黄瓜(Cucumis Sativus L.)耐高温种质资源筛选及耐高温特性的研究

黄瓜(Cucumis Sativus L.)耐高温种质资源筛选及耐高温特性的研究

Joyce, Wanjiru, Ngure[1]2015年在《黄瓜及甜瓜属野生种种子油含量和脂肪酸的测定及油脂生物合成相关的关联作图》文中提出黄瓜(Cucumis sativus L.)隶属葫芦科,在许多国家都有着广泛种植。黄瓜因其营养和医用价值自古以来便是地中海传统饮食中的重要组成部分,其果实即可鲜食也可腌渍食用,幼嫩茎尖可作为叶用蔬菜,种子仁在糕点烘培中广泛使用。黄瓜种子产生的食用油可以制作沙拉,而果实在夏天则是降暑食物。关于黄瓜和其他瓜果蔬菜的传统食用方法在文献中有许多讨论及科学依据。葫芦科作物种子中的脂肪酸具有一定的医用价值,能够促进人类身体健康。其中黄瓜种子油具有较高经济价值,因此本实验提取种子油并测定其脂肪酸含量,主要目标如下:(ⅰ)通过计算单个果实种子数量及种子油含量筛选种子油产量高的黄瓜品种(ⅱ)测定种子油中脂肪酸含量,及其在不同黄瓜品种和甜瓜属野生种中的含量变化(ⅲ)测定不同季节种子油和脂肪酸在黄瓜品种和甜瓜属野生种中含量的差异(ⅳ)对黄瓜和野生种油脂生物合成相关基因进行关联作图和定位。本实验采用完全随机区组设计,从实验室种质资源库中选取了80份黄瓜品种和11份甜瓜属野生种的成熟种子并种植于江浦实验站。利用Soxhlet自动提取机(Buchi Universal Extraction System B-811/B-811 LSV BUCHI Labortechnik AG,Flawil,Switzerland)进行种子油的提取,具体方法参考AOAC(1990)。脂肪酸测定方法参考AOAC(1990),脂肪酸甲酯利用Agilent 7890系列气象色谱仪进行GC-MS分析。利用CTAB法提取基因组DNA,方法参照Murray和Thompson(1980)并略作修改。关联作图和群体分层利用STRUCTURE 2.3.3软件完成,性状关联作图则是利用TASSEL 2.1软件。利用GenStat和Minitab数据分析包进行表型数据分析.主要结果总结如下:1.品种和种植季节对黄瓜种子油含量和脂肪酸组成的影响黄瓜(Cucumis sativus)种子油可作为食用油,并且可用于制药、化妆品和杀虫剂的生产,因此是一种工业产品。本研究首次研究了不同品种和季节对于种子数量、种子油质量和脂肪酸合成的影响,以及它们在不同黄瓜品种中所占比例。我们于2013年和2014年分别测定了春秋两季对46份大棚种植的黄瓜和1份甜瓜属野生种种子油质量和脂肪酸组成的影响。种子油利用Soxhlet方法测定,脂肪酸利用气象色谱质量分光仪(GC-MS)进行测定。黄瓜种子油含量变化范围在41.07%(‘Hazerd')到29.24%(‘Lubao')之间,野生种Cucumis anguria的种子油含量为23.3%。脂肪酸组成为亚麻油酸(C18:2),软脂酸(C16:0),亚油酸(C18:1),硬脂酸(C18:0),亚麻酸(C18:3),山嵛酸(C22:0),花生酸(C20:0),木蜡酸(C24:0),花生油酸(C20:1),棕榈油酸(C16:1),豆蔻酸(C14:0)以及其他未命名的脂肪酸。结果表明,品种基因型和种植季节有显着影响,并且两者之间存在互作。种子油和脂肪酸含量在不同基因型之间存在显着差异,并且春季种植的黄瓜种子油含量高于秋季。软脂酸(C16:0),棕榈油酸(C16:1),硬脂酸(C18:0),油酸(C18:1),花生油酸(C20:1)和木蜡酸(C24:0)这几种脂肪酸的含量也是春季较高。秋季的种子数量更多,并且亚麻油酸(C18:2),亚麻酸(C18:3)和其他未命名的脂肪酸含量较高。油酸的含量越高亚麻油酸的含量越低,表明两种脂肪酸之间呈现较强的负相关。种子油含量越高则亚麻油酸和油酸含量越高,说明这两种脂肪酸与种子油呈正相关。本实验结果为提高黄瓜种子油的生产和管理提供了重要的理论指导。我们进一步发现了不同黄瓜品种之间脂肪酸的大范围变化,可用于转基因工程生产工业油。2.甜瓜属野生种种子油和脂肪酸含量的季节性特征甜瓜属野生种作为一种自然资源自古便用作食物、动物和人类医药、化妆品和杀虫剂,利用其种子油可以节约资源。我们在露地和大棚条件下分别测定了9份野生种和cucurbita pepo两季的种子油含量和脂肪酸组成特征。本研究首次报道了C.melo dudaim,C.ficifolius,C.myriocarpus和Zehneria scabra的种子油和脂肪酸含量。种子油含量最高的是C.metuliferus,为32.29%,种子油含量最低的是C.ficifolius(22.45%)。检测到的大量脂肪酸为亚麻油酸(C18:2),亚油酸(C18:1),软脂酸(C16:0),硬脂酸(C18:0),少量脂肪酸为亚麻酸(C18:3),木蜡酸(C24:0),花生油酸(C20:1),山嵛酸(C22:0),花生酸(C20:0),棕榈油酸(C16:1),豆蔻酸(C14:0)以及其他未命名的脂肪酸。亚麻酸含量最高的是C.myriocarpus(74.62%),而Cucurbita pepo亚油酸含量最高,为17.26%。软脂酸在C.melo dudaim中含量最高,为13.56%,C.metuliferus则有着最高的硬脂酸含量(8.31%)。物种的油含量同时受季节影响,春季亚油酸(C18:1),硬脂酸(C18:0),木蜡酸(C24:0),花生油酸(C20:1),山嵛酸(C22:0),花生酸(C20:0),棕榈油酸(C16:1),豆蔻酸(C14:0)和OFAs含量增加,而秋季亚麻油酸(C18:2),亚麻酸(C18:3)和软脂酸(C16:0)含量增加。野生种种子油的利用和商业化有利于其保存,并且对其自然生长的农村地区带来经济效益。这些野生种同时也是栽培作物品种改良的重要基因库,对其加以利用可避免杂草侵入导致的灭绝,促进其在自然栖息地的生长。3.黄瓜栽培品种和相关甜瓜属物种种子油和脂肪酸性状的关联作图本研究对来自不同地区的80份黄瓜品种和11份甜瓜属野生种进行了遗传分析和关联作图。我们测定了种子油,种子数量,亚麻油酸(C18:2),软脂酸(C16:0),亚油酸(C18:1),硬脂酸(C18:0),亚麻酸(C18:3),山嵛酸(C22:0),花生酸(C20:0),木蜡酸(C24:0),花生油酸(C20:1),棕榈油酸(C16:1),豆蔻酸(C14:0)和其他脂肪酸等14个性状。分别于2013年秋和2014年春两季进行表型数据统计。表型数据在不同品种、不同季节间都有较大差异。种质资源群体被分为七个亚群体,其中野生种和西双版纳黄瓜都是单独的亚群体。利用一般线性模型分析172个与种子油和脂肪酸相关的候选SSR基因标记,构建的亚群体则用于控制标记-性状关联错误。在172个标记中筛选到了 13个与种子油和脂肪酸性状相关的候选基因标记(P≤0.05)。显着关联在软脂酸(2),硬脂酸(2),油酸(3),亚麻油酸(4),亚油酸(1),花生酸(3),山嵛酸(1),花生油酸(3),木蜡酸(4),豆蔻酸(2)和其他脂肪酸(3)等共28个标记性状关联。然而,这些标记性状的关联在不同季节表现并不一致,这可能是由于不同季节的生长环境下种子油和脂肪酸的差异导致的。

