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我所在西瓜果皮顏色,種皮顏色和節間長短的研究中取得新進展

來源:多倍體西瓜遺傳育種課題組 作者:劉文革 2020-04-08 10:59:00 瀏覽量:

  近日,中國農業科學院鄭州果樹研究所劉文革團隊在西瓜重要農藝性狀的定位方面取得了新的進展,對西瓜果皮顏色、種皮顏色和節間長短3個性狀的重要功能基因進行了挖掘和功能分析,基于群體重測序和構建分離群體,進行GWAS和圖譜定位,逐步闡述了西瓜重要農藝性狀的遺傳和分子機理,并開發了分子標記。相關研究成果已在國際學術期刊Theoretical and Applied Genetics,Frontiers in plant science 和International Jouanal of Molecular Sciences發表。已畢業碩士研究生李兵兵為Theoretical and Applied Genetics一文的第一作者,已畢業碩士研究生李兵兵和路緒強副研究員為Frontiers in plant science一文的共同第一作者,Haileslassie Gebremeskel博士為International Jouanal of Molecular Sciences一文的第一作者。

  中國是世界上西瓜栽培和生產第一大國,果皮顏色、種皮顏色、節間長短是西瓜育種中具有重要經濟價值的農藝性狀,對提高西瓜品質和產量、減少栽培管理成本具有積極作用。劉文革團隊利用雜交分離群體成功定位到控制這3個性狀的基因。研究結果發現西瓜果皮顏色由單基因控制,深綠對淺綠為顯性,該基因位于8號染色體上,為ClCG08G017810(編碼2-苯基-1,4-β-萘醌甲基轉移酶蛋白);控制西瓜種皮顏色的基因是3號染色體上的Cla019481(編碼多酚氧化酶蛋白,參與黑色素合成),黑色種皮相對于淺黃色種皮為顯性;控制節間長短(長節間vs短節間為顯性性狀)的基因是位于9號染色體上的Cla015407(編碼赤霉素3β-羥化酶蛋白)。之后,又通過qRT-PCR和相關生理實驗揭示了這三個性狀的調控機理和分子遺傳機制。

  基于西瓜基因組學研究,劉文革團隊系統開展了一系列重要農藝性狀基因挖掘、功能分析和分子標記開發應用等工作。先后發掘克隆獲得控制西瓜果實形狀、果皮及種皮色澤、短蔓、無杈和后綠等與果實品質和株型相關的重要功能基因,首次從野生西瓜分離和定位了影響酸味和果肉硬度的基因,開發高通量KASP和InDel、CAPS標記20余個。這些研究成果的發表為西瓜分子育種提供了理論依據,可以加快我國西瓜的育種進程,對我國西瓜產業的發展和育種水平的提高具有重要的科學意義。

  原文鏈接:

  https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpls.2019.01689/full

  https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-019-03384-3

  https://www.mdpi.com/1422-0067/21/1/290

  

  西瓜果皮顏色性狀相關基因的定位及分析

  

     

  西瓜節間長短基因的定位與驗證

  

  西瓜種皮顏色基因的定位與分析