【摘要】：作為一種重要的葫蘆科作物,西瓜(Citrulluslanatus)果實(shí)的品質(zhì)特性以及植株的栽培特性一直是育種家們關(guān)注的目標(biāo)。目前對(duì)于西瓜果實(shí)及株型相關(guān)性狀的認(rèn)識(shí)還不夠深入,遺傳及分子機(jī)理方面的研究相對(duì)較少,因此該領(lǐng)域研究薄弱的現(xiàn)狀急需改善。本論文主要研究西瓜果實(shí)長(zhǎng)圓、果皮黃色以及植株無杈3個(gè)性狀,通過遺傳方法克隆出控制這些性狀的關(guān)鍵基因,進(jìn)一步解析它們的分子作用機(jī)制,為后續(xù)的高品質(zhì)易于簡(jiǎn)約化栽培品種的選育提供科學(xué)依據(jù)。本論文主要做了以下3方面工作:1.以長(zhǎng)果自交系品種'短125'和圓果自交系品種'鄭州籽瓜'做親本配制F2、BC1群體,通過分離比的統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)西瓜果實(shí)長(zhǎng)圓受單基因控制,且表現(xiàn)出不完全顯性的遺傳,即:該基因純合顯性時(shí)為長(zhǎng)果,雜合時(shí)為橢圓果,純合隱性時(shí)為圓果;通過F2群體的BSA-seq結(jié)合GWAS分析將控制西瓜果實(shí)長(zhǎng)圓的候選區(qū)間定位到了 3號(hào)染色體。之后開發(fā)大量的CAPS標(biāo)記對(duì)768株F2植株進(jìn)行重組單株篩選,最終將候選基因進(jìn)行精細(xì)定位到3號(hào)染色體一個(gè)46 Kb的區(qū)域內(nèi)。該區(qū)域只有4個(gè)功能基因,通過在兩親本中的序列比對(duì)我們發(fā)現(xiàn)Cla011257的CDS在長(zhǎng)瓜中有159 bp的堿基缺失,該缺失造成了 53個(gè)氨基酸的缺失;根據(jù)該缺失片段我們開發(fā)出了一個(gè)Indel標(biāo)記,將該標(biāo)記在F2群體以及105份自然群體中進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果發(fā)現(xiàn)該標(biāo)記和西瓜果實(shí)長(zhǎng)圓緊密連鎖,進(jìn)一步證明了該基因?yàn)榭刂莆鞴瞎麑?shí)長(zhǎng)圓的候選基因;通過對(duì)該基因的蛋白序列預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)該基因?qū)儆贗QD蛋白家族,亞細(xì)胞定位也證明了該基因主要存在于細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞膜上,基因表達(dá)分析表明該基因在子房形成時(shí)表達(dá)量最高。該研究為后續(xù)西瓜果實(shí)形狀形成分子機(jī)理的研究奠定了基礎(chǔ),同時(shí)也為其它作物果實(shí)形狀的研究提供了借鑒。2.以黃皮品種'94E1'和綠皮品種'青峰'做親本配制F2、BC1群體,通過分離比的統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)西瓜果皮黃色受單基因控制,黃皮對(duì)綠皮為顯性,并且凡是果皮呈現(xiàn)黃色,葉柄和葉脈必定呈現(xiàn)黃色;通過F2群體的BSA-seq結(jié)合GWAS分析將控制西瓜果皮黃色的候選區(qū)間定位到了 4號(hào)染色體,之后開發(fā)大量的CAPS標(biāo)記對(duì)候選基因進(jìn)行精細(xì)定位,最終將候選基因定位到4號(hào)染色體一個(gè)59.8 Kb的區(qū)域內(nèi),該區(qū)域內(nèi)存在很多gaps,只存在一個(gè)功能基因,通過對(duì)該基因的序列比對(duì)以及表達(dá)差異分析發(fā)現(xiàn)該基因在兩親本中不存在序列及表達(dá)的差異,因此該基因不是控制西瓜果皮黃色的候選基因;對(duì)候選區(qū)間的進(jìn)一步分析開發(fā)出了一個(gè)和西瓜果皮黃色緊密連鎖的SNP標(biāo)記,并且在20個(gè)自然群體中進(jìn)行了驗(yàn)證。該標(biāo)記可用于果皮黃色的苗期鑒定以及分子標(biāo)記輔助育種。3.以有杈自交系品種'790010'和無杈自交系品種'無杈早'做親本配制F2、BC1群體,通過分離比的統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)西瓜植株無杈受單基因控制,且有杈對(duì)無杈為顯性;通過F2群體的BSA-seq結(jié)果將候選區(qū)間定位到了 4號(hào)染色體,之后開發(fā)大量的CAPS標(biāo)記對(duì)候選基因進(jìn)行精細(xì)定位,將候選基因定位到4號(hào)染色體一個(gè)約270 Kb的區(qū)域內(nèi),該區(qū)間含有32個(gè)功能基因,通過對(duì)該區(qū)間內(nèi)SNPs的進(jìn)一步分析,最終發(fā)現(xiàn)只有2個(gè)SNPs發(fā)生在基因外顯子區(qū)域,對(duì)這兩個(gè)SNPs所在的基因進(jìn)行氨基酸序列分析,表明只有Cla018413基因外顯子內(nèi)的SNP差異造成了氨基酸的改變,初步推測(cè)該基因?yàn)榭刂莆鞴现仓隉o杈的候選基因,但后續(xù)還需進(jìn)一步研究。
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S651
【圖文】：

