甜瓜柄蔓夹角主基因+多基因遗传分析

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《甜瓜MADS-box基因家族成员的鉴定及CmMADS02和CmMADS26基因的功能分析》范文

《甜瓜MADS-box基因家族成员的鉴定及CmMADS02和CmMADS26基因的功能分析》篇一一、引言甜瓜（Cucumis melo）作为重要的经济作物，其果实品质和产量受到遗传和基因表达等多重因素的影响。

近年来，随着分子生物学技术的发展，MADS-box基因家族在植物中的功能逐渐受到关注。

MADS-box基因家族编码的蛋白广泛参与植物的生长发育及次生代谢等重要过程。

本篇论文以甜瓜为研究对象，通过对MADS-box基因家族成员的鉴定，并着重分析CmMADS02和CmMADS26两个基因的功能，为甜瓜的遗传育种和分子改良提供理论依据。

二、材料与方法1. 材料本实验采用甜瓜栽培品种的果实为材料。

同时收集甜瓜转录组数据库数据以及MADS-box基因家族成员的信息。

2. 方法（1）生物信息学分析：利用生物信息学软件对甜瓜MADS-box基因家族成员进行系统分析，包括序列比对、蛋白结构域分析、基因表达模式等。

（2）克隆和序列分析：利用PCR技术克隆出CmMADS02和CmMADS26基因的CDS序列，并进行序列分析。

（3）功能分析：通过转基因技术，将CmMADS02和CmMADS26基因分别转入模式植物中，研究其功能表现，并采用相关生物化学实验方法验证其作用机制。

三、结果与分析1. 甜瓜MADS-box基因家族成员的鉴定通过对甜瓜转录组数据库的分析，我们鉴定出多个MADS-box基因家族成员。

这些成员在序列长度、蛋白结构域等方面存在差异，表明它们可能具有不同的生物学功能。

2. CmMADS02和CmMADS26基因的序列分析CmMADS02和CmMADS26基因的CDS序列具有典型的MADS-box结构域，与其他植物中的MADS-box基因具有较高的相似性。

这表明它们在进化过程中可能具有保守的功能。

3. CmMADS02和CmMADS26基因的功能分析（1）转基因实验：将CmMADS02和CmMADS26基因分别转入模式植物中，观察其表型变化。

甜瓜株型性状的遗传分析

（Ｃｕｃｕｍｉｓｍｅｌｏｖａｒ．ａｍｅｒｉＰａｎｇａｌｏ）为亲本，构建４世代群体ｆＰ、Ｐ、Ｆ和Ｆ），对甜瓜４个株型性状采用植物
数量性状主基因＋多基因混合遗传模型分析法进行了遗传分析。结果表明，节间长和侧枝长遗传符合Ｅ一２
Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ，ｃｈｅｎｌｉｐｉｎｇ＠ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃａ
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型。节间长、侧枝长和主茎直径的主基因遗传率分别为７５．０３％、５４．８６％和４２．８３％。节问长、侧枝长、主茎直径和叶面积的多基因遗传率分别为２．６８％、６．４１％、２．１％和５５．４７％。４个性状遗传变异平均值分别占其
ＯｎｌＪｎｅｓｙｓｔｅｍ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊａｂｉｏｔｅｃｈ．ｏｒｇ
农业生物技术学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＢｉｏｔｅｃｈｎｏＩｏｇｙ

甜瓜果实长度主基因+多基因遗传分析

中国瓜菜2022，35（4）：14-19收稿日期：2021-08-15；修回日期：2021-11-07基金项目：河南省高校科技创新人才支持计划（20HASTIT035）作者简介：黄松，男，副教授，主要从事园艺植物栽培及科研管理。

E-mail ：138****2987@通信作者：李琼，女，讲师，主要从事瓜类蔬菜栽培生理生化及技术研究。

E-mail ：liqiong8340@甜瓜（Cucumis melo L.）为葫芦科一年生蔓生植物，其多样性仅次于同科植物南瓜。

近期进化研究表明，栽培甜瓜历史上经历了三次独立驯化，第一次发生在非洲，随后的两次发生在亚洲[1]，整个亚洲及地中海沿岸的北非和南欧等广大地区都有可能是栽培甜瓜的驯化地[2]。

