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黄瓜果长和果把长的遗传分析及定位研究

黄瓜果长和果把长的遗传分析及定位研究

作者：刘倩雅扬州大学

学位级别：硕士

黄瓜(Cucumis sativus L.,2n=2x=14)是葫芦科(Cucurbitaceae)甜瓜属(Cucumis)一年生攀援性草本植物,起源于喜马拉雅山南麓的热带雨林区域,是世界十大蔬菜作物之一[1]。黄瓜的外观包括表皮色泽、刺瘤、果长和果把长等,是影响消费者选择... 详细信息

黄瓜(Cucumis sativus L.,2n=2x=14)是葫芦科(Cucurbitaceae)甜瓜属(Cucumis)一年生攀援性草本植物,起源于喜马拉雅山南麓的热带雨林区域,是世界十大蔬菜作物之一[1]。黄瓜的外观包括表皮色泽、刺瘤、果长和果把长等,是影响消费者选择的重要因素[2]。研究其遗传效应、挖掘其关键基因将为今后进行遗传改良和选育新品种奠定重要的理论基础。本研究利用两个果长及果把长差异极显著的黄瓜自交系YN(P1)和JIN5-508(P2)为材料,通过杂交、自交和回交等方式繁育了6个世代群体,运用性状遗传分析方法进行黄瓜的果长和果把的遗传分析;运用QTL-seq方法对黄瓜果长和果把长的主效QTL进行了定位;运用qRT-PCR技术,对控制果长和果把长的候选基因进行了初步验证。主要研究结果如下:1、黄瓜果长和果把的的遗传模型均是E-1-1模型,环境等因素影响黄瓜的果实长度和果把长度。2、在Chr1上定位到了一个控制果长的基因位点,该区间位置在13,210,000-23,570,000,区间大小为10.36MB。结合双亲重测序开发的SNP标记,对重组株进行精细定位,将果长的候选区域精细定位在Chr1:19470146-1994290区间,区间大小约为0.47Mb,共预测到46个基因。在Chr7上定位到了一个控制果把的基因位点,该区间位置在9,998,000-14,610,000,区间大小为4.63MB,再利用重组株进行精细定位,将区间缩小到12140074-12626141区间,区间大小约为0.49Mb,共预测到45个基因。3、对控制果长候选基因进行qRT-PCR验证,结果表明Csa1M537530.1、Csa1M537600.1 Csa1M538180.1、Csa1M538200.1和Cs1M538260.1在亲本不同发育时间点的相对表达量呈一致趋势,在短果YN中的相对表达量低于长果品种JIN5-508。将这5个基因上在不同果长的黄瓜品系中进行验证,Csa1M537530.1与不同品种的果长基本上呈现正向调控的关系,Csa1M538180.1与不同品种的果长基本上呈现负向调控的关系。对控制瓜把长候选基因进行qRT-PCR验证,结果表明Csa7M338120.1、Csa7M341240.、Csa7M339690.1、Csa7M341250.1、Csa7M343310.1和Csa7M351880.1在亲本不同发育时间点的相对表达量呈一致趋势,在短果YN中的相对表达量低于长果品种JIN5-508。将这6个基因上不同果长的黄瓜品系中进行验证,Csa7M341240.1和Csa7M339690.1基因与不同品种的果把长总体上呈现正向调控的关系。

关键词：黄瓜果长果把长遗传分析 QTL-seq qRT-PCR

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火龙果长气生根的原因

世界热带农业信息 2018年第6期 34-35页

火龙果产生大量气生根系的原因大致有以下几条：1．营养不足，需要借助气生根吸收水分，养分。2．气候适宜，温润多雨，植物攀援习性，长出气生根。3．生长不稳，需要借助气生根稳固植株。

关键词：气生根原因果长营养不足攀援习性火龙果根系水分

基于转录组和WGCNA筛选丝瓜果长和果径发育调控相关基因

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中国农业科学 2023年第22期56卷 4506-4522页

作者：陈敏氡王彬刘建汀李永平白昌辉叶新如裘波音温庆放朱海生福建省蔬菜遗传育种重点实验室/福建省蔬菜工程技术研究中心/福建省农业科学院作物研究所

【目的】鉴定丝瓜果长和果径发育基因共表达模块并筛选关键调控基因，为后续丝瓜果形控制的分子机制研究提供理论依据。【方法】以丝瓜9个发育阶段（开花前2 d以及花后0、2、4、6、8、10、15和20 d）果实为研究材料，测定各阶段的果长... 详细信息