西瓜果實(shí)及株型相關(guān)性狀的遺傳及分子機(jī)理研宄（ＢＳＡ－ｓｅｑ）；對(duì)所有植株的葉片進(jìn)行取樣，保存于－２０°Ｃ，親本不同發(fā)育時(shí)期的子房以及果實(shí)不同部位進(jìn)行取樣，并立°Ｃ保存，用于ＲＮＡ的提取。逡逑中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所西甜瓜種質(zhì)資源中期庫中的西瓜資源進(jìn)行全基因組重測(cè)序，每個(gè)品種種植１０株，�。模危�，送公司進(jìn)行全基因組重測(cè)序，在植株整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育皮顏色、果形指數(shù)、植株長(zhǎng)短、開花早晚以及果肉成分等多與相關(guān)性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析（ＧＷＡＳ）。所有材料均在大棚西瓜栽培技術(shù)進(jìn)行管理。３３０份西瓜品種及資源如附錄ＩＡ邐Ｂ逡逑

邐華中農(nóng)業(yè)大學(xué)２０１８屆博士研究生學(xué)位論文邐逡逑信息開發(fā)出２９８?jìng)�(gè)ＣＡＰＳ標(biāo)記（附錄ＩＩ），將這２９８?jìng)�(gè)ＣＡＰＳ標(biāo)記先在兩親本逡逑中進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè)，然后將具有多態(tài)性的標(biāo)記在７６８?jìng)�(gè)Ｆ２群體（２０１６年冬季逡逑３４８株，２０１７年春季４２０株）中進(jìn)行ＰＣＲ、酶切、凝膠電泳檢測(cè)，檢測(cè)群體中逡逑的多態(tài)性，通過篩選重組單株對(duì)候選基因精細(xì)定位。最終將候選基因定位到逡逑ＣＡＰＳ０１５８和ＣＡＰＳ０１６５兩個(gè)標(biāo)記之間，在這兩個(gè)標(biāo)記的位置各有３個(gè)重組單逡逑株，ＣＡＰＳ０１５８對(duì)應(yīng)的區(qū)域?yàn)椋程?hào)染色體２６，８１７，６７２邋ｂｐ，ＣＡＰＳ０１６５對(duì)應(yīng)的區(qū)域逡逑為２６，８６４，８１４邋ｂｐ，因此候選基因Ｃ／Ｆ幻被定位到３號(hào)染色體２６．８１７邋Ｍｂ到２６．８６３逡逑Ｍｂ約４６邋Ｋｂ的區(qū)域內(nèi)，如圖２－４所示。逡逑Ｋ邋－邐－邋－邐－邐—邐？逡逑

在Ｆ２群體中隨機(jī)選�。保埃皞�(gè)單株，用此標(biāo)記對(duì)它們進(jìn)行多態(tài)性檢測(cè)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)逡逑此標(biāo)記和果實(shí)長(zhǎng)圓完全連鎖，進(jìn)一步證明了邋ＣｌａＯｌ邋１２５７為控制西瓜果實(shí)長(zhǎng)圓的逡逑候選基因Ｃ／ＦＭ，如圖２－５所示。逡逑３．７候選基因的蛋白預(yù)測(cè)逡逑Ａ逡逑丨ＱＤ邋ｄｏｍａｉｎ逡逑９７１０３邋ＩＩ邋１—１邋Ｈ邐１邋１逡逑Ｃｈａｒｌｅｓｔｏｎ邋Ｇｒａｙ邐｜邐＾邐Ｄｅｌｅｔｉｏｎ邋｜邐｜逡逑Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ邋Ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ邐＾邐邐邋｜邐｜逡逑Ｅｌｏｎｇａｔｅ邋Ｗａｔｅｒｍｅｌｏｎ邋｜邐｜邐＾邐Ｍ￣丨邐「逡逑ＩＱＤ３１邐／逡逑Ｂ邐吖聲逡逑ｅＢ２邐＼邋ｒ逡逑＠邋ｒ６逡逑＾＿＾燈２。２１１３０邐＼逡逑Ｖ邋ＡＴ２Ｇ３３６４０逡逑圖２－６候選基因的結(jié)構(gòu)差異及互作蛋白預(yù)測(cè)逡逑Ａ為ＣｌａＯｌ邋１２５７在兩個(gè)參考基因組以及兩親本中的結(jié)構(gòu)差異信息，Ｂ為與ＣｌａＯｌ邋１２５７編碼逡逑序列同源的ＩＱＤ２６蛋白互作調(diào)控網(wǎng)絡(luò)信息。逡逑Ｆｉｇ．邋２－６邋Ａｎａｌｙｓｉｓ邋ｏｆ邋ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ邋ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍｓ邋ａｎｄ邋ｐｒｏｔｅｉｎ邋ｆｕｎｃｔｉｏｎ邋ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ逡逑Ａ