甜瓜丰富的多样性主要表现在果实性状上，其变异类型众多，包括果实形状、果皮底色、果面覆盖物（网纹、覆纹、果皮毛）、果面特征（沟、棱、皱纹）、果肉厚度、果肉颜色、果肉品质（糖、酸、维生素C 含量及香气和质地等）等性状的变异[3]。

据此，Pitrat [4]建议将栽培甜瓜分为长毛亚种（ssp.melo ）和短毛亚种（ssp.agrestis ）及其下属的16甜瓜果实长度主基因+多基因遗传分析黄松1，2，李文龙2，梁晓雪2，李琼2，胡建斌2（1.信阳农林学院河南信阳464001；2.河南农业大学园艺学院郑州450002）摘要：甜瓜果实长度直接决定着果实的形状，是重要的外观性状，但其遗传规律尚不明确。

为了探明甜瓜果实长度的遗传方式，以甜瓜长果种质（果形指数为12.0）、圆果种质（果形指数为1.0）构建六世代群体，采用主基因＋多基因混合遗传模型研究春秋两季甜瓜果实长度的遗传规律。

结果表明，甜瓜果实长度呈现典型的数量遗传，偏向圆果亲本遗传，受2对加性-显性-上位性主基因＋加性-显性多基因控制（E-1模型）。

主基因遗传效应以正向加性效应和负向显性效应为主，正向加性互作效应也较明显，但这3种遗传效应在季节间差异较大。

《2024年甜瓜果实发育相关四个基因家族的全基因组分析及CmERF11-9基因的功能研究》范文

《甜瓜果实发育相关四个基因家族的全基因组分析及CmERF11-9基因的功能研究》篇一一、引言甜瓜作为重要的经济作物之一，其果实发育过程中的遗传机制一直是研究的热点。

近年来，随着全基因组测序技术的发展，甜瓜果实发育相关基因的研究逐渐深入。

本文将针对甜瓜果实发育相关的四个基因家族进行全基因组分析，并重点研究CmERF11-9基因的功能。

二、研究方法2.1 甜瓜全基因组数据收集与分析本研究首先从公共数据库中收集了甜瓜的全基因组数据，并对这些数据进行预处理和分析。

包括筛选出与果实发育相关的基因家族、注释基因的功能等。

2.2 四个基因家族的筛选与确定基于全基因组数据，我们筛选出与甜瓜果实发育相关的四个基因家族，包括转录因子家族、激酶家族、转运蛋白家族以及糖代谢相关酶家族。

对这四个基因家族进行详细的分类和功能分析。

2.3 CmERF11-9基因的克隆与表达分析在四个基因家族中，我们重点关注了CmERF11-9基因。

通过PCR技术克隆该基因，并利用生物信息学方法对其序列进行分析。

同时，我们通过实时荧光定量PCR技术分析该基因在甜瓜不同组织及果实发育过程中的表达模式。

2.4 CmERF11-9基因的功能研究为了研究CmERF11-9基因的功能，我们采用了转基因技术，将该基因过表达或沉默后转入甜瓜植株中，观察其对果实发育的影响。

同时，我们还利用生物化学和分子生物学手段，探究CmERF11-9基因在甜瓜果实发育过程中的具体作用机制。

三、结果与分析3.1 四个基因家族的全基因组分析结果通过对甜瓜全基因组数据的分析，我们成功筛选出与果实发育相关的四个基因家族。

这些基因家族在甜瓜的生长发育过程中发挥着重要作用，参与了果实的形成、发育、成熟等多个阶段。

3.2 CmERF11-9基因的克隆与序列分析我们成功克隆了CmERF11-9基因，并对其序列进行了分析。

该基因编码一个ERF转录因子，具有典型的DNA结合域和转录激活域。

此外，我们还发现该基因在甜瓜的不同组织及果实发育过程中具有不同的表达模式。

《甜瓜果实发育相关四个基因家族的全基因组分析及CmERF11-9基因的功能研究》范文

《甜瓜果实发育相关四个基因家族的全基因组分析及CmERF11-9基因的功能研究》篇一一、引言甜瓜作为世界各地广泛种植的水果之一，其果实发育过程中的遗传机制一直是植物生物学研究的热点。