【目的】鉴定丝瓜果长和果径发育基因共表达模块并筛选关键调控基因，为后续丝瓜果形控制的分子机制研究提供理论依据。【方法】以丝瓜9个发育阶段（开花前2 d以及花后0、2、4、6、8、10、15和20 d）果实为研究材料，测定各阶段的果长和果径，利用WGCNA方法联合分析转录组与果长和果径数据，鉴定与果长和果径发育相关的共表达基因模块，筛选关键调控基因。【结果】利用WGCNA鉴定出14个共表达模块，与果长和果径显著相关（相关系数的绝对值=0.9）的共表达模块有2个，显著正相关的模块为Turquoise模块，显著负相关的模块为Lightpink4模块。KEGG富集分析发现，Turquoise模块显著富集在内吞作用和苯丙烷生物合成通路，与果实膨大、伸长调控密切相关，可作为研究丝瓜果长和果径的关键基因模块。根据Turquoise模块内基因的连接度以及功能注释，筛选出10个关键调控基因，包括木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶基因XTH23、肌动蛋白解聚因子基因ADF2、伴侣蛋白基因DnaJ10、扩展蛋白基因（EXPA1、EXPA4和EXLA5）、驱动蛋白基因Kinesin-13A、生长素反应基因SAUR21和Aux/IAA11。RT-qPCR结果显示，10个调控基因的表达量均在果实进入快速生长期（花后8 d）后显著升高，增加倍数约为2—50倍。通过构建基因互作网络，发现部分调控基因与WRKY、bHLH和HSF转录因子家族存在互作关系。【结论】获得了丝瓜果长和果径基因共表达重要模块Turquoise模块，筛选到10个调控基因可作为丝瓜果形控制的潜在候选基因，并发现丝瓜果长和果径的发育调控主要涉及细胞壁的重构、细胞的发育与分化、生长素的调控等过程。

关键词：转录组 WGCNA 丝瓜果长果径调控基因

普通丝瓜果长相关miRNAs鉴定与表达分析

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分子植物育种 2023年

作者：许云飞董文其邱文敬吴晓花李燕王华森孙玉燕青岛农业大学园艺学院山东省园艺作物基因改良工程实验室浙江省种子管理总站浙江农林大学园艺科学学院浙江省农业科学院蔬菜研究所

果长是蔬菜作物重要的农艺性状，与产量形成密切相关。丝瓜果实发育速度快，果长遗传变异丰富，是果长研究的理想材料。目前，丝瓜果长控制基因及调控因子的研究鲜有报道。基于此，本研究以果长具有显著差异的2份普通丝瓜为试验材料，... 详细信息

果长是蔬菜作物重要的农艺性状，与产量形成密切相关。丝瓜果实发育速度快，果长遗传变异丰富，是果长研究的理想材料。目前，丝瓜果长控制基因及调控因子的研究鲜有报道。基于此，本研究以果长具有显著差异的2份普通丝瓜为试验材料，构建长丝瓜(CSG)和短丝瓜(DSG)小RNA文库，经高通量测序及生物信息学分析，获得差异表达miRNAs，预测其靶基因并对靶基因进行京都基因和基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes， KEGG)功能分析，利用qRT-PCR对差异表达miRNAs进行表达分析。研究结果共获得240个已知miRNAs和814个novel miRNAs，其中105个已知miRNAs和320个novel miRNAs在CSG和DSG中呈现差异表达。靶基因预测获得86个差异表达miRNAs的115个靶基因，包括miR160家族成员的靶基因auxin response factor (ARF)、miR171家族成员的靶基因scarecrow-like、miR319家族成员的靶基因MYB和TCP、miR396家族成员的靶基因Growth-regulating factor (GRF)等。KEGG功能富集分析显示植物激素信号转导等代谢途径呈现显著富集。qRT-PCR对差异表达miRNAs的验证结果与miRNAs测序结果基本一致。本研究获得了参与丝瓜果长调控的关键miRNAs及靶基因，可为葫芦科作物果长分子机理研究提供科学依据。

关键词：普通丝瓜果长 miRNAs 靶基因差异表达

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黄瓜果长遗传力研究

中国蔬菜 1991年第3期 14-16页

作者：赵殿国孙汉友李志强济南市农业科学研究所

黄瓜果长遗传力，是进行新品种选育的重要依据。有关黄瓜果长这一数量性状遗传力的研究，在国内报道不多。本试验是结合黄瓜育种得到的资料，来说明果长这一数量性状的遗传力。材料与方法试验采用斯威特ｘ长春密刺和斯威特ｘ律研四号... 详细信息

黄瓜果长遗传力，是进行新品种选育的重要依据。有关黄瓜果长这一数量性状遗传力的研究，在国内报道不多。本试验是结合黄瓜育种得到的资料，来说明果长这一数量性状的遗传力。材料与方法试验采用斯威特ｘ长春密刺和斯威特ｘ律研四号两个杂交组合，美国引进品种斯威特是华南黄瓜类型，津研四号是华北长黄瓜类型，长春密刺是北方密刺型品种。三个亲本品种都是四代纯合自交系。１９８５年冬春温室日组合，１９８６年越冬温室种植Ｆ１，进行了自交和回交，１９８７年春露地采用地膜覆盖种植三个亲本、两个Ｆ１、两个Ｆ２、四个回交一代。试验在济南市农科所黄瓜育种试验田中进行，整个黄瓜生育期栽培管理基本相同，第一根瓜采收后进行果长测定。

