甜瓜果實性狀表型分析及其CAPS標(biāo)記的研究.pdf

1、作為甜瓜生產(chǎn)與消費大國，我國甜瓜種植面積和產(chǎn)量位于世界第一位，作為重要的水果型蔬菜，選育口感佳，果肉厚以及耐貯運等優(yōu)質(zhì)性狀的高品質(zhì)甜瓜品種一直是育種者的工作重點。本研究首先通過觀察甜瓜果皮的顯微結(jié)構(gòu)，了解果皮各部分在發(fā)育過程中的生理變化。再通過高通量測序技術(shù)及生物信息學(xué)分析手段，在全基因組上開發(fā)多態(tài)性CAPS分子標(biāo)記，挖掘與甜瓜果皮相關(guān)性狀的位點，從兩方面共同揭示影響甜瓜果皮厚度的遺傳機理，為從分子手段選育優(yōu)質(zhì)甜瓜奠定理論與材料基礎(chǔ)。<

2、br>　　本實驗親本材料為差異顯著的厚皮甜瓜伊麗莎白(M4-5)與薄皮甜瓜(M1-15)，通過兩親本雜交獲得F1代，F(xiàn)1代自交獲得F2代群體，利用掃描電子顯微鏡對其進行顯微結(jié)構(gòu)觀察，初步探究遺傳規(guī)律。結(jié)合高通量測序，開發(fā)CAPS引物，在兩親本間篩選有多態(tài)性的引物，構(gòu)建甜瓜遺傳連鎖圖譜，對甜瓜果皮相關(guān)性狀基因進行定位，同時也對果實相關(guān)性狀進行QTL分析，具體結(jié)果如下:
　　1.甜瓜果皮顯微結(jié)構(gòu)觀察
　　甜瓜果皮分為外果皮，中果

3、皮和內(nèi)果皮三部分，其中中果皮和內(nèi)果皮肉質(zhì)，為食用部分，被稱之為果肉。在外果皮上存在表皮毛和氣孔器，表皮毛隨果實發(fā)育逐漸脫落，并形成脫落傷口，傷口隨時間愈合。食用果皮部分（中果皮和內(nèi)果皮）為薄壁細胞層，其間貫穿維管束。
　　通過對比發(fā)現(xiàn)，薄皮甜瓜和厚皮甜瓜在外果皮類型上差異顯著，厚皮甜瓜外果皮栓化，為栓化類型，薄皮甜瓜外果皮不栓化，為非栓化類型，但是薄皮甜瓜和厚皮甜瓜外果皮均為一層細胞構(gòu)成，食用果皮（中果皮和內(nèi)果皮）也都為薄壁細胞，

4、無明顯差異。
　　2.果皮及果實相關(guān)性狀遺傳分析
　　果皮相關(guān)性狀包括外果皮類型，外果皮厚度，食用果皮厚度，果皮硬度以及裂果。研究發(fā)現(xiàn)外果皮類型為質(zhì)量性狀，外果皮厚度、食用果皮厚度與果皮硬度為數(shù)量性狀，同時外果皮厚度與外果皮類型高度關(guān)聯(lián)。果實相關(guān)性狀包括果實形狀、產(chǎn)量、可溶性固形物，研究表明這些與果實相關(guān)的性狀均為數(shù)量性狀。通過遺傳分析和相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)果皮及果實相關(guān)性狀密切相關(guān)。
　　3.遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建
　　

5、通過測序結(jié)果，利用生物信息學(xué)分析軟件挖掘SNP位點，對M4-5和M1-15兩親本間存在SNP突變位點的序列進行CAPS檢測，共設(shè)計CAPS標(biāo)記523對，篩選出在親本間有多態(tài)性的CAPS標(biāo)記223對，多態(tài)率43.8％。利用多態(tài)性引物對F2代群體標(biāo)記，構(gòu)建了一張?zhí)鸸线z傳連鎖圖譜，該圖譜包含195個標(biāo)記，12個連鎖群，覆蓋基因組長度1702.55cM，標(biāo)記間平均距離8.78cM。
　　4.果皮及果實相關(guān)性狀CAPS標(biāo)記分析
　　利

6、用IciMapping V3.3軟件進行定位分析，共檢測到關(guān)于果皮及果實相關(guān)位點40個。其中與果皮相關(guān)性狀的位點12個（關(guān)于外果皮類型2個，關(guān)于外果皮厚度2個，關(guān)于食用果皮厚度4個，關(guān)于食用果皮硬度1個，關(guān)于裂果3個），分布在連鎖群LG3、LG5、LG6、LG7、LG9和LG11。貢獻率介于3.6743％-72.9145％。檢測到關(guān)于果實相關(guān)位點共計28個，貢獻率介于3.4974％-17.9684％。其中與果實形狀相關(guān)的位點共計14個，