甜瓜屬主要物種染色體進(jìn)化分析及種間異染色體系的創(chuàng)制和鑒定.pdf

1、黃瓜（Cucumis sativus L.，2n=2x=14）屬葫蘆科（Cucurbitaceae）甜瓜屬(Cucumis)，是世界上重要的蔬菜作物。由于黃瓜的遺傳基礎(chǔ)較為狹窄，缺乏重要抗性基因，因而其對(duì)病害、高低溫逆境等生物和非生物脅迫普遍較為敏感。黃瓜近緣野生資源豐富，包含約52種同屬近緣野生物種。揭示甜瓜屬物種的基因組構(gòu)成，闡明其進(jìn)化關(guān)系，對(duì)充分利用近緣物種優(yōu)異基因具有重要作用。起源于我國(guó)云南的酸黃瓜(C.hystrixChakr

2、.,2n=24)是黃瓜近緣野生物種，具有抗線蟲(chóng)、蔓枯病、霜霉病、耐低溫、耐弱光等優(yōu)異特性。通過(guò)種間雜交轉(zhuǎn)移利用野生資源的抗性基因?qū)τ邳S瓜改良尤其重要。
　　本文首先利用熒光原位雜交技術(shù)(fluorescence in situ hybridization，F(xiàn)ISH)，通過(guò)比較甜瓜屬20個(gè)物種中rDNA位點(diǎn)的數(shù)目和分布特征，進(jìn)一步針對(duì)黃瓜和甜瓜等幾個(gè)主要物種，利用單拷貝基因探針的FISH定位，初步分析了甜瓜屬主要物種間的染色體重排特

3、征和進(jìn)化關(guān)系，得出甜瓜與黃瓜染色體基數(shù)由12到7主要涉及染色體的斷裂和重新融合;利用黃瓜與野生酸黃瓜的異源四倍體材料，與栽培黃瓜回交，創(chuàng)制出包括異源三倍體、異附加系和漸滲系等種間異染色體系，為加速黃瓜品種改良進(jìn)程提供了寶貴資源。具體研究結(jié)果如下:
　　1.利用45S和5S rDNA的染色體定位研究甜瓜屬染色體進(jìn)化
　　本研究利用FISH對(duì)甜瓜屬20個(gè)物種的45S和5S rDNA進(jìn)行定位。結(jié)果顯示不同的物種中，45S rDNA

4、的數(shù)目從1對(duì)到5對(duì)不等，其位置主要分布于染色體末端。在染色體數(shù)目最少的黃瓜(2n=14)中，檢測(cè)到最多的45S rDNA位點(diǎn)數(shù)（高達(dá)5對(duì)）。在C.heptadactylus、 C.sp和C.spp中，有2對(duì)5S rDNA位點(diǎn)被檢測(cè)到，其余物種只觀察到1對(duì)5S rDNA信號(hào)位點(diǎn)。從位點(diǎn)分布來(lái)看，5S rDNA比45S rDNA更具有多樣性。
　　2.單拷貝基因FISH分析甜瓜屬物種間染色體重排
　　本研究利用覆蓋黃瓜6號(hào)連鎖群

5、的單拷貝基因混池，對(duì)黃瓜與甜瓜的粗線期染色體進(jìn)行涂染分析。結(jié)果表明，探針在黃瓜6號(hào)染色體上產(chǎn)生清晰可辨的連續(xù)涂染信號(hào)，而在甜瓜染色體上產(chǎn)生不同于黃瓜染色體的連續(xù)涂染信號(hào)，表現(xiàn)為物理位置在21-26Mb的混池探針在甜瓜粗線期染色體中產(chǎn)生兩段信號(hào)。利用覆蓋黃瓜5號(hào)染色體的9個(gè)單拷貝基因研究黃瓜與甜瓜的染色體進(jìn)化關(guān)系。通過(guò)信息比對(duì)，發(fā)現(xiàn)有5個(gè)探針?lè)植荚谔鸸?號(hào)染色體上，4個(gè)探針?lè)植荚?0號(hào)染色體上。
　　3.酸黃瓜和黃瓜異染色體系的創(chuàng)制