1’和‘LGR’两亲本的重测序数据,开发初定位区段内特异性较好的分子标记,鉴定筛选扩大群体(BC1F1和F2)中的重组交换单株,验证和缩小定位区间,实现GR精细定位。将两亲本定位区段内注释基因的编码区进行测序以确定候选基因和关键变异位点。通过调查BC1F1回交群体中幼果果皮颜色和成熟果果皮颜色,利用相关性分析探究果皮颜色转变在甜瓜发育过程中的内在联系。【结果】通过分析F1群体果皮颜色发现所有F1单株幼果都表现为深绿皮。另外,BC1F1群体单株幼果果皮颜色会发生分离,其中深绿皮单株数﹕浅绿皮单株数约等于1﹕1,以及F2群体中深绿皮植株与浅绿皮植株的分离比为3﹕1。这些分离比都符合孟德尔遗传定律,表明幼果果皮颜色是受单个核基因GR控制的质量性状,并且深绿对浅绿为显性。通过BSA-seq分析将基因初步定位于4号染色体长臂,物理距离为1.8 Mb的范围内。利用开发的分子标记在扩大的定位群体中共筛选到24个重组交换单株。经过后代基因型和表型验证,最终将GR精细定位在标记4-102和4-81之间约17.7 kb的范围内,区段内共包含4个注释基因。经测序分析发现一个编码GLKs类转录因子CmAPRR2的基因MELO3C003375在亲本‘MR-1’和‘LGR’中存在多处变异,其中有3处发生了同义突变,1处错义突变和1处无义突变。无义突变出现在MELO3C003375的编码区第856位碱基处(由G变成T),导致亲本‘LGR’中蛋白翻译提前终止,其Myb-DNA结合结构域大部分缺失,推测基因MELO3C003375(CmAPRR2)即为影响甜瓜幼果果皮颜色的基因,而第856位的单碱基替换造成的无义突变即为关键变异位点。此外,BC1F1回交群体单株的表型调查结果显示幼果与成熟果的果皮颜色之间存在显著相关性。【结论】甜瓜幼果果皮颜色(深绿/浅绿)性状为质量性状,受单个核基因GR控制。通过遗传定位手段推断MELO3C003375(CmAPRR2)为最有可能影响甜瓜幼果果皮颜色的候选基因。

【目的】对甜瓜短蔓突变体Z8进行短蔓基因的精细定位并确定候选基因,为甜瓜株型的分子改良奠定基础。【方法】考察短蔓突变体Z8和野生型B15的主蔓节数、主蔓长度、主蔓节间长度以及侧枝长度等农艺性状。配制Z8/B15杂交组合并进行遗传分析,利用F2群体中的短蔓单株进行基因精细定位。通过对定位区间内注释基因编码区进行测序以确定候选基因。【结果】与野生型B15相比,突变体Z8节间显著变短导致植株矮化,顶端花序紧凑簇生,遗传分析表明其短蔓性状由一对隐性核基因Cmdm1控制。采用基因图位克隆策略,利用780个F2短蔓单株最终将该基因精细定位于第7染色体短臂标记c7-112和s2之间约56 kb的区间内,并与标记dm-1共分离,区间内共包含4个注释基因。经测序鉴定,发现Z8中与拟南芥ERECTA同源的MELO3C016916 ATG下游第1 995位碱基由T突变为G而产生终止密码子,导致蛋白翻译提前终止,致使后面激酶结构域完全缺失,推测MELO3C016916即为控制蔓长的Cmdm1。【结论】Z8短蔓性状受隐性核基因Cmdm1控制,利用分子标记最终将该基因定位于7号染色体短臂标记c7-112和s2之间约56 kb区间内,推测MELO3C016916为最有可能的候选基因。

为了对玉米护颖基部颜色进行遗传分析和定位,利用玉米颖片基部颜色分别为红色的自交系48-2和绿色的自交系黄野四为亲本,构建F2分离群体,采用SSR分子标记进行遗传分析。结果表明,玉米颖片基部颜色为红色的性状属于质量性状,受1对显性核基因Rab1控制。连锁分析发现,位于玉米第2染色体上的标记bnlg2277与目标基因紧密连锁,并进一步将该基因定位在标记umc2195和umc1185之间,遗传距离分别为2.5,0.4 cM,物理距离为2.1 Mb,并以此为基础构建了目标区段的遗传连锁图谱。

利用已构建的包括457个标记位点的大白菜分子遗传图谱,采用多QTL复合作图方法(MQM),通过目测和利用色差计测量两种方法对种皮颜色性状进行了QTL定位和分析。结果表明,共得到种皮颜色的QTLs 9个,其中最重要的QTLs位于A6上,命名为Sc-1,与利用色差计测量法检测到的控制种皮颜色性状L值QTL(ScL-2)和b值(Scb-2)位置完全相同,解释80.4%～100%的表型变异。