近年来，随着全基因组分析技术的发展，对甜瓜果实发育相关基因的研究取得了重要进展。

本文将重点分析四个基因家族在甜瓜果实发育过程中的作用，并深入探讨CmERF11-9基因的功能。

二、材料与方法2.1 材料本研究选取了不同发育阶段的甜瓜果实作为实验材料，包括幼果、成熟果等。

同时，收集了与果实发育相关的四个基因家族的序列信息。

2.2 方法2.2.1 全基因组分析采用生物信息学方法，对四个基因家族进行全基因组扫描，包括基因结构、表达模式、遗传变异等方面的分析。

2.2.2 CmERF11-9基因功能研究通过构建过表达和沉默载体，利用转基因技术，研究CmERF11-9基因在甜瓜果实发育过程中的功能。

同时，采用荧光定量PCR、Western blot等技术手段，检测基因表达水平及果实发育相关生理指标的变化。

三、结果与分析3.1 全基因组分析结果通过对四个基因家族的全基因组分析，我们发现这些基因在甜瓜果实发育过程中具有重要作用。

其中，基因A家族主要参与果实细胞的分裂与增殖，基因B家族则与果实的糖分积累和品质形成密切相关，基因C家族和D家族则分别参与果实的抗氧化和抗病过程。

此外，我们还发现这些基因在不同发育阶段的表达模式存在显著差异，表明它们在果实发育过程中的作用具有时空特异性。

3.2 CmERF11-9基因功能研究结果通过构建过表达和沉默载体，我们发现CmERF11-9基因在甜瓜果实发育过程中具有关键作用。

过表达CmERF11-9基因的甜瓜果实表现出更好的品质和更高的糖分积累，而沉默该基因则导致果实发育受阻、品质下降。

进一步通过荧光定量PCR和Western blot等技术手段检测发现，CmERF11-9基因的表达水平与果实发育相关生理指标的变化密切相关。

《甜瓜CmPYL4、CmPYR1基因在果实成熟过程中功能的初步分析》范文

《甜瓜CmPYL4、CmPYR1基因在果实成熟过程中功能的初步分析》篇一一、引言随着植物分子生物学和遗传学的发展，果实成熟过程中的基因调控机制逐渐成为研究的热点。

甜瓜作为一种重要的经济作物，其果实成熟过程中的基因调控研究对于提高果实品质和延长货架期具有重要意义。

本文旨在初步分析甜瓜CmPYL4、CmPYR1基因在果实成熟过程中的功能，为进一步揭示甜瓜果实成熟机制提供理论依据。

二、材料与方法（一）材料实验所用材料为不同成熟阶段的甜瓜果实，采集自同一批次的甜瓜植株。

（二）方法1. 基因克隆与序列分析：根据已知的甜瓜基因组信息，克隆CmPYL4、CmPYR1基因的cDNA序列，进行序列分析。

2. 表达模式分析：利用实时荧光定量PCR技术，检测CmPYL4、CmPYR1基因在不同成熟阶段甜瓜果实中的表达水平。

3. 转基因技术：构建过表达和沉默CmPYL4、CmPYR1基因的转基因甜瓜植株，观察其果实成熟过程中的表型变化。

4. 生物信息学分析：利用生物信息学软件，预测CmPYL4、CmPYR1基因的功能及其与其他基因的互作关系。

三、结果与分析（一）基因克隆与序列分析成功克隆了甜瓜CmPYL4、CmPYR1基因的cDNA序列，经序列分析发现，这两个基因均具有典型的植物激素受体结构域，可能与果实成熟过程中的激素信号转导有关。

（二）表达模式分析实时荧光定量PCR结果显示，CmPYL4、CmPYR1基因在甜瓜果实成熟过程中呈现不同的表达模式。

其中，CmPYL4基因在果实成熟早期表达量较高，而CmPYR1基因则在果实成熟后期表达量增加。

这表明这两个基因可能在不同阶段参与果实成熟的调控。

（三）转基因技术过表达和沉默CmPYL4、CmPYR1基因的转基因甜瓜植株表明，这两个基因对果实成熟过程具有显著影响。

过表达CmPYL4基因的转基因甜瓜果实提前进入成熟阶段，果肉变软、色泽更鲜艳；而沉默CmPYR1基因的转基因甜瓜果实在成熟过程中出现延迟现象，果肉保持硬挺、色泽暗淡。

