黄瓜成熟瓜网纹基因H遗传定位及候选基因分析

• 作者: Todd C.Wehner 刘书林 张圣平 王敏 王烨 苗晗 顾兴芳
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 黄瓜 成熟瓜网纹 SSR标记 基因定位 候选基因
• 年，卷（期）: 2014,（8）
• 所属期刊栏目: 园艺
• 页码范围: 1550-1557
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2014.08.011

摘要

【目的】有无网纹是黄瓜果实生理成熟后的重要表型性状之一，对其控制基因进行遗传定位和候选基因分析，为黄瓜果实性状改良提供理论依据和技术支撑，同时也可为网纹基因的精细定位及克隆奠定基础。【方法】利用成熟瓜无网纹黄瓜自交系 PI205996（P1）和成熟瓜有网纹自交系 PI263079（P2）为亲本构建不同遗传群体，进行网纹性状遗传分析。以包含230个单株的F2分离群体为试材，应用分离群体分组分析（BSA）法和2112对SSR引物进行SSR分析，采用 JoinMap 4.0作图软件和 MapInspect 软件构建成熟瓜网纹基因的SSR连锁群，并完成其染色体的初步定位。结合9930黄瓜全基因组序列信息和115份核心种质重测序结果，利用Primer6.0软件开发设计新标记，对初步定位区域进行标记加密，利用生物信息学的相关信息对定位区域进行候选基因分析。【结果】研究表明，黄瓜成熟瓜有网纹自交系 PI263079的有网纹性状是由显性单基因（H）控制的，有网纹对无网纹为显性。从2112对SSR引物中筛选出255对在亲本间表现出多态性的引物，多态率为12.1%。利用亲本间具有多态性的引物对有网纹和无网纹各7个单株DNA进行分析，筛选获得了9对与H基因连锁的SSR标记，将H初步定位在黄瓜5号染色体（Chr.5）上，侧翼标记分别为SSR13006和CSWCT-17，遗传距离分别为3.6 cM 和8.2 cM。根据初步定位区域的序列信息，设计合成了97对新的SSR引物，其中4对引物在亲本间表现出多态，多态率为4.1%。利用这4对新的多态性SSR引物对亲本和F2群体的DNA 进行分析，最终构建了一张包含13个SSR标记的H分子标记连锁群，获得了与H最近的侧翼标记SSR13006和SSRH-90，遗传距离分别为3.6 cM 和1.7 cM。利用黄瓜全基因组测序提供的基因预测和注释结果，发现基因H所在区段的物理距离为297.7 kb，存在29个候选基因。根据前人研究结果，推测 Csa5G591790是与成熟瓜网纹形成相关性较大的候选基因。【结论】黄瓜自交系PI263079的成熟瓜有网纹性状由显性单基因H控制，该基因位于黄瓜第5号染色体长臂的297.7 kb区段内，侧翼标记分别为SSR13006和SSRH-90，遗传距离分别为3.6 cM 和1.7 cM。本研究为H基因的精细定位和克隆奠定了良好基础，也为黄瓜成熟瓜网纹性状的分子标记辅助选择育种提供了理论参考。