[目的]本文旨在通过对黄瓜白绿色果皮性状的研究,为果实性状相关的调控机制以及品种改良提供指导。[方法]以果皮颜色为白绿色的黄瓜自然突变体为材料,与野生型绿色果皮材料杂交、自交构建F2群体,在生理和遗传分析的基础上,利用集群分离分析法(BSA)结合重测序(BSA-seq)的方法来定位控制黄瓜白绿果皮的基因,并通过基因注释、RT-qPCR等方法来验证候选基因。[结果]色素含量分析表明,突变体果皮中叶绿素a和叶绿素b含量均显著低于绿色果实果皮中的含量。遗传分析表明,该白绿色果皮是由单基因控制的隐性性状。BSA-seq分析将候选基因定位于黄瓜3号染色体35.50～37.77 Mb和38.21～39.71 Mb。通过序列比对发现,在2个材料中有5个基因存在Indel的多态性。进一步通过基因表达分析显示,在果实的生长发育过程中,Csa3G904140基因在绿色果实中的表达水平明显高于白绿色果实。在白绿色突变体3号染色体Csa3G904140基因上1个单核苷酸插入造成终止密码子提前,导致101氨基酸残基的缺失。综合分析确定Csa3G904140是控制黄瓜白绿色果实颜色的候选基因。[结论]利用BSA和基因组重测序相结合的方法成功定位了控制黄瓜果实白绿色果皮的基因。

为了研究不同浓度镉胁迫对不同薄皮甜瓜品种幼苗生长和生理特性的影响,在前期试验的基础上,采用水培方法,以薄皮甜瓜品种X-T-G(相对高积累品种)和IVF-28(相对低积累品种)为材料,通过设置0,30,60,100 mg/L 4种不同镉浓度,研究不同镉胁迫浓度下X-T-G和IVF-28薄皮甜瓜品种地上部、根系生长和生理生化指标的变化。结果表明:X-T-G和IVF-28的株高、茎粗、总根长、根表面积、根体积、根尖数、分形维数均随镉胁迫处理的浓度增加而减小,其中X-T-G降幅与IVF-28相比较低。随着镉胁迫处理浓度的增加,2个供试的薄皮甜瓜品种的生理也发生了改变,其中SOD、MDA和H_2O_2含量均随镉胁迫处理浓度的升高而增大,POD活性和GSH含量在60 mg/LCdCl_2处理时达到最大,而CAT活性和PRO含量在30 mg/L CdCl_2处理时达到最大,其中X-T-G的生理生化指标高于IVF-28。综上可知,薄皮甜瓜品种X-T-G幼苗在镉胁迫下,幼苗对镉胁迫的耐受性高于IVF-28。

以玉金香和白兰瓜2个品种为试材,在人工气候箱适温栽培条件下,研究不同昼温(20～25℃,25～30℃,30～35℃)对厚皮甜瓜幼苗生长与生理特性的影响。结果表明,在适温条件下,2个厚皮甜瓜品种的幼苗对昼温反应明显不同,在昼温25～30℃条件下,早熟品种玉金香幼苗的叶面积、干质量和鲜质量、根系活力及光合速率等均达最大值;在昼温30～35℃条件下,晚熟品种白兰瓜幼苗的各生长生理指标均为最大值。说明晚熟品种白兰瓜幼苗生长比早熟品种玉金香要求更高的昼温。

【目的】寻找与茄子皮色或果皮花青素合成相关基因连锁的分子标记,检验混合品系法(bulked lines analysis)在筛选分子标记中的应用。【方法】采用AFLP技术,以具有不同果皮颜色的茄子及近缘种为材料,采用单株检测和混合品系法分别筛选与茄子果皮颜色相关基因连锁的分子标记。【结果】对58份高代自交系材料进行单株检测(亲缘关系分析),筛选到了1个与茄子紫红、紫黑果色相关的共显性标记。测序结果表明,片段长度分别为107和108bp,为发生插入/缺失突变的同源序列;将其转化为SCAR标记,对136份茄子材料进行验证,在其中111份紫红、紫黑皮色材料中,相关符合率为90%,在白色及绿色材料中表...