潘玉朋[2]2016年在《黄瓜圆形果的QTL定位及无表皮毛(果刺)基因csgl3的图位克隆》文中研究指明果实大小/形状和果刺密度是黄瓜果实品质优劣的两个重要评价标准。了解果实大小/形状和果刺的遗传调控机制对黄瓜果实品质的遗传改良及分子辅助选择育种具有重要意义。野生型黄瓜的果实通常为圆形或球形且较小,而栽培黄瓜则通常大很多且其果实大小、重量和形状具有丰富的多样性。葫芦科的其它栽培作物,如甜瓜、西瓜和南瓜等,其圆形果实较为常见,而栽培黄瓜中圆形果实则比较稀少。目前,黄瓜圆形果实生长发育的遗传调控机制仍然不清楚。本研究以特异的地方品种WI7239和半野生的版纳黄瓜WI7167为材料,通过QTL定位等方法揭示黄瓜圆形果形态建成的遗传调控机制,以期为黄瓜果形多样化的品质育种奠定基础。作为黄瓜果实的重要品质性状,果刺的生长发育内在调控机制仍不明了。本研究以课题组在田间发现的黄瓜无表皮毛突变体为材料,对其内在调控基因进行图位克隆,以期为黄瓜果刺的分子辅助选择育种提供相应的目标基因。主要研究结果如下:1.为阐明地方品种WI7239中圆形果的遗传调控机制,以长果形亲本WI7238同WI7239杂交获得F2以及F2:3家系的分离群体。基于123个F2植株,构建了一张含有249个标记的遗传图谱,该图谱总长721.3 cM,具有7个连锁群分别对应黄瓜的7条染色体。果实大小相关的表型数据在3年中美两地的4次试验中进行采集。QTL定位分析表明,6个果实大小相关的性状共检测到10个与之相关的主效QTL位点。QTL位点的综合分析表明,分离群体中的果实大小/形状的遗传变异,实际是由两个互作的共有QTL位点FS1.2和FS2.1所调控。候选基因分析表明,番茄果形基因SUN的一个同源基因CsSUN是QTL位点FS1.2的最优候选基因。圆果形亲本WI7239中,基因CsSUN在第1号外显子上有一个161-bp的大片段缺失,导致该基因的表达量明显低于长果形亲本WI7238。由该缺失设计的标记与QTL位点FS1.2的峰值位置相一致。同甜瓜间的比较分析表明,基因CsSUN在甜瓜中的同源基因CmSUN-14很可能是甜瓜QTL位点fl2/fd2/fw2的候选基因。2.为揭示版纳黄瓜WI7167中圆形果的遗传机制,利用由亲本WI7167和WI7200所构建的F2分离群体,构建另一张遗传图谱。该图谱包含267个标记,7个连锁群的总长度为745.8 cM。经3年试验进行采集138个F2和F2:3家系的表型数据,QTL定位分析表明,该分离群体中成熟果实大小的遗传变异由12个QTL位点所调控,果实长度和横径分别有6个QTL位点。QTL位点的综合分析表明,该分离群体中的成熟果实大小/形状的遗传变异,由8个共有QTL位点FS1.1、FS1.2、FS2.1、FS3.2、FS4.1、FS5.2、FS6.3和FS7.1所调控。3.黄瓜表皮毛(果刺)突变体RIL-46M,在其地上的所有部位均无表皮毛附着。遗传分析表明RIL-46M的无表皮毛性状由隐性单基因csgl3所调控。精细定位将位点csgl3锚定在68.4 kb的区域内,该区间含有12个基因。自然群体中遗传分析、序列比对和基因位点差异分析表明基因Csa6G514870是位点CsGL3的唯一候选基因。该基因编码一个HD-ZIP亚家族IV的转录因子,全长为5188 bp并含有10个外显子。基因表达分析表明,在突变体RIL-46M中,基因CsGL3的4号外显子上有一个5-kb的LTR逆转座子插入,该插入突变导致了CsGL3的功能缺失。分离群体中相关的表型分析和不同遗传突变背景中的转录表达分析表明基因CsGL1和CsGL3间具有互作关系。

