葫芦科作物遗传多样性研究进展

葫芦科作物是世界第四大重要的经济作物,由115个属960个种组成,拥有丰富的种质资源。随着人们对产量和品质需求的提升,如今市场上葫芦科作物的栽培品种逐渐趋于同质化,种质资源遗传多样性变窄。系统研究葫芦科作物遗传多样性可以更全面、系统地发掘种质资源信息,对促进育种工作的进展发挥关键作用。主要介绍葫芦科作物的起源与系统进化关系、种质资源收集情况,并归纳总结葫芦科作物遗传多样性的相关研究,尤其是黄瓜、南瓜、西瓜、甜瓜和冬瓜的遗传多样性研究进展与育种创新等主要成果,以期为葫芦科作物的多样性利用和育种奠定坚实的基础。

葫芦科作物基因组学研究进展

葫芦科拥有许多常见的蔬菜和瓜果,在农业生产和人民生活中占有举足轻重的地位。高质量参考基因组是重要农艺性状相关基因挖掘、种质资源精准鉴评及分子设计育种体系建立及应用的重要前提。随着测序技术的快速发展,陆续建立了Sanger、Roche 454、Illumina、PacBio等测序平台,测序成本不断降低,不同物种的基因组测序工作陆续完成。黄瓜是葫芦科作物研究的模式作物,是第一个完成基因组测序的蔬菜作物。随后,包括西瓜、甜瓜、南瓜和冬瓜等在内的葫芦科作物逐步完成了全基因组测序,显著提升了葫芦科作物的基因组学、系统进化和分子生物学研究水平。本文综述了葫芦科主要作物在全基因组测序方面取得的一系列重要进展,全基因组测序工作在葫芦科作物起源与进化、重要农艺性状相关基因挖掘等方面的实际应用情况,并对葫芦科作物端粒到端粒(T2T)基因组和泛基因组的构建进行了展望。

葫芦科作物抗氧化基因的全基因组鉴定及分析

抗氧化(oxidation resistance, OXR)基因是含有TLDc结构域的一类基因,能有效清除活性氧,在抗氧化过程中发挥着重要作用。基于葫芦科基因组数据库,从6个葫芦科作物中共鉴定出37个OXR成员,其中冬瓜、西瓜、甜瓜、葫芦和黄瓜均有6个成员,南瓜有7个成员。通过系统发育以及保守结构域分析,将这些OXR成员分为5个亚族:OXR1、OXR2、OXR3、OXR4和OXR5。OXR基因在染色体上呈不均匀分布,同一亚族OXR成员所编码的氨基酸数、分子量、外显子数、内含子数以及保守基序的排列模式都极为相似,表明OXR基因具有高度保守性。顺式作用元件分析结果显示,OXR基因的启动子区域含有多种顺式作用元件以及MYB转录因子的结合位点。基因复制分析发现,葫芦科OXR2成员通过片段复制或全基因组复制发生了一定扩张,这些复制基因对均受到纯化选择。共线性分析结果显示,在亲缘关系较近的葫芦科作物之间,OXR基因所在的共线性区块较大。不同组织的表达谱分析结果显示,葫芦科OXR4成员有相似的表达模式,在叶片中表达量均较高;OXR2亚族内复制基因出现了非对称表达的现象。