以蚯蚓粪为主要原料,配合草炭、玉米芯制成3种复合基质配方,再添加不同量(10．0,12．5,15．0 kg／m3)的烘干鸡粪,以V(草炭):V(蛭石)=2:1混合基质为对照,研究不同基质配方及施肥量对厚皮甜瓜幼苗生长发育和生理特性的影响。结果表明,复合基质T5(750 dm3／m3蚯蚓粪+250 dm3／m3玉米芯+12．5 kg／m3烘干鸡粪)和T4(750 dm3／m3蚯蚓粪+250 dm3／m3玉米芯+10．0kg／m3烘干鸡粪)上栽培的甜瓜幼苗,其真叶面积、株高和茎粗增幅均大于对照,地下部干物质和叶干质量达到对照的水平;T5上栽培的甜瓜幼苗茎干质量显著大于对照,T4上栽培的甜瓜幼苗茎干...

以新疆厚皮甜瓜K7品系为材料,利用农杆菌介导法进行甜瓜的遗传转化研究,建立了新疆厚皮甜瓜的遗传转化体系。将GO基因导入甜瓜材料,分子检测和DAB检测证明外源基因已经整合到甜瓜转基因植株的基因组DNA中并具有较好的抗病性。

目的研究嫁接对薄皮甜瓜不同发育时期果皮和果肉中主要酯类、氨基酸以及相关酶活性的影响,以期明确嫁接对薄皮甜瓜果实中芳香物质影响的初步机制,并阐明氨基酸与酯类物质形成的关系。方法利用固相微萃取法(SPME)和气相色谱法(GC)结合定量检测4种主要挥发性酯类物质含量,测定游离氨基酸的种类和含量及酯类合成关键酶醇脱氢酶(ADH)和醇酰基转移酶(AAT)活性。结果嫁接提高了果皮和果肉中乙酸乙酯含量,降低了乙酸己酯和乙酸苯甲酯含量;提高了果皮中乙酸-2-甲基-1-丁酯含量,但降低了其在果肉中含量。共检测到16种游离氨基酸,氨基酸含量随着果实成熟逐渐升高,且嫁接果实氨基酸含量在前期高于自根,而在发育中后期低...

以日光温室栽培的伊丽莎白厚皮甜瓜为试材,探讨了不同坐果数对厚皮甜瓜叶片衰老及干物质积累与分配的影响。结果表明,随着植株坐果数增多,厚皮甜瓜功能叶片衰老加快,表现为:叶片可溶性蛋白质(Pr)和叶绿素(Chl)含量迅速下降,丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性快速上升;坐果数增多导致植株叶面积减小,侧枝抽生困难,而比叶重及单位叶面积负荷量增加,单位源光合能力提高,干物质积累量及其在果实中的分配量大增,最终提高单株产量,但单果重偏低。综合分析结果揭示,早熟小果型厚皮甜瓜前茬坐2果较为合适。

为探索黄瓜瓜刺颜色与性型的遗传规律,以含有上述基因的2个黄瓜纯合亲本为试材,对F1、F2、BC1分离性状进行调查分析,结果表明:黄瓜瓜刺颜色的遗传受1对等位基因控制,黑刺对白刺为显性。黄瓜全雌性状由一对不完全显性基因控制,且雌性性状相对雌雄同株为显性性状。黄瓜瓜刺颜色基因(B)的遗传与控制雌性的基因(F)之间属独立遗传。

【目的】研究酪氨酸酶(tyrosinase,TYR)在不同毛色羊驼皮肤组织中的表达与定位,为揭示羊驼被毛颜色形成的机制奠定基础。【方法】采用半定量RT-PCR方法检测TYR mRNA在不同毛色羊驼皮肤组织中的相对表达量,采用免疫组织化学技术对TYR在羊驼皮肤中的表达进行定位。【结果】不同毛色羊驼皮肤组织中均有TYR基因mRNA的表达,有色被毛皮肤组织中TYR的基因mRNA表达量显著高于白色被毛组织的表达量;在有色被毛皮肤组织中,TYR阳性反应区主要集中于毛球部位,即毛根成形部;而白色被毛组织中,TYR阳性反应区主要位于毛根壶腹部及膨大部,即毛根永久部。【结论】综合分析TYR基因mRNA表达量及...

为了解抗寒性不同的厚皮甜瓜品种“玉金香”和“白兰瓜”在低温胁迫下的抗寒生理反应,以20℃为对照温度,分别在4,6,8℃下低温胁迫6 h,在6℃下低温胁迫2,4,6 h后,测定幼苗叶片的抗寒性生理生化指标。结果表明,两品种随温度降低和低温处理时间的延长,其电导率增大,SOD、POD和CAT活性上升,可溶性蛋白含量也呈增加趋势,但抗寒性强的品种在低温下的电导率较低,SOD、POD和CAT等保护酶活性较高,并且能够产生更多的可溶性蛋白。在6℃下胁迫6 h后,抗寒性强的“玉金香”电导率较对照增加幅度比抗寒性弱的“白兰瓜”低69%;在4℃下胁迫6 h后,“玉金香”CAT活性较对照增加幅度比“白兰瓜”高1...