甜瓜果实糖含量相关性状QTL分析

以高糖栽培亲本自交系‘0246’为母本,低糖野生亲本自交系‘Y101’为父本,通过杂交得到了含135个单株的甜瓜远缘F2群体,分别测定甜瓜果实果糖、葡萄糖和蔗糖含量,将三者之和作为总糖含量,进行遗传连锁图谱构建及QTL分析。结果表明:(1)构建的甜瓜果实遗传图谱包含14个连锁群,覆盖基因组长度726.30cM,标记间平均距离为12.74cM。(2)检测到与总糖含量和果糖含量相关的QTL位点各1个,分别命名为Ts3.1和Fru4.1,贡献率分别为14.89%和13.02%,分布于第3、4连锁群,LOD值分别为3.60和3.10。2个QTL位点均为正向加性遗传,分别对增加总糖和果糖含量表现为增效累加效应。研究结果为开展甜瓜糖含量相关基因精细定位和克隆研究奠定了基础。     

甜瓜远缘群体果实糖含量相关性状遗传分析

以栽培甜瓜0246为母本,野生甜瓜Y101为父本,构建了P1、P2、F1、F2、B1、B26个世代,运用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型进行多世代联合分析,探讨了甜瓜果实糖含量相关性状的遗传特性。结果表明:果糖含量、葡萄糖含量和总糖含量遗传均受两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型控制(E-0),主基因在F2中的遗传率分别达到90.32%、82.42%和94.66%。蔗糖含量受一对加性主基因+加性-显性多基因模型控制(D-2),主基因在F2中的遗传率达到83.76%。甜瓜果实糖含量相关性状遗传体系中主基因具有重要作用且环境方差所占比例较小,适宜早代选择。     

叶面喷施褪黑素对低温胁迫下南瓜幼苗生长和生理特性的影响

以南瓜品种‘永安2号’幼苗为试验材料,采用室内盆栽实验,在叶面喷施不同浓度(0、50、100、150、200和300μmol·L^(-1))褪黑素(MT)后进行低温(10℃/7℃)胁迫处理,考察幼苗生长指标以及相对电导率、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量等抗逆生理指标的变化,初步探讨外源褪黑素缓解南瓜幼苗低温冷害的生理机制。结果表明:(1)在低温胁迫条件下,南瓜幼苗出现叶片萎蔫失水、边缘失绿褪色、向内卷曲等冷害症状;幼苗株高、茎粗、鲜重、干重和壮苗指数等生长指标及叶片相对叶绿素含量均显著降低;叶片相对电导率、MDA含量和O^(-)·_(2)产生速率显著升高50%以上,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶活性以及可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量也大多显著升高。(2)与低温胁迫处理相比,叶面喷施不同浓度褪黑素后,南瓜幼苗叶片冷害症状均得到不同程度恢复,并以100μmol·L^(-1) MT处理生长状态最好,植株形态表型与对照已没有明显差异;幼苗生长指标以及叶片相对叶绿素含量、6种抗氧化酶活性、3种渗透调节物质含量均不同程度提高,并随着MT浓度升高均先升后降,且均在100μmol·L^(-1) MT处理最高。研究发现,外源褪黑素能通过提高叶片叶绿素含量、增强抗氧化酶活性、增加渗透调节物质积累,显著降低低温冷害造成的膜质过氧化程度,有效减轻低温胁迫对南瓜幼苗的伤害,增强其抵抗低温能力,恢复幼苗的正常生长,且喷施浓度为100μmol·L^(-1)时效果最佳。     

野生甜瓜'云甜-930'对白粉病抗性的遗传分析

以经过多代自交选育的高抗白粉病材料野生甜瓜'云甜-930'(P1)与感病栽培甜瓜'华莱士'(P2)组配,构建了P1、P2、F1、B1、B2和F2 6个世代,对大棚栽培条件下各世代材料的白粉病自然发病状况进行考察,用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的多世代联合分析法,研究野生甜瓜'云甜-930'对白粉病的抗性遗传规律.结果显示:野生甜瓜'云甜-930'对白粉病的抗性遗传符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型(E-0),2对主基因的加性效应相等,da和db均为-15.76,2对主基因的显性效应ha和hb分别为14.98和19.87,第2对主基因的显性效应大于第1对;2对主基因互作效应中除了显性×显性效应(l=-7.73)较小外,其它互作效应均较大,加性×加性效应i为31.46,加性×显性效应jab为-26.86,而显性×加性效应jba为-17.07.该组合的B1、B2和F2群体抗病性主基因遗传率分别为73.31%、69.15%和97.61%,多基因遗传率分别为18.83%、25.86%和0,环境变异在2.39%～7.86%之间.研究表明,野生甜瓜'云甜-930'对白粉病的抗性受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,同时还受到环境的影响.在甜瓜抗白粉病育种中,在F2代主基因的选择效率最高.     