冬瓜首雌花节位遗传分析与基因定位

【目的】对冬瓜首雌花节位基因(FFFN)进行遗传分析和定位,为FFFN基因的克隆奠定基础。【方法】以首雌花节位差异显著的冬瓜高代自交系材料B214(P_(1))和B227(P_(2))及以P_(1)为母本和P2为父本构建的F1(P_(1)×P_(2))、F_(2)、B_(1)(F_(1)×P_(1))和B_(2)(F_(1)×P_(2))遗传群体为材料,采用6世代混合模型分析方法对FFFN进行遗传分析,并利用已构建的高密度SNP遗传图谱进行数量性状位点(QTL)分析。【结果】冬瓜FFFN遗传符合E模型,主要受2对主基因的加性效应及2对主基因的加性互作效应控制,同时受环境影响较大;结合已构建的高密度分子遗传图谱,仅检测到1个与FFFN相关的QTL位点(FFFN2.1),其对数优势比阈值(LOD)为11.7,贡献率为32.1%,位于2号染色体上的Marker 61668-Marker 39179,物理距离为7.64 Mb。通过标记加密将FFFN2.1定位在InDel2和SSR91之间的1.38 Mb范围。候选区间内有28个候选基因(Bhi02M001022~Bhi02M001049),其中11个基因没有功能注释,其他17个注释的功能基因包括生长素反应蛋白(ARF)、逆转录酶、丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶、三角状五肽重复蛋白等。【结论】冬瓜FFFN是多基因控制的数量性状,主效位点FFFN2.1定位在InDel2和SSR91之间,结合功能注释推测Bhi02M001033为候选基因。

甘蓝种和芥菜型油菜细胞质的遗传多样性

对36份供试材料(15份甘蓝种材料、12份芥菜型油菜、4份不同细胞质类型的甘蓝型油菜、2份白菜型油菜及黑芥、埃塞俄比亚芥、芸芥各1份)进行叶绿体和线粒体SSR分析。7对多态性叶绿体特异的SSR引物在参试材料中共检测到31条多态性条带,每个位点等位基因为3～8个,平均4.43个,PIC值为0.234～0.711,平均为0.550。2对线粒体特异的SSR引物检测到多态性条带数分别为3和5,PIC值分别为0.409和0.558。将线粒体与叶绿体的SSR标记合并,36份材料的遗传相似系数为0.538～1.000,在遗传相似系数0.700处,36份材料可明显分为5类,分别为芥菜型油菜、甘蓝型油菜和白菜型油菜、埃塞俄比亚芥和黑芥、甘蓝、芸芥,结果与传统的分类一致。芥菜型油菜内存在4种单倍型,而甘蓝仅有一种单倍型,芥菜型油菜材料间的细胞质遗传多样性高于甘蓝种材料间的细胞质多样性。

聚乙二醇浸种对黄瓜幼苗耐冷性的影响

以“长春密刺”黄瓜为实验材料,采用不同浓度(1%,5%,15%,25%,35%)聚乙二醇(PEG)溶液常温浸种4 h,蒸馏水作为对照(CK).浸种完成后,待黄瓜幼苗长至两叶一心期,在培养箱中低温(昼/夜温度分别为:25/15(常温对照组),20/12,15/9,10/6℃)处理3 d,测定水势大小以及可溶性蛋白质、可溶性糖、脯氨酸的质量浓度,研究了PEG浸种对黄瓜幼苗耐冷性的影响.结果表明,随着处理温度的降低,PEG浸种的黄瓜幼苗水势均呈下降趋势,其叶片中可溶性糖、可溶性蛋白质以及脯氨酸的质量浓度均呈上升趋势;在相同处理温度下,经PEG浸种后,黄瓜叶片的水势以及可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸的质量浓度均显著高于对照组,其中15%PEG浸种对提升黄瓜幼苗低温耐受性最佳.PEG浸种能明显提高黄瓜幼苗耐冷性.

我国节瓜遗传育种研究进展

节瓜是我国的特产蔬菜,也是华南地区重要的蔬菜作物,主要在广东、广西、海南等地种植,产品除本地销售外还销往港澳市场,作为高经济价值作物在农业产业结构调整中发挥重要作用。概述了我国数十年来节瓜遗传育种的研究进展:总结了节瓜种质资源搜集、保存、鉴评工作;综述了节瓜育种技术及相关遗传机理研究进展,包括雌性系材料创制、性型遗传机制和调控机理研究,节瓜枯萎病病原菌和抗病性鉴定研究、抗性材料鉴评及创制技术研究、抗枯萎病机理研究,节瓜耐热性鉴评和耐热机理研究,产量、品质等重要性状的遗传研究和相关基因/QTL定位及克隆,节瓜分子育种技术及细胞工程技术研究等;展示了数十年来我国在节瓜雌性系育种和杂种优势利用、抗病抗逆育种、品质育种等方面取得的成就。在此基础上,分析了目前节瓜遗传育种研究工作中存在的问题,并对未来节瓜种质资源鉴评和创制、实用化分子育种技术等应用基础研究、特色优质多样化品种选育及其产业化发展进行了展望。

