黄瓜嫩果果皮颜色QTL定位与候选基因分析

果皮颜色是黄瓜(Cucumis sativus L.)重要的外观品质性状。以黄瓜嫩果绿色果皮材料CSIVF0254和嫩果白色果皮材料CSIVF0021为亲本,构建F2群体,对黄瓜嫩果果皮颜色基因进行遗传规律分析和基因定位研究。结果表明黄瓜嫩果果皮绿色对白色为不完全显性。2022年春季和秋季均检测到相同的主效位点Qcsc3.1、Qcsc5.1,其中Qcsc3.1被定位到3号染色体标记InDel3842~InDel4076之间,LOD值为17.19和24.92,表型贡献率在36.38%~39.86%之间;Qcsc5.1被定位到5号染色体标记InDel2342~SSR06660之间,LOD值为13.51和23.11,表型贡献率在28.53%~34.19%之间。通过生物信息学和qRT-PCR分析预测到5个候选基因。研究结果为调控果皮颜色基因精细定位及分子标记辅助选择育种奠定了良好的基础。

澳洲坚果成熟期间果实内果皮颜色、果仁品质变化及最适采收期预测

为了探讨生产上确定澳洲坚果果实采收适期的实用方法,以“南亚2号”“南亚3号”“922”3个生产上主栽的澳洲坚果优良品种为试材,不同采收日期,即7月20日、8月5日、8月20日、9月5日、9月20日分别采集果样,比较分析果实成熟期间3个品种内果皮颜色,单粒果仁干质量,果仁粗脂肪、可溶性糖含量的变化规律,并运用主成分分析法预测其最适采收期。结果表明,随着果实采收日期延长,3个澳洲坚果品种果实内果皮褐色逐渐加深,单粒果仁干质量、可溶性糖含量、粗脂肪含量呈先逐渐上升后趋于稳定或缓慢下降的变化趋势;结合主成分分析可推测“南亚2号”“南亚3号”“922”最适采收期分别为8月下旬、9月上旬、8月下旬。

鸭梨黑心病与其果皮颜色、硬度和糖度的方差分析

颜色、硬度和糖度是水果质量无损检测的重要指标。采用 CIEL AB表色系统对鸭梨果面的上部和中部进行了色彩、硬度和糖度的测定 ,并分析了鸭梨黑心病与鸭梨果面颜色、糖度和硬度的差异关系。实验表明 ,各质量等级的鸭梨果面颜色的 L* 、E*ab指标均呈显著差异 ,其中中部的 L* 、E*ab呈极显著差异 ,病果和正常果之间的糖度有显著性差异 ,各等级之间的硬度值无显著差异 ,但是同一等级 (3级或 4级 )

苹果果皮颜色性状的SSR标记

以24个苹果品种以及来自3个不同杂交组合的60个F1代结果单株为试材,对与苹果果皮颜色性状相关的DNA分子标记进行了研究。通过采用集群分类法(Bulked Segregant Analysis,BSA)对当前定位于苹果基因组图谱LG9上的所有SSR引物的分析,筛选到了一个与苹果果皮红色/非红色性状相关的SSR标记CN444542-156,该标记在红色表型上表现为隐性,在非红色表型上表现为显性。进一步分析表明,该标记对F1代单株性状预测的正确率为93.3%。

中国南瓜果皮颜色基因连锁的SNP分子标记的开发及应用

为了解中国南瓜(Cucurbita moschata Duch.)果皮颜色性状的遗传规律,筛选与皮色性状紧密连锁的SNP分子标记,本试验以中国南瓜墨绿无斑果皮自交系CMO-1(P1)和浅绿有斑果皮自交系CMO-97(P2)为试验材料构建F_2遗传群体,对果皮颜色pc(pericarp color)基因进行遗传分析和基因定位研究,将定位区间内的SNP分子标记转化为dCAPS分子标记进行开发及应用。结果表明,浅绿有斑果皮对墨绿无斑果皮表现为显性,由1个显性单基因控制。此外,利用前期构建的高密度遗传图谱,在8号连锁群上检测到了1个与中国南瓜果皮颜色性状和斑纹性状连锁的基因位点,2个性状可能由同1个基因控制。将此基因定位在具有最高表型解释概率的标记R1_47757附近,两侧翼标记为R2_47028和R2_63809,遗传距离为1.86 c M,物理距离为145.13 kb。生物信息学分析表明,该区段存在32个预测候选基因。同时,根据检测到的与皮色性状相关基因位点内的SNP分子标记信息,设计dCAPS分子标记引物,经过PCR扩增及酶切验证,开发出2个扩增效率高、稳定性好的dCAPS分子标记,根据酶切带型可以准确的将F_2群体中的墨绿无斑表型和浅绿有斑表型区分开,且可以用于鉴定中国南瓜自交系材料的果皮颜色。本研究结果为南瓜果皮颜色的形成机理及开展南瓜分子标记辅助育种奠定了一定的理论基础。

