脱落酸途径调控西瓜果实成熟及品质进化

目的与意义:西瓜是一种非呼吸跃变果实,经过漫长的进化,由不能正常成熟的野生西瓜进化成现代栽培西瓜.但是,西瓜的进化机制及脱落酸在进化中的作用机制尚不明确.以栽培西瓜(‘97103’)、半野生西瓜(‘PI179878’)及野生西瓜(‘PI296341’)为研究材料,测定不同西瓜品种成熟过程中游离态及结合态ABA的含量,并利用课题组已经建立的西瓜不同发育时期的转录组数据,对西瓜果实成熟过程中ABA代谢相关基因及ABA信号途径相关基因进行分析,探索脱落酸在西瓜果实成熟过程中的作用.

西瓜YUCCA基因家族鉴定及在果实成熟过程中的表达分析

以栽培西瓜自交系97103为试材,测定不同发育时期果肉及果皮中游离态吲哚-3-乙酸(IAA)含量。结果显示:果实发育后期,果肉中IAA含量显著上调,果皮中IAA含量则一直保持较低水平,推测果肉中IAA可能对西瓜果实成熟与含糖量积累起重要作用。利用生物信息学手段,鉴定了西瓜生长素合成色氨酸依赖途径限速酶基因家族YUCCA,并对其在果肉与果皮组织的表达水平进行q RT-PCR检测。结果表明:西瓜YUCCA基因家族包含10个成员,所有YUCCA基因均含有FMOs保守结构域,聚类分析表明其分为两大类。基因结构分析显示这些基因包含2～5个外显子。Cl YUCCA4、Cl YUCCA6、Cl YUCCA10b及ClYUCCA10c等4个YUCCA基因在西瓜果肉中表达,且都在果实发育后期表达明显上调。Cl YUCCA4及Cl YUCCA10c在果肉与果皮中的表达量变化与IAA含量变化趋势一致,且在其他组织中几乎检测不到表达,推测其可能参与调控西瓜果实的成熟。

赤霉素、乙烯和硝酸银处理对4种类型西瓜性型诱导的研究

目的与意义:在葫芦科作物中利用雌性系育种具有重要的价值,西瓜是一种重要的葫芦科作物,其花的类型包括:雌雄异花、雄花完全花、三性花、雌花完全花、全雌花、完全花和全雄花.在葫芦科作物中,花的性型受到基因、激素及环境因子的多种因素调控.赤霉素、乙烯及硝酸银被报道可以调控黄瓜性型,但在西瓜中的作用尚不明确.利用4种不同西瓜类型(雌雄异花、全雌花、完全花及雄花完全花),外源喷施赤霉素、乙烯及硝酸银,探索不同生长调节因子及硝酸银对西瓜性型的调控作用.

生长素酰胺水解酶基因在西瓜果实发育过程中的表达

生长素在植物果实发育与成熟过程中发挥重要作用,但生长素调控西瓜果实发育与成熟的分子机制尚不十分清楚。以含糖量低的野生西瓜PI296341-FR与含糖量高的栽培西瓜97103为试验材料,测定并比较了栽培与野生西瓜果实发育不同时期果实整组织游离态IAA的含量。结果表明:果实游离态IAA的含量随西瓜果实发育而上升,在授粉后18d达到峰值,后期逐步下降。含糖量高的栽培西瓜果实游离态IAA的含量在果实发育的各个阶段,均显著高于含糖量低的野生西瓜,说明果实游离态IAA的积累可能与果实成熟及含糖量积累相关。已有研究表明生长素酰胺水解酶(IAA-Leucine Resistant1-like Hydrolase,ILR1-like hydrolase,ILL)通过催化结合态生长素释放游离态生长素,是游离态生长素积累的限速酶。在西瓜全基因组上对ILL基因家族进行了系统进化树分析,通过qRT-PCR检测了西瓜各个组织的表达情况,发现西瓜果肉中只有4个ILL基因表达,并且栽培西瓜果肉中这4个基因的表达量均显著高于野生西瓜,其中,Cla017661在栽培西瓜果肉中的表达量最高,且与果实游离态IAA的含量变化趋势正相关,推测该基因对栽培西瓜游离态IAA的积累起关键作用,进而调控了西瓜果实的发育与成熟的进化。

乙烯合成酶基因CitACS4突变导致西瓜雄花完全花同株性型

目的与意义:乙烯在葫芦科作物性别决定过程中起着至关重要的作用,乙烯合成酶基因ACS突变导致黄瓜和甜瓜雄花完全花同株性型产生,然而在西瓜雄花完全花同株性型产生过程中该基因是否具有同样作用仍不清楚.通过对心皮原基特异表达的西瓜乙烯合成酶基因CitA CS4进行基因功能验证,以期明确西瓜雄花完全花同株性型产生的原因,为西瓜的基因改良提供理论基础.

西瓜液泡糖转运蛋白是西瓜含糖量QTL区间的主效基因

目的与意义:西瓜(Citrullus lanatus)果实中的可溶性糖积累是西瓜长期驯化过程中主要品质性状之一.目前,关于西瓜中糖转运蛋白是如何调节果实中各种糖积累的这一机制尚不清楚,特别是像西瓜这种储存高浓度蔗糖的作物.笔者旨在缩小已报道的糖含量QTL的区间,以及构建超高密度SNP遗传图谱来确定QBRX2-1 QTL的决定基因,并阐明西瓜驯化过程中糖分积累的分子机制.

新疆石河子垦区籽瓜新品系比较试验

本试验以新疆主栽籽瓜品种“新籽瓜6号”为对照,采用北京农林科学院蔬菜研究所创制的6份籽瓜新品系开展田间品种比较试验,以筛选出适宜新疆种植的优质高产、高抗的籽瓜新品系。试验结果表明,京籽1号和京籽6号为当前种植模式下的高产品种,京籽4号和京籽5号在提高种植密度和保障收获株数的条件下,可使产量有较大幅度提高。