张云霞, 娄群峰, 李子昂, 王筠竹, 张振涛[3]2015年在《基于基因组原位杂交快速构建黄瓜变种间核型》文中认为【目的】利用基因组荧光原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)技术,对黄瓜(Cucumis sativus L.,2n=2x=14)种内两个变种(栽培黄瓜C.sativus var.sativus和野生黄瓜C.sativus var hardwickii)进行中期染色体分析,建立黄瓜变种染色体核型的快速分析方法,为黄瓜细胞分子遗传学研究提供基础。【方法】以栽培黄瓜‘9930’和野生黄瓜C.sativus var.hardwickii为材料,利用CTAB法提取栽培黄瓜‘9930’的基因组总DNA,采用缺刻平移法,将栽培黄瓜‘9930’基因组DNA和45S r DNA分别利用地高辛和生物素标记为探针,与栽培黄瓜‘9930’和野生变种C.sativus var.hardwickii的中期染色体进行荧光原位杂交,根据杂交结果显示的栽培黄瓜与野生变种每条染色体GISH荧光带型的不同,结合45S r DNA位点信号特征,区分栽培黄瓜与野生变种的每条染色体,并进行核型分析。【结果】荧光原位杂交结果显示,GISH信号并非平均分布于所有染色体上,而是在不同染色体的特定部位产生独特的信号,且两个变种间中期染色体的GISH信号模式差异显着。在栽培黄瓜‘9930’有丝分裂中期染色体上,除了6号染色体仅在短臂末端和近着丝粒处产生GISH信号外,其他染色体上的GISH信号集中分布于染色体的两端和近着丝粒的一侧或两侧,且每条染色体的信号特征差异明显;45S r DNA信号主要分布于‘9930’的第1、2、3、4和7号染色体的近着丝粒处,有3对强信号和2对弱信号。在野生黄瓜C.sativus var.hardwickii有丝分裂中期染色体上,杂交信号的位置及强弱与栽培黄瓜‘9930’表现明显不同,近着丝粒处均有GISH信号,但仅在第1、2、4和5号染色体的一端产生GISH信号,45S r DNA信号仅出现在第1、2和3号染色体上,表现为第1号染色体上信号极强,第2和3号染色体上信号极微弱。这些结果显示,以栽培黄瓜基因组DNA为探针的荧光原位杂交能反应出两个变种中期染色体独特的信号分布模式,通过信号的分布模式和强弱,结合45S r DNA位点信号的特异分布,可对每条染色体进行清晰地鉴别,并据此建立了两个变种的核型模式。比较前人发表的黄瓜已有重复序列的分布图,发现GISH揭示的信号分布主要位于黄瓜染色体串联重复序列区域。【结论】黄瓜基因组原位杂交能一次性快速显示基因组串联重复序列的分布图,能有效地用于不同黄瓜变种的快速核型分析;同时发现染色体上串联重复序列的分布及强弱在黄瓜变种间表现出明显的分化。

