甜瓜種質(zhì)資源耐冷性的鑒定評價及其關(guān)聯(lián)分析研究.pdf

1、低溫脅迫是限制北方寒冷地區(qū)甜瓜生產(chǎn)主要的非生物脅迫因素之一，培育耐冷種質(zhì)是提高甜瓜耐冷性的有效途徑，挖掘耐冷基因資源是培育耐冷種質(zhì)的重要前提，建立準確性高、穩(wěn)定性好的耐冷性鑒定評價體系是耐冷性品種選育的重要條件。隨著分子生物學的發(fā)展及其在生產(chǎn)上的廣泛應(yīng)用，鑒定篩選與耐冷性相關(guān)聯(lián)的標記，推進了甜瓜耐低溫育種進程，為甜瓜低溫育種的分子標記輔助選擇提供依據(jù)。本研究以耐冷性鑒定條件及鑒定方法為切入點，研究了適用于甜瓜耐冷性鑒定的低溫脅迫溫度和時

2、間，分析比較不同低溫脅迫條件下各指標的變化規(guī)律，并運用了多元分析方法對甜瓜發(fā)芽期和幼苗期耐冷性進行評價，旨在制定出一套重復性好、可操作性強的甜瓜耐冷性的鑒定評價體系。利用建立好的甜瓜耐冷性評價方法和篩選出的低溫脅迫壓力鑒定相關(guān)有效指標，對甜瓜自然群體247份種質(zhì)資源的耐冷性進行評價。利用全基因組關(guān)聯(lián)分析對研究的247份自然群體進行全基因組掃描，對自然群體進行了群體結(jié)構(gòu)、連鎖不平衡、親緣關(guān)系分析，將通過高通量測序技術(shù)得到的分子數(shù)據(jù)與耐冷性

3、評價表型數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析，以篩選與耐冷性性狀顯著相關(guān)的SNP。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)通過比較分析14個甜瓜品種不同低溫脅迫下萌芽期耐冷性相關(guān)性狀，篩選甜瓜萌芽期耐冷性鑒定的適宜低溫脅迫溫度為18℃，并確定相對發(fā)芽率、相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽指數(shù)、相對胚根長度、相對種芽質(zhì)量和相對活力指數(shù)可作為甜瓜發(fā)芽期耐冷性鑒定指標。
　　(2)通過比較分析14個甜瓜品種不同低溫脅迫強度和時間下幼苗期耐冷性相關(guān)性狀，篩選甜瓜幼苗耐冷性鑒定

4、的適宜條件為4℃低溫處理8h和7℃低溫處理16h，并確定相對電導率、丙二醛含量、脯氨酸含量、過氧化物酶活性、可溶性糖含量和超氧化物歧化酶活性可作為甜瓜幼苗期耐冷性鑒定指標。
　　(3)利用主成分分析結(jié)合隸屬函數(shù)法可準確評價評價甜瓜耐冷性，利用逐步回歸分析建立一套甜瓜種質(zhì)耐冷性評價數(shù)學模型:Y=0.1197+0.3150X2+0.0257X3-0.2458X8+0.0076X11，并篩選出相對發(fā)芽勢、相對發(fā)芽指數(shù)、丙二醛含量和可溶性

5、糖含量4個評價甜瓜耐冷性的主要指標。
　　(4)利用甜瓜耐冷性評價體系評估247份甜種質(zhì)資源耐冷性，通過聚類分析將甜瓜種質(zhì)分為強耐冷型、耐冷型、中度耐冷型、不耐冷類型和冷敏感類型，篩選出34份強耐冷型甜瓜種質(zhì)。
　　(5)在控制群體結(jié)構(gòu)和材料間親緣關(guān)系條件下，利用混合線性模型將12937個SNP和247份甜瓜種質(zhì)的耐冷性評價值進行全基因組關(guān)聯(lián)分析，檢測到6個與甜瓜耐冷性顯著相關(guān)的SNP位點，分布在甜瓜的第2，3和12號染色體