黄瓜嫩果白色果皮颜色遗传规律及其AFLP标记研究

运用形态学观察、经典遗传性状分析、AFLP分子标记等技术在形态学和分子标记水平上研究黄瓜嫩果白色果皮颜色遗传规律。结果表明:黄瓜嫩果白色果皮颜色性状是由1对隐性基因"ww"控制的;AFLP分子标记结果显示对于组合631(黄绿果皮类型)×D0351(乳白果皮类型)、E35M51、E63M79、E63M91被划分为一个连锁群;E33M49、E63M85、E43M61、E62M47、E37M85、E56M90被划分为另一个连锁群,各自总的遗传距离为51.3 cM和114.6 cM。对于组合631(黄绿果皮类型)×D0351(乳白果皮类型),E37M31、E49M70、E55M90、E32M47、E36M60被划分为一个连锁群,E34M59、E63M50被划分为另一个连锁群,各自总的遗传距离为132.1cM和24.9cM。其中,在对组合631(黄绿果皮类型)×D0351(乳白果皮类型)的F_2群体进行标记过程中,引物对E43M61标记的遗传距离为5.2cM;在对于组合631(黄绿果皮类型)×翠玉8号(乳白果皮类型)的F_2群体进行标记过程中,引物对E34M59标记的遗传距离为5.6cM;表明这2个标记与控制黄瓜果白色果皮的隐性基因"w"连锁。

李果皮颜色遗传多样性及其成色因子研究进展

果实表皮颜色是判断其成熟度的重要标志,也是评价水果品质优劣的重要农艺性状和经济性状。全世界的李种类繁多,不同类型的李果实表皮颜色具有丰富的多样性(绿色、黄色、粉色、红色、紫色、蓝紫色、紫黑色等),使得李成为了开展果树遗传多样性研究的经典模式植物。李果实表皮富含花青素等物质,可以显著提高机体抗衰老能力,具有改善心血管功能、预防高血压、改善视力和增强人体抗突变反应能力的功效,近年来成为人们喜爱的功能性水果之一。花青素是重要的酚类化合物,是类黄酮色素中含量和分布最广泛的一类物质,常以花色苷(糖苷)和花青苷的形式存在,其种类、含量和组分与果皮颜色的形成密切相关。光照、温度、水分、酶、内源激素和矿质元素等因素影响果皮花青素的形成与含量,使果皮呈现出丰富的颜色。在多数蔷薇科果树中,MYB基因已被证实对果实的花青苷积累有重要作用。笔者综述了李果实果皮颜色遗传多样性、成色分子遗传机制、环境内外影响因素和遗传规律,为开展相关果皮颜色的成色因子研究提供一定理论参考,同时为深入开展我国优异种质资源的发掘、性状的精细评价提供佐证,能够实现加快李育种进程、提高我国李果品的国际竞争力的目标。

葡萄山欧杂交后代果皮颜色的RAPD标记

以葡萄种间BC1杂交组合 79- 33、83- 15 [(山葡萄×红亚历山大 )×白香蕉 ]子代为试材 ,运用RAPD技术进行葡萄山欧杂交后代果皮颜色的分子标记研究发现 ,OPY0 2的扩增片段OPY0 2 - 75 0与白色果皮性状有一定的连锁关系 ,以OPY0 2扩增亲本、F1、BC1、F2 及 2个栽培葡萄品种发现 ,所有的白色果皮单株都扩增出OPY0 2 -75 0 ,但在 6个BC1、F2 黑色果皮单株中也具有该片段。

油茶果皮颜色对炭疽病的抗性的影响

将安徽6种油茶栽培品种根据果皮颜色分为3种类型:即红果类、青果类和杂色果类,并以人们公认抗病性最强的攸县油茶为对照。对各类型油茶品种进行林间抗病性调查;同时室内测定各品种果实潜伏侵染概率、果皮滤液的pH值及缓冲容量、果皮滤液的孢子萌发试验。结果表明:果实不同色泽的油茶对炭疽病抗性存在着显著差异,红果类油茶为高抗品种;青果类油茶为感病品种;杂色果类油茶发病率介于两者之间,为中抗品种。