穆生奇[4]2008年在《SSR技术在黄瓜遗传多样性及杂种纯度鉴定上的应用》文中研究表明黄瓜是一种重要的蔬菜作物,品种资源较为丰富。开展黄瓜种质资源遗传多样性的研究,有利于黄瓜种质资源的收集、保存、鉴定、创新和有效利用。本研究综合采用形态和SSR标记对59份来源和类型不同的黄瓜种质进行了系统分类学研究。对黄瓜种质59个形态性状进行鉴定和分析的结果表明,其平均变异系数和平均形态多样性指数分别为0.59和1.26。基于形态数据的聚类分析,59份种质被分为7大类群,即美国加工型类群、混合型类群、欧洲温室型类群、版纳黄瓜、D28、华南型类群和华北型类群。聚类结果比较好地反映了黄瓜种质间的形态相似性及其与地理区域之间的关系。利用62对SSR引物在59份黄瓜种质中共扩增出了213条带,其中多态性带数为170条,多态性比率为79.8%。平均每对引物扩增出3.74条带和2.74条多态性带。62对引物由基因组SSR和EST-SSR两部分组成,其中属中、高度多态性位点的引物占了66%,说明所选的引物具较高的多态性。本研究首次使用EST-SSR研究黄瓜的遗传多样性,结果显示,根据EST上合成的引物,平均标记多态信息含量PIC(0.38)和平均引物多态条带数(3.21)均明显大于根据基因组合成的引物(分别是:0.29和2.60),表明EST-SSR标记比传统SSR标记有更好的多态效率。所选SSR引物中有些引物可以在某些黄瓜材料中扩增出特异条带。供试的七种生态型材料中,除日本类型外,都扩增出特异条带,其中材料D59扩增出的特异条带最多,共扩增出3条特异性条带。基于SSR标记的遗传距离矩阵对59份黄瓜种质进行聚类分析,供试材料间遗传距离范围为0.04~0.54,平均遗传距离为0.26。供试材料被分为7个类群:美国型类群、欧洲温室型类群、版纳类型、D28、D38、欧洲和华北的混合型类群、华北类群。形态学与SSR标记分类结果基本一致,两者都基本能按区域分布把供试材料分开,但根据SSR结果分类更为可靠。种子是农业生产的基础,其纯度是种子质量标准的首要指标,杂种纯度鉴定可以有效检测种子质量,为作物的增产、稳产提供保证。生产上一般根据表型性状鉴定黄瓜种子纯度,费时、费工、周期长。本研究从271对SSR引物中分别筛选出带纹清晰且双亲条带差异明显的引物CS24、CS06、CSWTA16分别用于中农8号、中农10号、中农16号杂交种的纯度鉴定。SSR鉴定出的杂株与形态学确定的杂株能达到单株一致。SSR标记比形态学鉴定操作简单、省时省力,因而比形态学鉴定更适用于黄瓜的杂种纯度鉴定。