西瓜无籽变异株果实发育期激素含量变化特征

以辐射变异西瓜自交分离系内果实有籽株‘406F’和无籽株‘406S’为试验材料,采用形态学观察及酶联免疫吸附分析法(ELISA)对其果实发育过程以及果肉与种子内源激素动态变化进行比较研究。结果表明:(1)两类西瓜果实纵横径随生育期推进呈相似的‘慢-快-慢’的‘单S’增长曲线,而果实重量及种子的变化则不同。‘406S’果实重量增加速率较恒定,其种子授粉后15 d停止生长,纵横径及重量开始降低;‘406F’果实重量变化呈‘快-慢-快’的‘双S’曲线,种子大小和重量随发育进程增加迅速。(2)两类西瓜果实发育期果肉与种子内源激素水平及峰值的时间有差异。‘406S’子房赤霉素(GAs)和玉米素核苷(ZRs)含量在授粉后0~3 d较高,且授粉后3~15 d果肉生长素(IAA)含量也高于有籽果实;‘406F’果肉GAs与ZRs含量则在授粉后6~21 d较高,且GAs含量变化与果实纵横径发育曲线相吻合。‘406S’种子IAA、GAs、ZRs含量相对较低,只有脱落酸(ABA)含量随种子退化进程增幅较大;‘406F’种子4种激素含量相对较高,且随种子的发育变幅较大。研究认为,无籽果实与有籽果实发育机制不同,果肉4种激素水平的差异对果实形状影响不大,但对重量增长影响较大;种子内源激素含量与种子发育关系密切,但无籽西瓜种子内源激素含量对果实发育无明显作用。     

抗菌肽基因转化厚皮甜瓜的研究

以厚皮甜瓜FY1的子叶为试材,研究不同激素组合和配比对甜瓜植株再生的影响,并用农杆菌介导法将银杏抗菌肽基因Gnk2-1转化甜瓜。结果表明:(1)甜瓜子叶的最佳愈伤组织及不定芽诱导培养基为MS+2.0mg.L-1 6-BA+0.1mg.L-1 IAA,出愈率和出芽率均达95%以上;最佳芽伸长培养基为MS+0.2mg.L-1 KT;最佳生根培养基为1/2MS+0.1mg.L-1 IAA。(2)卡那霉素对甜瓜外植体的生长和分化有明显的抑制作用,适宜的筛选压力为100mg.L-1。(3)将子叶预培养2d,在农杆菌菌液浓度OD600值为0.5左右时,侵染外植体10min左右,共培养3d,转化效率最高。(4)经PCR鉴定获得了抗性植株,抗病性鉴定显示,转基因植株对枯萎病的抗性有所增强,发病迟缓。     

激素预处理对低温胁迫下西瓜幼苗活性氧含量和抗氧化酶活性的影响

以冷敏感型西瓜品种‘玲珑王’幼苗为试验材料,采用50mg/L NAA、25mg/L 6-BA、25mg/L GA3、25mg/L ABA 4种外源激素进行外施预处理,研究激素在10℃低温胁迫下对西瓜幼苗冷害指数、主要活性氧含量和抗氧化酶活性的影响。结果显示:(1)适宜浓度的6-BA、GA3、ABA预处理可以明显降低西瓜幼苗冷害指数,NAA作用则相反。(2)GA3、ABA、6-BA预处理的西瓜幼苗O-·2产生速率和MDA含量在低温胁迫第3天时较对照分别显著降低了9.0%、9.4%、7.7%和38.1%、40.1%、45.9%,它们的H2O2含量在低温胁迫第5天时较对照分别显著降低了11.9%、18.9%、22.7%。(3)6-BA、GA3、ABA预处理的西瓜幼苗叶片在低温胁迫第7天时SOD活性分别比对照显著提高了15.95%、17.87%、18.33%,POD活性分别显著提高36.36%、73.74%、145.45%,CAT活性分别提高115.22%、116.28%、161.63%。研究表明,在低温胁迫条件下,适宜浓度的外源6-BA、GA3和ABA预处理可有效提高西瓜幼苗叶片中SOD、POD、CAT的活性,减缓西瓜幼苗中H2O2含量和O-·2产生速率的增加及膜脂过氧化产物MDA的积累,缓解低温造成的氧化伤害,从而增强幼苗的抗寒性,并以25mg/L 6-BA处理的效果最佳,可以应用于生产。