不同货架温度对‘南果梨’果实软化及果皮颜色的影响

研究了在不同货架温度下,14 d货架期内‘南果梨’软化及果皮颜色变化情况,为货架期‘南果梨’品质维持提供技术方法。分别于货架期0、3、6、9、12、14 d测定5、10、20、25℃4个货架温度下‘南果梨’果实硬度、可溶性果胶含量、原果胶含量、纤维素含量、木质素含量、果皮色差值(L*、a*、b*、h°),并作相关性分析。结果表明,货架温度越低,‘南果梨’果实硬度和可溶性果胶、原果胶、纤维素、木质素含量下降越慢,果皮颜色转黄速率降低,且果实硬度与各指标均存在显著相关性。建议准备市售‘南果梨’可先置于20℃或25℃温度下6 d左右进行果实后熟,再转移至4℃或10℃冷柜销售,可延缓果实硬度下降,提高果实品质,大大延长‘南果梨’的销售时间。

印度南瓜果皮结构与色素组成对果皮颜色的影响

利用色差仪对65份印度南瓜种质进行果皮颜色分类,并从中选取8份代表性种质(枕瓜、吊瓜、金星、99N48、打木赤、S8844、雪化粧、无名绿),通过体式解剖镜和高效液相色谱分析果皮结构以及果皮色素组成对果皮颜色的影响。结果表明:(1)利用色差仪将65份种质果皮颜色聚类为三大色系(黄色系、红色系、绿色系)共6类,并确定各类L、A、B、C、H值的变化范围;(2)绿色系果皮主要色素成分为叶绿素,红色系果皮从浅橙色到深红色变化与类胡萝卜素总含量及组成有关,黄色系果皮中叶绿素和类胡萝卜素含量都较低;(3)解剖学观察显示果皮色素含量与果实成熟期中果皮色素层厚度相关性较高,与花托、子房壁、外果皮厚度相关性较低。对印度南瓜果皮外观颜色性状选育时,应综合考虑果实成熟期果皮结构和色素组成的共同影响。

冬瓜果皮颜色的遗传规律研究

[目的]研究冬瓜果皮颜色的遗传规律,为冬瓜的遗传育种提供参考。[方法]以自交纯合系P1(果皮深绿色)、P2(果皮黄绿色)为亲本,进行正、反交及回交,分析其F1、F2、BC1和BC2各世代的果皮颜色分离情况。[结果]F1代的果皮颜色表现一致,无论正、反交均表现为深绿色;F2代的皮色无论正、反交都分离出深绿色和黄绿色2种颜色,且分离比率接近3∶1;2个组合的F1代与深绿色亲本回交,其回交后代的果皮颜色均表现为深绿色;与黄绿色亲本回交,则回交后代的果皮颜色表现为深绿色和黄绿色分离,其分离比例接近1∶1,经χ2适合性测验可知,符合1∶1的分离比例。[结论]冬瓜果皮颜色深绿色与黄绿色受1对核基因控制,深绿色对黄绿色为显性。

延农黑稻果皮颜色的遗传分析

采用２个果皮颜色不同的延农黑稻和延农黑糯与２个白米品种配制成７个杂交组合，观察了其Ｆ１、Ｆ２、ＢＦ１单株的籽粒果皮颜色．结果表明，黑稻果皮受２个遗传系统的控制，有色对无色的遗传受单基因的控制，属于质量性状的遗传；有色果皮单株之间深浅不一的颜色差异受多基因控制，属于数量性状的遗传．所以，在黑稻杂交选育中，要选配果皮颜色深、黑的亲本和综合性状优良的白米品种杂交，在其杂种分离世代中根据育种目标早代选择颜色深的个体，连续加代，到高世代结合营养品质分析，才能获得优质、高产、抗性强的黑稻新品种．

辣椒果皮颜色的遗传分析

以商品成熟期果皮紫色(245)、绿色(246)、乳白色(247)的3份辣椒品系为亲本,配制杂交组合245×246和245×247,构建6世代遗传群体,通过目测分级、色差仪分析测定P1、P2、F1、B1、B2、F2各单株的辣椒商品成熟期果皮颜色L值、C值和颜色级值,并应用6个世代联合分析法研究辣椒商品成熟期果皮颜色的遗传规律。结果表明,辣椒商品成熟期果皮颜色遗传为细胞核遗传,紫-绿组合的辣椒商品成熟期果皮颜色性状符合1对加性主基因+加性-显性混合多基因模型,即D-2模型,其L值、C值和颜色级值F2主基因遗传率分别为22.39%、91.39%和82.26%;紫-白组合的辣椒商品成熟期果皮颜色性状符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位多基因模型,即E-0模型,其L值、C值和颜色级值F2主基因遗传率分别为87.02%、94.34%和97.54%。表明主基因遗传力较强,多基因遗传力和环境效应影响弱,在育种时对辣椒商品成熟期果皮颜色的选择应在早期分离世代进行。