刘强[5]2007年在《黄瓜属(Cucumis)物种地理分布和分子系统发育的研究》文中进行了进一步梳理本文以黄瓜属物种的地理分布资料和ITS(核仁转录间隔区)序列为研究材料,通过地理分布分析和分子系统学手段,对黄瓜属物种的分布规律和亲缘关系进行了研究。研究结果如下:1黄瓜属物种地理分布的研究以黄瓜属物种的地理分布资料为研究材料,构建了黄瓜属植物在世界范围内的分布格局图,研究发现,黄瓜属植物主要分布在南纬38°到北纬37°之间旧世界大陆和岛屿上,南半球比北半球物种丰富,北半球随纬度增加物种丰富度降低程度的比南半球剧烈,两半球都有向低纬度物种丰富度增加趋势;黄瓜属分布在75个国家地区,其中埃塞俄比亚,肯尼亚,索马里亚,南非和坦桑尼亚五个国家种的数量之和占总种数的90.6%;有33个国家或地区只有一个物种的存在,其中23个国家只含有甜瓜(C.melo),包括5个非洲国家(一个岛国和四个西海岸国家),其余的来自亚洲和大洋洲。同时,我们也发现了一些不连续的分布格局。2黄瓜属分子系统发育的研究对黄瓜亚属的酸黄瓜C.hystrix及黄瓜C.sativus变种西双版纳黄瓜的两个株系和4个生态类型栽培黄瓜的ITS区进行了PCR直接测序或克隆测序,通过在线分析,结果表明黄瓜ITS序列长度保守,均为640bp,根据168bp处的T/C转换,可以分为西双版纳组和哈氏黄瓜组;酸黄瓜的序列长637bp,与黄瓜间有高度的保守性,95%的碱基一致,黄瓜和酸黄瓜之间的碱基变异多为转换。对黄瓜属18个物种和两个外类群物种的共32条ITS序列进行了分析,根据ITS序列构建了黄瓜属物种的系统发育树。其中包含独特的物种酸黄瓜(C.hystrix),酸黄瓜染色体基数为12条,与甜瓜亚属的一样,但发现于亚洲。研究发现酸黄瓜的GC含量64.5%,是黄瓜属植物中GC含量最高的;黄瓜属物种的序列同源性比对表明,在ITS1序列中有两个大约10bp的缺失或插入片断和5个位点的碱基缺失或插入,在ITS2中叁个3-16bp的缺失或插入片断,和一个小的缺失或插入;聚类分析表明,黄瓜亚属和甜瓜亚属有着密切的亲缘关系,非洲角黄瓜(C.metuliferus)是黄瓜属中一个较原始的物种,黄瓜亚属的两个物种和甜瓜的七个变种聚为一组,而与非洲种群分开。

王玉洁[6]2007年在《烯效唑(S3307)对盐胁迫下黄瓜幼苗生理生化特性的影响》文中研究指明本试验以耐盐性不同的两个黄瓜品种津春3号(Cucumis sativus L.Jinchun No.3,耐盐分胁迫)和津杂4号(Cucumis sativus L.Jinza No.4,盐敏感)为材料,通过测定黄瓜幼苗形态指标、叶片渗透调节物质含量、膜脂过氧化水平、保护酶活性变化和激素含量的变化等,研究了烯效唑(S3307)浸种对盐分胁迫下耐盐性不同的两个黄瓜品种幼苗生理生化指标的变化情况及其影响机理。主要试验结果表明:在盐分胁迫下用S3307浸种后的植株,株高适度降低,叶面积增加(叶片宽度增加),根系活力增加,地上部分和地下部分干鲜重增加,根冠比增大,具有良好的壮苗效果。品种间相比,盐敏感品种缓解效果更佳。浸种处理浓度以20 mg·L-1效果最优。经S3307浸种处理,在盐分胁迫下,一定程度上可以改善幼苗体内水分的状况,但对于耐盐性不同的两个品种的影响差异不显着。S3307能够明显改变黄瓜叶片可溶性糖含量,20mg·L-1处理后的幼苗可溶性糖含量在处理10d到15d显着高于对照。中高浓度的S3307处理,对增加津杂4号长时间盐分胁迫下叶片脯氨酸含量有一定作用。但S3307是否能提高长期盐胁迫下的津春3号脯氨酸含量,还有待进一步试验观测。津杂4号脯氨酸和可溶性糖的积累幅度要大于津春3号。说明S3307浸种处理对于盐胁迫下盐分敏感品种的调节能力要高于耐盐胁迫的品种。在盐分胁迫下,用S3307浸种处理的黄瓜幼苗的膜伤害程度显着低于未浸种的植株。表现为:叶片内脂质过氧化作用产物丙二醛(MDA)的产生减缓,MDA含量小且变化的波动较小一直保持在较低水平。叶片超氧化物歧化酶(SOD))活性、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性升高。推其缓解盐分胁迫的作用机理,可能与调节活性氧代谢体系有关。S3307应用于试验的两个黄瓜品种,都明显表现为S3307最佳浸种浓度为20mg·L-1。用S3307浸种后的黄瓜幼苗在盐分胁迫条件下,津春3号幼苗叶片的保护酶活性整体上高于津杂4号的。盐分胁迫下,两个品种黄瓜幼苗体内ABA含量先下降再上升,GA3和IAA含量下降。S3307浸种处理则可以显着提高盐分胁迫下黄瓜幼苗叶片内ABA含量,同时降低GA3和IAA含量。S3307浸种后的两个品种在盐分胁迫下,IAA/ABA的变化趋势表现为:在叁叶期与对照差异不大,但随着时间的延长差距逐渐加大,到五叶期浸种后的各个处理IAA/ABA比值水平接近。盐分胁迫下,两个品种GA3/ABA含量处在较高水平。用S3307浸种后的两个品种在胁迫下,GA3/ABA呈现出缓慢升高再下降的趋势,且在五叶期GA3/ABA无论用高浓度还是低浓度浸种,最终都表现出GA3/ABA值接近甚至相同,且显着低于对照CK和CK1。单个激素的变化规律和两个激素比值的变化规律并不呈现出一致性,而是以激素间的协同调控作用往往大于单一激素的调控作用。