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 施洪;莫南;;德宏州西瓜甜瓜病蟲害調(diào)查研究[J];德宏教育學(xué)院學(xué)報(bào);2005年01期

2 張慶;朱守忠;林建軍;;西瓜設(shè)施栽培經(jīng)濟(jì)效益淺析[J];寧波農(nóng)業(yè)科技;2002年01期

3 焦自高;魯波;;山東省西瓜、甜瓜產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展對(duì)策[J];山東蔬菜;2006年01期

4 ;德州學(xué)景種苗有限公司優(yōu)良西瓜新品種簡(jiǎn)介[J];山東蔬菜;2004年01期

5 余璐;陳江青;;6個(gè)西瓜品種在新疆大棚的引種栽培試驗(yàn)[J];農(nóng)業(yè)科技通訊;2018年03期

6 趙雪陽;劉超;胡寶貴;;北京市西瓜銷售市場(chǎng)和典型零售商調(diào)查研究[J];科技和產(chǎn)業(yè);2018年07期

7 ;湖南省2015年通過審定的西瓜品種[J];果樹實(shí)用技術(shù)與信息;2017年02期

8 ;2016年湘審西瓜品種[J];湖南農(nóng)業(yè);2017年07期

9 馬躍;;國(guó)家西瓜品種試驗(yàn)的沿革與發(fā)展[J];中國(guó)瓜菜;2014年S1期

10 葉建人;施海萍;蔡美艷;李程巧;馮永斌;周琳娜;;砧木與西瓜品種對(duì)黃瓜綠斑駁花葉病毒病的耐病性比較[J];中國(guó)植保導(dǎo)刊;2015年08期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 馬躍;;國(guó)家西瓜品種試驗(yàn)的沿革與發(fā)展[A];2014年全國(guó)西瓜甜瓜學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2014年

2 何潔;張顯;張寧;楊小振;劉曉輝;鄭俊澅;;低磷脅迫對(duì)不同西瓜品種苗期性狀的影響[A];2014年全國(guó)西瓜甜瓜學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2014年

3 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所西瓜抗病育種課題;;西瓜品種鄭抗9號(hào)選育[A];紀(jì)念全國(guó)西瓜甜瓜科研與生產(chǎn)協(xié)作50周年暨第12次全國(guó)西瓜甜瓜學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2009年

4 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鄭州果樹研究所抗病育種課題;;早熟西瓜品種“中科一號(hào)”的選育[A];紀(jì)念全國(guó)西瓜甜瓜科研與生產(chǎn)協(xié)作50周年暨第12次全國(guó)西瓜甜瓜學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2009年

5 賈云鶴;王喜慶;閆聞;付永凱;尤海波;;黑龍江省不同熟期露地西瓜品種的適宜整枝方式篩選[A];中國(guó)園藝學(xué)會(huì)2017年論文摘要集[C];2017年

6 黃懷冬;梁志懷;魏林;張屹;許斌;;哈茨木霉T2-16菌劑對(duì)不同西瓜品種種子活力的影響[A];病蟲害綠色防控與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全——中國(guó)植物保護(hù)學(xué)會(huì)2015年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2015年

7 張麗娜;陳劉軍;郭堅(jiān)華;;有益微生物驅(qū)動(dòng)的全程有機(jī)種植體系(BeMMO)在安徽西瓜上的應(yīng)用效果初探[A];第六屆全國(guó)設(shè)施園藝產(chǎn)業(yè)發(fā)展與安全高效栽培技術(shù)交流會(huì)論文匯編[C];2017年

8 馬躍;;國(guó)家西瓜品種試驗(yàn)與西瓜生產(chǎn)的發(fā)展[A];紀(jì)念全國(guó)西瓜甜瓜科研與生產(chǎn)協(xié)作50周年暨第12次全國(guó)西瓜甜瓜學(xué)術(shù)研討會(huì)論文摘要集[C];2009年