商业银行营销费用的分析——以某银行A分行为例

本文主要以某银行A分行营销费用使用情况为研究的对象,首先对营销费用进行了定义以及解释,明确了其在企业运营中的重要性,针对营销费用的特点提出存在问题并进行了深入的分析。通过这些分析,从树立品牌、统一立项、项目化管理、评估考核等方面提出改进措施,从而帮助该分行提升营销效果和降低成本,从而实现可持续发展。

节瓜CqWRKY31的互作蛋白筛选与鉴定

枯萎病是节瓜生产中的主要病害,节瓜抗性材料中CqWRKY31受致萎毒素镰刀菌酸(FA)胁迫诱导表达,为节瓜响应FA胁迫的正调控因子。为深入挖掘CqWRKY31的功能,本试验利用酵母双杂交技术筛选CqWRKY31的互作蛋白。试验结果显示,共得到45个与节瓜CqWRKY31有潜在互作关系的蛋白。通过进一步回转验证,发现42个蛋白与CqWRKY31在酵母中存在互作关系。对所有单克隆进行测序、Blast分析,42个蛋白包括10个SRC2或SRC2同源蛋白、3个E3泛素蛋白连接酶、6个DNA损伤诱导蛋白、3个AT-hook核定位蛋白。试验结果为解析CqWRKY31调控节瓜枯萎病抗性机制奠定了重要基础。

冬瓜抗氧化基因的克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

【目的】鉴定、克隆冬瓜BhiOXR基因,明确其在非生物胁迫下的表达特征,为深入研究冬瓜BhiOXR基因的功能奠定基础。【方法】从冬瓜基因组鉴定BhiOXR基因家族成员,设计扩增BhiOXR基因CDS的全长引物,通过RT-PCR克隆BhiOXR基因。以低温(4℃)、高温(40℃)、盐胁迫(150 mmol/L NaCl溶液)和干旱胁迫(10%PEG6000溶液)处理冬瓜高代自交系B227幼苗,利用qRT-PCR技术分析冬瓜BhiOXR基因分别在上述4种非生物胁迫处理下(处理0、4、8、12、24 h)的表达特征。【结果】鉴定到6个冬瓜BhiOXR成员,并进行全长基因克隆和生物信息学分析。qRT-PCR分析结果表明,BhiOXR1响应低温、高温和干旱胁迫,不响应盐胁迫;BhiOXR2a、BhiOXR2b和BhiOXR4响应低温、盐和干旱胁迫,不响应高温胁迫;BhiOXR3和BhiOXR5响应低温、高温和盐胁迫,不响应干旱胁迫。【结论】明确了冬瓜BhiOXR基因受低温、高温、盐和干旱等非生物胁迫诱导表达,并且不同BhiOXR基因响应的非生物胁迫有差异,由此推测6个BhiOXR成员可能在抵御不同非生物胁迫过程中所表现的抗氧化作用不尽相同,为进一步探究冬瓜BhiOXR基因的生物学功能奠定基础。