李森[7]2015年在《黄瓜种质群体遗传结构分析和黄瓜心皮数基因Cn的克隆》文中研究表明众所周知,黄瓜(Cucumis sativus L.)是世界上最重要的蔬菜作物之一。黄瓜的遗传基础较为狭窄,栽培种间的多态性仅为3-9%。长期的人为选择进一步降低了黄瓜育种材料的多样性,导致现有黄瓜栽培品种的优异基因来源单一,对各种不利环境条件和病虫害的抵抗能力逐渐下降。为了发掘优异的黄瓜种质资源,并利用关联分析高效挖掘黄瓜优异基因,从而为黄瓜育种提供候选种质和黄瓜分子辅助选择育种提供理论依据,本论文从以下几方面开展了研究:1.以不同地理分布和生态类型的具有代表性的203份黄瓜自交系为材料构建了黄瓜关联分析群体。选择在黄瓜基因组中均匀分布,并多态性较高的215对SSR引物对203份黄瓜材料进行基因型分型,共检测到1165个等位基因,每个位点的等位基因数(Na)为2-16,平均为5.42个。采用Structure v2.3.4软件中的贝叶斯(Bayesian)聚类方法对黄瓜种质资源的遗传结构进行分析,设置群体分组范围K值为1到10,选择不含任何种群来源信息的混合祖先模型(Admixture model)和等位变异发生频率相关模型(Allele frequency correlated model)来进行分析,设定不作数迭代(Length of burn-in period)和不作数迭代后的马尔可夫链MCMC (Markov's Chain Monte Carlo)分别为50000和100000,各20次重复运算。根据运算结果,判断K=2时接近真实K值,将203份黄瓜材料分为2个类群,一个为欧美黄瓜类群,共114份黄瓜材料,主要包括北美加工型、北美鲜食型和欧洲温室型黄瓜。另一个为亚洲黄瓜类群,共99份黄瓜材料,主要包括华北型、华南型、日本型、印度型、野生黄瓜(Cucumis sativus var. hardwickii)和西双版纳黄瓜。当K=3时,亚洲黄瓜类群被划分印度黄瓜类群和东亚黄瓜类群。当选择K=4时,欧美黄瓜类群被划分为北美型黄瓜和欧洲温室型黄瓜。2.以WI 2757(3心皮)和True Lemon(5心皮)作为亲本,对控制黄瓜心皮数基因Cn进行了定位及克隆研究。对110个F3家系进行表型调查,通过遗传分析发现,3心皮性状对5心皮性状是显性,F2群体的分离比例符合1:2:1,说明该性状是简单质量性状。初定位结果显示Cn位点位于黄瓜1号染色体的长臂,位于2个SSR标记SSR01816和UW083720之间,且分别位于Gy14的Scaffold03078和Scaffold00464。在连锁分析初定位的基础上,利用自然群体对心皮数性状进行了关联分析。以Gy14基因组序列为参考序列,利用BWA程序对5心皮和3心皮黄瓜材料的基因组重测序数据进行了SNP频度分析,结果表明在Scaffold03078的270337bp至286040bp大约16Kb区间内有45个SNP位点与心皮数性状高度相关。FGENESH程序在此区段预测到5个基因,其中CLAVATA3为控制心皮数的最优候选基因。在此候选基因内有5个与心皮数相关的SNP,与122份不同的黄瓜材料基因组重测序数据进行比对后,结合已知的部分黄瓜材料的心皮数表型数据,判断位置为271311bp的SNP与黄瓜心皮数高度关联。对该位点SNP设计了1个dCAPS标记,并在分离群体中进行了验证。利用qPCR对CLAVATA3进行了表达分析,结果表明该基因在双亲WI 2757和True Lemon的同一组织间表达差异显着:CLAVATA3在WI 2757幼叶、未开花的子房和顶芽中的表达量分别是True Lemon的2.84,3.17和3.74倍。推测位于271311bp的碱基由“T”变为“C”后,抑制了CLAVATA3基因的表达,WUX基因表达量增加,导致心皮数增加。根据以上研究结果,克隆了CLAVATA3基因在WI 2757和True Lemon中基因组序列。

