甜瓜遺傳多樣性及鉀素對不同基因型甜瓜品質(zhì)影響的分析.pdf

1、甜瓜是葫蘆科主要園藝作物之一，近年來隨著生活水平的提高，人們對其品質(zhì)提出了更高的要求。本研究收集了59份甜瓜材料，運用形態(tài)學(xué)標(biāo)記和SSR分子標(biāo)記技術(shù)，分析了材料之間的遺傳多樣性和親緣關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，選取了“風(fēng)味4號”和“雪里紅”兩個優(yōu)質(zhì)厚皮甜瓜品種，在不同的鉀素處理下，分析了鉀素對甜瓜品質(zhì)及果實糖酸積累相關(guān)酶基因表達的影響，以期確立適宜的鉀素施用量，明確鉀素對甜瓜品質(zhì)形成的調(diào)控作用。本研究獲得了如下結(jié)果:
　　 1、利用形態(tài)學(xué)

2、標(biāo)記和SSR分子標(biāo)記分析了59份甜瓜材料的遺傳多樣性，其中形態(tài)學(xué)標(biāo)記分析選取了11個農(nóng)藝性狀;分子標(biāo)記分析共選取了46對EST-SSR引物，其中23對引物擴增出具多態(tài)性的清晰條帶。在59個甜瓜基因型中，23個EST-SSR標(biāo)記檢測到的平均PIC值為0.386。遺傳分析結(jié)果表明:形態(tài)學(xué)標(biāo)記將所有材料聚成2大類共4個組，和以厚皮及薄皮區(qū)分甜瓜的傳統(tǒng)方法存在一定差異。SSR分子標(biāo)記將所有材料較明顯地聚成薄皮和厚皮兩大類型，厚皮類型還可細分為果

3、皮帶網(wǎng)紋或光皮，果皮黃色或白色等類別，同一類型中各品種間的遺傳相似系數(shù)比較大，說明材料遺傳背景較狹窄。
　　 2、在遺傳多樣性分析的基礎(chǔ)上，選取性狀優(yōu)良且遺傳差異較大的甜瓜品種“風(fēng)味4號”和“雪里紅”作為材料，按四個梯度(營養(yǎng)液中K2SO4濃度依次為0、117、234和351mg/L)補充鉀素，測定了果實外觀指標(biāo)及內(nèi)在營養(yǎng)指標(biāo)。結(jié)果顯示，中等濃度（營養(yǎng)液中含K2SO4濃度117mg/L和351mg/L）鉀素處理下的材料，影響果實

4、主要經(jīng)濟性狀的可溶性固形物、蔗糖和風(fēng)味物質(zhì)等顯著高于低鉀和高鉀處理，果實品質(zhì)表現(xiàn)優(yōu)良。
　　 3、采用實時熒光定量PCR技術(shù)，測定了兩個品種糖酸相關(guān)酶基因的相對表達量，結(jié)果顯示:中等鉀素梯度處理下，與蔗糖合成相關(guān)的酶（蔗糖磷酸合成酶和蔗糖合成酶）基因的表達低于其他處理;且在中等鉀素梯度處理下，“雪里紅”中與蔗糖降解相關(guān)的酶（酸性轉(zhuǎn)化酶和中性轉(zhuǎn)化酶）基因的表達顯著高于其他處理和“風(fēng)味4號”的所有處理。同時，本實驗中檸檬酸代謝酶的基

5、因表達情況并未一致說明中等濃度鉀素處理下的果實應(yīng)有較多檸檬酸積累。而根據(jù)本研究糖酸含量測定結(jié)果，在中等濃度鉀素處理下，果實蔗糖和檸檬酸含量均顯著高于低鉀和高鉀處理，從而可以推斷受試品種可能具有獨特的糖酸積累途徑，甜瓜果實糖酸物質(zhì)的形成與鉀素營養(yǎng)有更深層次的聯(lián)系，其積累的過程可能存在一些轉(zhuǎn)錄后調(diào)控抑或酶類的共同調(diào)控。
　　 以上研究結(jié)果表明，所收集的59份甜瓜材料遺傳背景較狹窄，大部分為厚皮甜瓜，在今后育種過程中應(yīng)擴大種質(zhì)收集力度