9 劉水芳;楊秀榮;孫淑琴;焦定亮;;西瓜枯萎病接種技術(shù)及品種抗病性鑒定[A];農(nóng)業(yè)生物災(zāi)害預(yù)防與控制研究[C];2005年

10 康保珊;彭斌;吳會(huì)杰;劉麗鋒;武灣灣;古勤生;;小西葫蘆黃花葉病毒P3突變體的寄主選擇對(duì)西瓜侵染性的影響[A];河南省植物保護(hù)學(xué)會(huì)第十一次、河南省昆蟲學(xué)會(huì)第十次、河南省植物病理學(xué)會(huì)第五次會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2017年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 孫貝貝 侯崢嶸 本報(bào)記者 蘆曉春;殺蟲不用藥 西瓜放心吃[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2017年

2 本報(bào)記者 何珂 袁野;三個(gè)種瓜人的“生意經(jīng)”[N];安徽日?qǐng)?bào);2017年

3 本報(bào)記者 馬愛平;土壤改良技術(shù)讓炸裂西瓜得救了[N];科技日?qǐng)?bào);2017年

4 本報(bào)記者 何雪峰 本報(bào)通訊員 李艷龍;這里的西瓜為何賣得好？[N];安徽日?qǐng)?bào);2017年

5 過奕辰 馬晨;今年西瓜咋這么便宜？[N];寶雞日?qǐng)?bào);2017年

6 江蘇沿江地區(qū)農(nóng)科所 劉水東;大棚蠶豆復(fù)種西瓜一年兩熟[N];江蘇農(nóng)業(yè)科技報(bào);2017年

7 記者 張力澎;西瓜價(jià)格上不去 供過于求是主因[N];新農(nóng)村商報(bào);2017年

8 吳猛 曲育伯 本報(bào)記者 林鐵山;產(chǎn)糧大鎮(zhèn)的裂變新生[N];吉林農(nóng)村報(bào);2017年

9 高春奇;石灘村產(chǎn)業(yè)脫貧西瓜當(dāng)家[N];邵陽日?qǐng)?bào);2017年

10 王堅(jiān);對(duì)西瓜品種評(píng)比的建議[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2001年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前9條

1 豆峻嶺;西瓜果實(shí)及株型相關(guān)性狀的遺傳及分子機(jī)理研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

2 郭紹貴;西瓜果實(shí)品質(zhì)進(jìn)化的轉(zhuǎn)錄組和基因組比較研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

3 高磊;西瓜果肉硬度和酸味性狀的轉(zhuǎn)錄組分析及主效基因的精細(xì)定位[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2018年

4 張志忠;幾丁質(zhì)酶基因和幾丁質(zhì)酶—葡聚糖酶雙價(jià)基因?qū)胛鞴系难芯縖D];福建農(nóng)林大學(xué);2004年

5 李敏;AM真菌對(duì)西瓜抗枯萎病的效應(yīng)及其機(jī)制[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

6 劉海河;西瓜G17AB核雄性不育兩用系的不育機(jī)理研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

7 肖守華;西瓜、甜瓜遺傳轉(zhuǎn)化體系的建立及轉(zhuǎn)基因植株的抗病性分析[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

8 田海清;西瓜品質(zhì)可見/近紅外光譜無損檢測(cè)技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2006年

9 王芳;西瓜壓縮及蠕變特性的研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 劉曉雨;寧夏香山地區(qū)不同品種、栽培方式壓砂瓜滴灌制度試驗(yàn)研究[D];寧夏大學(xué);2018年

2 王力;寧夏同心旱地西瓜膜下滴灌水肥耦合試驗(yàn)研究[D];寧夏大學(xué);2018年

3 劉麗;在全基因組規(guī)模分析和識(shí)別西瓜中的microRNAs和phasiRNAs[D];昆明理工大學(xué);2018年

4 張偉偉;間作對(duì)西瓜生理生化特性及根際土壤特性影響的研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

5 陳思;黃淮地區(qū)西瓜施肥配方篩選及安全高效生產(chǎn)技術(shù)集成[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

6 姬萬麗;四倍體西瓜抗枯萎病生理小種1的機(jī)理研究[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2018年

7 王曉君;不同類型西瓜品種對(duì)施氮水平的響應(yīng)[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

8 陳亮;低溫脅迫對(duì)西瓜抗病砧木幼苗生長(zhǎng)和生理特性的影響[D];甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

9 劉慧華;周口市太康縣西瓜產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[D];昆明理工大學(xué);2017年

10 陳和杰;不同地膜覆蓋下灌水量對(duì)大棚西瓜生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2764766