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黄瓜(Cucumis sativus L.,2n=2x=14)是葫芦科(Cucurbitaceae)甜瓜属(Cucumis)一年生攀援性草本植物,起源于喜马拉雅山南麓的热带雨林区域,是世界十大蔬菜作物之一[1]。黄瓜的外观包括表皮色泽、刺瘤、果长和果把长等,是影响消费者选择的重要因素[2]。研究其遗传效应、挖掘其关键基因将为今后进行遗传改良和选育新品种奠定重要的理论基础。 本研究利用两个果长及果把长差异极显著的黄瓜自交系YN(P1)和JIN5-508(P2)为材料,通过杂交、自交和回交等方式繁育了6个世代群体,运用性状遗传分析方法进行黄瓜的果长和果把的遗传分析;运用QTL-seq方法对黄瓜果长和果把长的主效QTL进行了定位;运用qRT-PCR技术,对控制果长和果把长的候选基因进行了初步验证。主要研究结果如下: 1、黄瓜果长和果把的的遗传模型均是E-1-1模型,环境等因素影响黄瓜的果实长度和果把长度。 2、在Chr1上定位到了一个控制果长的基因位点,该区间位置在13,210,000-23,570,000,区间大小为10.36MB。结合双亲重测序开发的SNP标记,对重组株进行精细定位,将果长的候选区域精细定位在Chr1:19470146-1994290区间,区间大小约为0.47Mb,共预测到46个基因。在Chr7上定位到了一个控制果把的基因位点,该区间位置在9,998,000-14,610,000,区间大小为4.63MB,再利用重组株进行精细定位,将区间缩小到12140074-12626141区间,区间大小约为0.49Mb,共预测到45个基因。 3、对控制果长候选基因进行qRT-PCR验证,结果表明Csa1M53753.1、Csa1M537600.1Csa1M538180.1、Csa1M538200.1和Csa1M538260.1在亲本不同发育时间点的相对表达量呈一致趋势,在短果YN中的相对表达量低于长果品种JIN5-508。将这5个基因上在不同果长的黄瓜品系中进行验证,Csa1M537530.与不同品种的果长基本上呈现正向调控的关系,Csa1M538180.1与不同品种的果长基本上呈现负向调控的关系。 对控制瓜把长候选基因进行qRT-PCR验证,结果表明Csa7M338120.1、Csa7M341240.1、Csa7M339690.1、Csa7M341250.1、Csa7M343310.1和Csa7M351880.1在亲本不同发育时间点的相对表达量呈一致趋势,在短果YN中的相对表达量低于长果品种JIN5-508。将这6个基因上不同果长的黄瓜品系中进行验证,Csa7M341240.1和Csa7M339690.1基因与不同品种的果把长总体上呈现正向调控的关系。