套袋对薄皮甜瓜果皮颜色和亮度的影响

采用CR-400型色差仪测定薄皮甜瓜果皮色差指数(L值、a值、b值),研究套袋和不同材质的袋对薄皮甜瓜果皮颜色和亮度的影响。结果表明,在果实发育的不同时期,套袋(硫酸纸袋)提高了薄皮甜瓜绿魁的果皮亮度(L值)、绿色度(a值)和黄色度(b值)。不同材质的袋均提高了薄皮甜瓜绿魁的果皮色差指数,其中,牛皮纸袋对提高果皮颜色和亮度的效果最好。不同的品种对套袋的反应不一,绿魁、超甜白金和妃越等品种套袋后的果皮亮度、绿色度和黄色度增加,八里飘香的色差指数却降低。

葡萄(Vitis spp.)果皮颜色及果实着色性状分析

为了明确葡萄(Vitis spp.)果实的着色规律,对中国农业科学院郑州葡萄种质资源圃保存的302个葡萄品种(种)的果皮颜色及果实着色状况进行了调查分析,并对喷水处理后10个葡萄品种的果实着色状况以及75个葡萄品种果实转色期与成熟期的关系进行了研究。结果表明:在果实成熟期,葡萄的果皮颜色共有绿黄色、黄绿色、粉红色、紫红色、紫黑色和蓝紫色6种,其中,绿黄色和黄绿色为无色葡萄的果皮颜色,其余4种颜色为有色葡萄的果皮颜色;紫红色葡萄品种(种)数量最多,蓝紫色葡萄品种(种)数量最少。供试202个有色葡萄品种(种)果实的平均着色时间为18.7 d,其中,欧亚种(Vitis vinifera Linn.)果实的平均着色时间长于欧美杂种(V.vinifera×V.labrusca Linn.);56.9%的有色葡萄品种(种)果实在7月上旬开始着色,转色期果穗上的着色果粒数量变化呈"S"形曲线;早熟葡萄果实的平均着色时间最短(11.5 d),而中熟和晚熟葡萄果实的平均着色时间则相对较长(分别为18.7和21.0 d)。160个有色葡萄品种(种)的果穗着色方式包括穗肩先着色、穗尖先着色和穗中先着色3种,以穗肩先着色的品种(种)数量最多(72个);175个有色葡萄品种(种)的果粒着色方式包括粒尖先着色、中部先着色、顶部先着色和均匀着色4种,以粒尖先着色的品种(种)数量最多(116个)。喷水处理可以促进多数葡萄品种果实着色,但对少数葡萄品种果实着色无明显影响。91.1%的葡萄品种果实符合"早着色,早成熟;晚着色,晚成熟"的规律,但少数中熟和晚熟葡萄品种从果实开始着色到完全成熟经历的时间相对较长。分析结果显示:光照和温度是影响葡萄果实着色的主要环境因子。