冬瓜均一化酵母双杂交cDNA文库的构建及鉴定

【目的】通过构建冬瓜酵母双杂交cDNA文库,为开展冬瓜基因功能研究提供技术支撑。【方法】以冬瓜高代自交系B227(冬瓜参考基因组测序材料)的根、茎、叶、雄花、嫩果等不同组织为材料,利用CTAB法提取RNA、分离纯化获得mRNA并进行双链cDNA合成和DSN均一化处理后,与pDONR222载体进行BP重组反应,转化大肠杆菌DH10B感受态细胞,构建初级文库;提取初级文库质粒,与pGADT7-DEST载体通过LR重组反应,转化大肠杆菌DH10B感受态细胞,构建酵母杂交cDNA次级文库。利用倍比稀释法计算文库库容量,并通过菌落PCR计算文库重组率和插入片段的大小。【结果】初级文库库容量为8.24×10^(6) CFU,冬瓜均一化酵母双杂交次级cDNA文库库容量为1.03×10^(7) CFU;次级文库中插入片段主要集中在850~3000 bp,重组率为100%,具有良好的多态性。【结论】成功构建了冬瓜均一化酵母双杂交cDNA文库,文库完整性较高、质量较好,符合酵母双杂交实验要求,可应用于后续相关基因产物互作蛋白的筛选等试验,为冬瓜基因功能研究提供前提条件。

浅谈“一岗双述”安全工作法在煤矿安全生产中的作用

"一岗双述"安全工作法既实现了职工个人素质的提高,又加强了工艺流程的管理,进一步规范了职工在煤矿安全生产过程的安全操作行为,让职工在生产过程中养成了良好的作业习惯,避免了违章操作,杜绝了"三违",进一步提高了生产效率,确保了安全生产的积极作用。

冬瓜离体再生体系的建立

以冬瓜子叶节为外植体,研究不同激素配比和暗培养天数对子叶节愈伤诱导再生芽的影响,不同浓度激素组合对冬瓜芽继代扩繁的影响,以及再生苗的生根与驯化移栽,建立了完整的冬瓜子叶节再生体系。根据正交试验结果,诱导不定芽分化的最优配比组合为MS+2,4-D 0.1 mg·L^(-1)+IBA 0.10 mg·L^(-1)+6-BA 0.8 mg·L^(-1)暗培养7 d,暗培养天数和2,4-D浓度对诱导再生影响较大;冬瓜芽继代扩繁最佳培养基为MS+NAA 0.05 mg·L^(-1)+6-BA 0.2 mg·L^(-1),平均增殖系数为2.487;在生根培养基1/2MS+NAA 0.2 mg·L^(-1)上再生苗生根率为100%,其驯化移栽的成活率达到80%以上。

冬瓜子房与果实性状的遗传相关性和通径分析

通过对墨宝冬瓜和7个冬瓜高代自交系配制的9个杂交组合的子房长、子房横径、成熟瓜长和成熟瓜横径4个农艺性状进行相关性分析,以期揭示冬瓜子房与成熟果实的遗传相关性,为根据子房大小预测成熟果实大小提供依据。结果表明,子房长与成熟瓜长呈正相关且达极显著水平,与成熟瓜横径呈显著正相关。该研究为冬瓜育种和生产提供理论参考。

冬瓜实时荧光定量PCR内参基因的筛选与评价

运用3种统计学软件GeNorm、NormFinder和BestKeeper分析冬瓜9个内参基因(18SrRNA、ACT、CYP、EF-1α、F-box、GAPDH、TUA、TUB和UBQ)在冬瓜不同组织(根、茎、叶、雄花、雌花和子房)、不同发育时期果实(授粉后0、10和20 d)、生物胁迫(疫霉侵染)和非生物胁迫(盐、高温和低温处理)植物叶片样品中的表达稳定性。结果表明,在不同组织中,EF-1α的表达稳定性最好;在不同发育时期果实和疫霉处理植物叶片中,F-box的表达稳定性最好;在盐胁迫处理植物叶片中,18SrRNA表现出较强的稳定性;在高温胁迫处理植物叶片中,ACT的表达稳定性最好;在低温胁迫处理植物叶片中,TUA的稳定性最好。

冬瓜新品种‘墨宝’

‘墨宝’为小果型冬瓜一代杂种。生长势强,连续坐果性好。瓜短圆筒形,整齐匀称,平均单瓜质量1.8 kg,瓜长约25.0 cm、横径约13.0 cm。果皮墨绿色,无蜡粉,无棱沟。肉质致密,耐贮运。产量48 906 kg·hm^(-2),抗枯萎病,中抗疫病,适宜华南地区春秋两季栽培。