【摘 要】
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随着甜瓜基因组测序的完成,与甜瓜果实、株形、苦味和抗性等性状有关的基因相继被定位和克隆,但关于种皮颜色的研究相对较少。甜瓜种皮分为白色、黄色和棕褐色等类型,其中黄
【机 构】
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北京市农林科学院蔬菜研究中心农业农村部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室; 北京市农林科学院北京农业生物技术研究中心农业基因资源与生物技术北京市重点实验室;
【基金项目】
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北京市农林科学院青年科研基金项目(QNJJ201701);北京市农林科学院科技创新能力建设专项子课题项目(CZZX008-12);北京市农林科学院创新团队项目(JNKYT201601);国家自然科学基金项目(31701937);蔬菜中心科研创新基金(KYCX201705-04)
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随着甜瓜基因组测序的完成,与甜瓜果实、株形、苦味和抗性等性状有关的基因相继被定位和克隆,但关于种皮颜色的研究相对较少。甜瓜种皮分为白色、黄色和棕褐色等类型,其中黄色种皮容易目测识别,可将其作为杂种纯度鉴定的标记性状,应用于种子的机械混杂、生物学混杂以及杂种种子纯度初步鉴定的目测性状;同时培育诸如‘黄子金玉’类型的特色品种,增加甜瓜品种多样性。此外,探究甜瓜黄色种皮的遗传机制并获得分子标记,将为控制种皮颜色基因的克隆、阐明种子发育中色素积累的分子机制具有重要意义。母本材料HP22为本实验室保存的厚皮甜瓜高代自交系,种皮颜色为白色;父本B150为‘黄子金玉’的多代自交材料,种皮颜色为黄色。两亲本杂交获得F1代,自交得到F2代,F2自交后分单株收获F3代,各F3代家系分别种植15株并自交收获F4代种子,各世代分别考察成熟期种子种皮颜色,分析其遗传规律。根据甜瓜参考基因组开发InDel引物,选取15个黄色种皮F2单株的基因组DNA等量混合建立混池,通过BSA法筛选连锁标记。F1代种皮颜色为白色,F2代种子种皮颜色为白色,表现为延迟遗传。470株F2代植株所结种子种皮颜色出现分离,其中白色种皮植株358株,黄色种皮植株112株,经卡方检验符合3︰1的孟德尔遗传分离比(x~2=0.28 <x~20.05=3.84,P=0.59);进一步对F3代家系遗传分析表明,纯合白色种皮家系︰白色和黄色种皮杂合型家系︰纯合黄色种皮家系=120︰238︰112,符合1︰2︰1的遗传分离比,表明黄色种皮性状由单隐性基因控制。利用BSA法筛选分布于甜瓜12对染色体上的420对InDel引物,发现引物ID1716与黄色种皮性状连锁。继续在ID1716附近开发多态性引物,发现标记YS与黄色种皮共分离,470株F2代单株表型与基因型完全一致。此外,利用标记YS对100份甜瓜资源(白色种皮30份、黄色种皮70份)进行基因型分析,吻合率达97%,其中3份黄色种皮材料与基因型不符,推测可能是由于其他位点基因变异或该位点基因的其他位点突变造成。
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