樊怀福, 郭世荣, 段九菊, 杜长霞, 孙锦[8]2008年在《外源NO对NaCl胁迫下黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗生长和谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响》文中提出采用营养液水培,研究了外源一氧化氮(NO)对黄瓜(Cucumis sativusL.)幼苗生长和叶片谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响。结果表明,正常生长条件下添加NO能促进黄瓜幼苗生长,而添加NO信号传递途径关键酶鸟苷酸环化酶(cGC)抑制剂亚甲基蓝(MB-1)显着抑制了黄瓜幼苗的生长;添加NO显着缓解了盐胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,提高了叶片谷胱甘肽还原酶(GR)活性、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)含量,降低了氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量,提高了GSH/GSSG,对单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性无显着影响;NaCl胁迫下添加NO的同时添加MB-1抑制了GR活性的提高,GSH和ASA含量、GSH/GSSG均降低,GSSG含量提高,但对MDAR、APX和DHAR活性无显着影响,表明NaCl胁迫下NO对GR活性、GSH和ASA含量、GSH/GSSG的调节可能是通过cGC介导的,对MDAR无明显的调节作用,对DHAR、APX的调节还存在其它途径。

宋月芹[9]2008年在《温度和寄主植物对甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)生长发育和代谢酶活性的影响》文中研究说明甜菜夜蛾Spodoptera exigua(Hübner)俗称白菜褐夜蛾,隶属于鳞翅目(Lepidoptera),夜蛾科(Noctuidae),是一种世界性分布、间歇性大发生的多食性害虫。该虫具有分布广、寄主植物种类多、迁飞扩散能力强、喜温且耐高温等特点,已成为许多地方影响农业生产安全的灾害性害虫之一。本实验首先对甜菜夜蛾的饲养方法进行了探索,又针对甜菜夜蛾生物生态学特点,研究了不同温度和寄主植物对甜菜夜蛾生长发育和代谢酶活性的影响。主要结果如下:1. 20℃、23℃、26℃、29℃、32℃和35℃6个不同温度处理试验结果表明,在20-35℃恒温下,甜菜夜蛾卵、幼虫和蛹的发育历期随温度升高显着缩短,适宜发育温度范围为23-32℃之间。2.温度不仅是影响甜菜夜蛾发育历期的最关键生态因子之一,而且对其卵孵化率、幼虫成活率、化蛹率、羽化率和产卵量等也有显着影响。26-29℃温度范围最适合甜菜夜蛾的生长发育;温度过高或过低,卵孵化率、幼虫成活率、化蛹率、羽化率和产卵量均相应降低。3.人工饲料和9种不同寄主植物对甜菜夜蛾的生长和繁殖影响研究结果表明,人工饲料对甜菜夜蛾的营养效果最好,各虫态历期最短,存活率、羽化率、产卵量等均最高;其次是苋菜、黄瓜、苜蓿、生菜和茼蒿,再次之是白菜和萝卜;小麦和玉米对甜菜夜蛾的营养效果最差,各虫态历期最长,存活率、羽化率、产卵量等均最低。4.不同温度对甜菜夜蛾体内保护酶系的影响研究表明,在32-35℃时,保护酶活性随着温度升高而迅速下降;在20-23℃时,酶的活性随着温度降低也迅速下降,保护酶活性与较高温度区、较低温度区的相应温度密切相关,23℃以下的低温和32℃以上的高温对其均有不同程度的伤害作用,在23-32℃之间,保护酶活性随温度变化不大,故适合甜菜夜蛾生长发育的适宜温区为23-32℃。5.不同食料对甜菜夜蛾体内磷酸酯酶、谷胱甘肽-S-转移酶和乙酰胆碱酯酶等解毒酶的活性影响显着。与人工饲料相比,取食萝卜、苜蓿、苋菜、黄瓜和白菜的甜菜夜蛾幼虫体内的酸性磷酸酯酶活性均有所增加,而取食生菜、玉米、茼蒿和小麦的则有所降低,由高到低的次序是萝卜﹥苜蓿﹥苋菜﹥黄瓜﹥白菜﹥人工饲料﹥生菜﹥玉米﹥茼蒿﹥小麦;而对碱性磷酸酯酶活性的影响由高到低的次序是苜蓿﹥苋菜﹥黄瓜﹥萝卜﹥白菜﹥生菜﹥小麦﹥人工饲料﹥玉米﹥茼蒿。与人工饲料相比,取食不同寄主植物的甜菜夜蛾幼虫体内的谷胱甘肽-S-转移酶活性除生菜外,均呈下降趋势,由高到低的顺序是生菜﹥人工饲料﹥黄瓜﹥苜蓿﹥萝卜﹥白菜﹥苋菜﹥茼蒿﹥小麦﹥玉米;对乙酰胆碱酯酶活性的影响的顺序是人工饲料﹥黄瓜﹥白菜﹥萝卜﹥茼蒿﹥生菜﹥苜蓿﹥苋菜﹥小麦﹥玉米。