甜瓜幼果果皮颜色基因GR的精细定位

【目的】探究甜瓜幼果果皮颜色性状的遗传规律,精细定位目标性状基因GR,加深对甜瓜发育过程中果皮颜色转变的认知,为开展甜瓜果皮颜色的分子设计育种奠定基础。【方法】以幼果深绿皮的薄皮甜瓜纯系‘MR-1’和幼果浅绿皮的厚皮甜瓜纯系‘LGR’为亲本,构建F1正反交群体;以及利用F1与浅绿皮亲本‘LGR’杂交构建BC1F1回交群体,对甜瓜幼果果皮颜色基因GR(Green Rind)进行遗传分析。选取BC1F1群体中深绿皮和浅绿皮单株各20株,混池其DNA进行BSA-seq以获取GR初定位区间。基于‘MR-1’和‘LGR’两亲本的重测序数据,开发初定位区段内特异性较好的分子标记,鉴定筛选扩大群体(BC1F1和F2)中的重组交换单株,验证和缩小定位区间,实现GR精细定位。将两亲本定位区段内注释基因的编码区进行测序以确定候选基因和关键变异位点。通过调查BC1F1回交群体中幼果果皮颜色和成熟果果皮颜色,利用相关性分析探究果皮颜色转变在甜瓜发育过程中的内在联系。【结果】通过分析F1群体果皮颜色发现所有F1单株幼果都表现为深绿皮。另外,BC1F1群体单株幼果果皮颜色会发生分离,其中深绿皮单株数﹕浅绿皮单株数约等于1﹕1,以及F2群体中深绿皮植株与浅绿皮植株的分离比为3﹕1。这些分离比都符合孟德尔遗传定律,表明幼果果皮颜色是受单个核基因GR控制的质量性状,并且深绿对浅绿为显性。通过BSA-seq分析将基因初步定位于4号染色体长臂,物理距离为1.8 Mb的范围内。利用开发的分子标记在扩大的定位群体中共筛选到24个重组交换单株。经过后代基因型和表型验证,最终将GR精细定位在标记4-102和4-81之间约17.7 kb的范围内,区段内共包含4个注释基因。经测序分析发现一个编码GLKs类转录因子CmAPRR2的基因MELO3C003375在亲本‘MR-1’和‘LGR’中存在多处变异,其中有3处发生了同义突变,1处错义突变和1处无义突变。无义突变出现在MELO3C003375的编码区第856位碱基处(由G变成T),导致亲本‘LGR’中蛋白翻译提前终止,其Myb-DNA结合结构域大部分缺失,推测基因MELO3C003375(CmAPRR2)即为影响甜瓜幼果果皮颜色的基因,而第856位的单碱基替换造成的无义突变即为关键变异位点。此外,BC1F1回交群体单株的表型调查结果显示幼果与成熟果的果皮颜色之间存在显著相关性。【结论】甜瓜幼果果皮颜色(深绿/浅绿)性状为质量性状,受单个核基因GR控制。通过遗传定位手段推断MELO3C003375(CmAPRR2)为最有可能影响甜瓜幼果果皮颜色的候选基因。

甜瓜果皮颜色遗传分析及基因定位

为探究甜瓜皮色性状的遗传规律,定位目标性状关联的遗传位点,选用黄皮材料B432和绿皮材料B168、B421为亲本,构建6世代遗传群体(P1、P2、F1、F2、BC1P1、BC1P2),用于分析甜瓜皮色性状的遗传规律;同时,利用BSA-seq和全基因组重测序技术,定位控制甜瓜皮色的基因。结果表明,甜瓜皮色由2对基因控制,其中绿色对白色具有显性上位性效应,白色对黄色为显性。同时,将皮色相关基因分别定位于4号染色体和10号染色体的0.02～5.7 Mb和0.08～9.5 Mb区间。试验初步定位了控制甜瓜皮色的基因,为后续进行基因精细定位提供依据,为开展甜瓜皮色的分子标记辅助选择奠定基础。

西瓜果皮颜色及单性花关键基因定位与候选基因筛选

以西瓜浅绿色果皮、完全花品系ZXG1555及绿色果皮、单性花自交系Cream of Saskatchewan(简称“COS”)为亲本构建F_(2)群体,作BSA-seq分析,结合InDel和CAPS标记作基因分型,利用两亲本及其他6份绿色果皮、单性花西瓜品系基因组重测序数据,筛选并预测候选基因。结果表明,浅绿色果皮性状和单性花性状均由单隐性基因调控,利用分子标记筛选隐性性状单株重组事件,将控制两性状的关键基因分别定位于9号染色体1.1 Mb和3号染色体0.7 Mb区间内。筛选区间内候选基因,初步推测Cla97C09G175170(Two-component response regulator-like protein APRR2)和Cla97C03G066110(1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase 7)分别为西瓜浅绿色果皮和单性花性状候选基因。

普通丝瓜果皮颜色性状的遗传研究

对普通丝瓜的果皮颜色性状进行遗传分析,旨在为果皮颜色控制基因的挖掘及外观品质改良提供理论依据。以绿果皮丝瓜材料YX014和白果皮高代自交系丝瓜材料LJ-01为亲本,配制成P1、P2、F1、F2、B1、B2等6个世代,通过目测的方法对6个世代单株的丝瓜果皮色性状观察和分级处理,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对丝瓜果皮色性状进行遗传规律分析。结果表明,普通丝瓜果皮颜色的最佳遗传模型为B-1,即符合2对主基因控制并表现为加性-显性-上位性遗传模型。B1、B2和F2分离世代的主基因遗传率较高,分别为96.4%、99.1%和99.4%。此外,2对主基因的加性效应分别为-2.50和0.00,显性效应分别为0.50和0.48,说明第一对主基因在加性效应中占主导地位,且为负向效应,2对主基因的显性效应近似相等。控制普通丝瓜果皮色的主效基因的遗传力较高,普通丝瓜果皮色遗传改良可以在早期分离世代时进行。