关键词：黄瓜果长遗传力研究

樱桃番茄果长性状的主基因-多基因混合遗传分析

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沈阳农业大学学报 2009年第1期40卷 88-91页

作者：成颖李海涛吕书文杨国栋沈阳农业大学园艺学院沈阳110161 辽宁省农业科学院蔬菜研究所沈阳110161

以樱桃番茄(Lycopersicon esculentum *** Alef.)圆形自交系W403(P1)和梨形自交系W403(P2)为亲本,构建P1、F1(P1×P2)、P2、B1(F1×P1)、B2(F1×P2)和F2共6个家系世代群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型和经典遗传学方法对... 详细信息

以樱桃番茄(Lycopersicon esculentum *** Alef.)圆形自交系W403(P1)和梨形自交系W403(P2)为亲本,构建P1、F1(P1×P2)、P2、B1(F1×P1)、B2(F1×P2)和F2共6个家系世代群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型和经典遗传学方法对该6个家系世代群体果长进行多世代联合分析,结果表明:W403果长受一对隐性等位主基因控制,W403×W405遗传符合1对主基因+多基因遗传模型。B1、B2和F2群体主基因遗传率分别为70.20%、54.73%和48.78%,多基因遗传率分别为0,19.94%和26.67%,说明F2世代果长表现出较高的主基因遗传率,并受环境影响。对W403×W405组合果长性状的改良要以主基因为主,同时注意环境的影响。

关键词：樱桃番茄果长主基因+多基因遗传分析

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西葫芦果长性状主基因-多基因混合遗传分析

安徽农业科学 2011年第9期39卷 5130-5132页

作者：陈凤真菏泽学院园林工程系山东菏泽274000

[目的]为西葫芦果长育种提供依据。[方法]选用蔓生和矮生的西葫芦自交系配制q-1×23-4G(组合1)和q-1×A-7(组合2)2个组合,构建P1、F1、P2、B1、B2和F2 6个家系世代群体,应用植物数量性状主基因-多基因混合遗传模型对该6个世代群体果长... 详细信息

[目的]为西葫芦果长育种提供依据。[方法]选用蔓生和矮生的西葫芦自交系配制q-1×23-4G(组合1)和q-1×A-7(组合2)2个组合,构建P1、F1、P2、B1、B2和F2 6个家系世代群体,应用植物数量性状主基因-多基因混合遗传模型对该6个世代群体果长进行多世代联合分析。[结果]2个组合的西葫芦的果长遗传为1对加性主基因+加性-显性多基因(D-2)遗传模型,组合1以加性效应为主,而组合2以显性效应为主;2个组合F2的基因遗传率较高,环境影响相对较小。[结论]西葫芦果长育种宜早代选择。

关键词：西葫芦果长主基因-多基因

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普通丝瓜果长遗传规律分析

江苏农业科学 2007年第5期35卷 123-125页

作者：高军徐海苏小俊袁希汉江苏省农业科学院蔬菜研究所江苏南京210014

应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型和经典遗传学方法对短果形的沅江肉丝瓜(L0091)与长果形的蛇形丝瓜(L0069)杂交组合多个世代群体的果长进行了联合分析,结果表明,L0091×L0069果长遗传由1对加性主基因控制,并由加性-显性多基... 详细信息

应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型和经典遗传学方法对短果形的沅江肉丝瓜(L0091)与长果形的蛇形丝瓜(L0069)杂交组合多个世代群体的果长进行了联合分析,结果表明,L0091×L0069果长遗传由1对加性主基因控制,并由加性-显性多基因修饰。

关键词：普通丝瓜果长遗传分析

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丝瓜果长及果柄长的遗传规律分析

广东农业科学 2014年第8期41卷 52-56页

作者：崔竣杰程蛟文谭澍李卫鹏汪国平胡开林华南农业大学园艺学院广东广州510642

以有棱丝瓜自交系28-0-0为母本,普通丝瓜自交系37-0-1-1为父本,对6个世代（P1 、P2、F1、B1、B2、F2）群体采用主基因＋多基因混合遗传模型对丝瓜果长和果柄长进行遗传分析.结果表明,丝瓜果长遗传受到多基因（C-0模型）遗传控制,且受环... 详细信息

以有棱丝瓜自交系28-0-0为母本,普通丝瓜自交系37-0-1-1为父本,对6个世代（P1 、P2、F1、B1、B2、F2）群体采用主基因＋多基因混合遗传模型对丝瓜果长和果柄长进行遗传分析.结果表明,丝瓜果长遗传受到多基因（C-0模型）遗传控制,且受环境影响较大;果柄长遗传受到1对加性-显性主基因＋加性-显性-上位性多基因（D-0模型）遗传控制,主基因遗传率在F2和B1世代较高,分别为57.60％、61.90％,环境方差占总方差的比率为38.10％～80.00％.

关键词：丝瓜果长果柄长遗传分析