李征[10]2007年在《黄瓜M基因分子标记精细定位和图位克隆初探》文中认为植物的性型是由多基因协作控制的,是长期进化的结果。黄瓜的性型表达是一个复杂的过程。研究发现,黄瓜的性型表达主要由3对基因(M/m,F/f和A/a)控制,F/f基因控制植株的雌性化程度,M/m基因决定该植株所开的花是否单性花(M_)或者两性花(mm);当F基因是隐性纯合时,性型表达受A基因影响,MMffA_基因型的表现型为雌雄异花同株,mmffA_基因型的表现型为雄全同株;M_ffaa与mmffaa基因型的表现型均为全雄株。本研究旨在寻找与M基因连锁的分子标记,精细定位,进而克隆M基因。本文使用的黄瓜材料主要为S52和H34及其F_1代和F_2、BC_1群体。母本S52来源于国内大别山农家品种,是基因型为ffMMAA的雌雄异花同株自交系;父本H34是基因型为FFmmAA的两性花自交系。F_2分离群体的167个单株中,有121株雌雄异花同株单株和46个两性花单株,符合3:1分离比例,说明黄瓜单性花性型对两性花性型为完全显性,由一对核基因控制。本试验采用分离体分组混合分析法(BSA)来寻找与黄瓜M基因连锁的分子标记,选取群体中的雌雄异花单株和两性花单株各10株,分别等量混合各株DNA,建成DNA单性花池和两性花池。从736对随机合成的SRAP引物组合中筛选出360对能在两亲本S52和H34间揭示出多态性的引物组合,多态性引物比例为48.9%。利用两基因池(mm和M)进一步筛选,最后得到8对引物组合对池的扩增产物有差异,分别为:ME8SA7,ME1EM23,ME1EM24,ME1EM26,DC1EM9,ME67,ME420D17,ME23SA4。用F_2分离群体的167个单株检测后,分别用Mapmaker3.0软件作图分析,得出M基因两侧均有标记,以上SRAP标记与M基因的图距分别为0,1.0,5.4,5.4,8.3,10.9,21.6和25.5 cM。将距M位点较近的分子标记ME1EM24,ME1EM26,ME1EM23和ME8SA7的多态性条带回收、测序,设计引物,转化成SCAR标记。这些引物在两亲本及两个池中均能揭示出多态性,并且得到预期大小的扩增片段。进一步用F_2群体的167个单株进行分析,验证了其所扩增位点的数据与原来的SRAP随机标记所扩增的数据一致。由此证明这些SCAR标记所扩增的位点即为原来的SRAP标记所扩增的位点。对在F_2群体(167株)中未发现与M基因发生交换的标记S_ME8SA7在扩大的900株(F_2群体670株,BC_1群体230株,亲本同上)的分离群体中进行检测,依然未发现与M基因的交换事件。用该标记对本实验室常用的7个自交系亲本材料(5个单性花株亲本,2个两性花株亲本)进行PCR检测,也得到共分离结果。基本证明了标记S_ME8SA7在由S52和H34构建的群体中与M/m基因位点紧密连锁,并在黄瓜各品种间保守。进一步应用于BAC文库的筛选,染色体步移。

参考文献:

[1]. 黄瓜及甜瓜属野生种种子油含量和脂肪酸的测定及油脂生物合成相关的关联作图[D]. Joyce, Wanjiru, Ngure. 南京农业大学. 2015

[2]. 黄瓜圆形果的QTL定位及无表皮毛(果刺)基因csgl3的图位克隆[D]. 潘玉朋. 西北农林科技大学. 2016

[3]. 基于基因组原位杂交快速构建黄瓜变种间核型[J]. 张云霞, 娄群峰, 李子昂, 王筠竹, 张振涛. 中国农业科学. 2015

[4]. SSR技术在黄瓜遗传多样性及杂种纯度鉴定上的应用[D]. 穆生奇. 中国农业科学院. 2008

[5]. 黄瓜属(Cucumis)物种地理分布和分子系统发育的研究[D]. 刘强. 南京农业大学. 2007

[6]. 烯效唑(S3307)对盐胁迫下黄瓜幼苗生理生化特性的影响[D]. 王玉洁. 甘肃农业大学. 2007

[7]. 黄瓜种质群体遗传结构分析和黄瓜心皮数基因Cn的克隆[D]. 李森. 山西农业大学. 2015

[8]. 外源NO对NaCl胁迫下黄瓜(Cucumis sativus L.)幼苗生长和谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响[J]. 樊怀福, 郭世荣, 段九菊, 杜长霞, 孙锦. 生态学报. 2008

[9]. 温度和寄主植物对甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)生长发育和代谢酶活性的影响[D]. 宋月芹. 西北农林科技大学. 2008

[10]. 黄瓜M基因分子标记精细定位和图位克隆初探[D]. 李征. 沈阳农业大学. 2007

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黄瓜(Cucumis Sativus L.)耐高温种质资源筛选及耐高温特性的研究
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