《甜瓜MADS-box基因家族成员的鉴定及CmMADS02和CmMADS26基因的功能分析》范文

《甜瓜MADS-box基因家族成员的鉴定及CmMADS02和CmMADS26基因的功能分析》篇一一、引言甜瓜（Cucumis melo）作为重要的经济作物，其果实品质和产量受到多种基因的调控。

MADS-box基因家族作为植物中重要的转录因子家族，在植物生长发育和果实品质调控中发挥着重要作用。

近年来，随着分子生物学技术的发展，对甜瓜MADS-box 基因家族的研究逐渐成为甜瓜分子育种和遗传改良的热点。

本文旨在鉴定甜瓜MADS-box基因家族成员，并针对CmMADS02和CmMADS26两个基因进行功能分析，以期为甜瓜分子育种提供理论依据。

二、材料与方法（一）材料本研究选取了甜瓜品种为研究材料，对其进行全基因组序列分析。

（二）方法1. 生物信息学分析：利用生物信息学软件对甜瓜全基因组序列进行扫描，鉴定出MADS-box基因家族成员。

2. 基因克隆与序列分析：根据鉴定结果，克隆CmMADS02和CmMADS26基因的CDS序列，并进行序列分析。

3. 表达模式分析：利用实时荧光定量PCR技术，分析CmMADS02和CmMADS26基因在甜瓜不同组织及不同发育阶段的表达模式。

4. 转基因功能验证：构建过表达和沉默CmMADS02和CmMADS26基因的转基因甜瓜植株，观察其表型变化及果实品质的改变。

三、结果与分析（一）甜瓜MADS-box基因家族成员的鉴定通过对甜瓜全基因组序列的扫描和分析，共鉴定出XX个MADS-box基因家族成员。

这些成员在染色体上的分布及结构具有一定的特点，暗示着它们在甜瓜生长发育中可能发挥着不同的功能。

（二）CmMADS02和CmMADS26基因的克隆与序列分析成功克隆了CmMADS02和CmMADS26基因的CDS序列，并进行序列分析。

结果显示，这两个基因的编码序列具有典型的MADS-box结构域，表明它们属于MADS-box基因家族。

（三）表达模式分析实时荧光定量PCR结果表明，CmMADS02和CmMADS26基因在甜瓜不同组织及不同发育阶段的表达模式存在差异。

基于2b-RAD简化基因组测序的甜瓜遗传多样性分析

西北植物学报,2021,41(1):0096-0106A c t aB o t .B o r e a l .-O c c i d e n t .S i n.d o i :10.7606/j .i s s n .1000-4025.2021.01.0096 h t t p ://x b z w x b .a l l jo u r n a l .n e t 收稿日期:2020-10-26;修改稿收到日期:2021-01-18基金项目:上海市瓜果产业技术体系(沪农科产字[2020]第1号);上海市农业科学院卓越团队[农科创2017(B -06)]作者简介:曹燕燕(1986-),女,博士,助理研究员,研究方向为甜瓜遗传育种及其病原真菌病理学㊂E -m a i l :c y y52128@163.c o m *通信作者:张永平,副研究员,主要从事甜瓜遗传育种及栽培技术研究㊂E -m a i l :z y p123944@126.c o m 基于2b -R A D 简化基因组测序的甜瓜遗传多样性分析曹燕燕,刁倩楠,陈幼源,张永平*(上海市农业科学院园艺研究所,上海市设施园艺技术重点实验室,上海201403)摘要:该研究利用2b -R A D (t y pe I I B e n d o n u c l e a s e s r e s t r i c t i o n -s i t e a s s o c i a t e d D N A )测序对28份厚皮甜瓜亲本材料的单核苷酸多态性(s i n g l e n u c l e o t i d e p o l y m o r p h i s m ,S N P )位点进行基因分型,分析其遗传多样性与亲缘关系,为甜瓜分子标记辅助育种提供科学依据㊂结果表明:(1)28份甜瓜种质S N P s 数量有10318个,其发生转换与发生颠换的比值为2.15,两两种质间的遗传分化系数和遗传距离的平均值分别为0.88和2.22,说明这28份种质之间存在高度的遗传分化㊂(2)依据甜瓜的果皮颜色㊁果面网纹和果肉颜色3种性状,分别将以上28份种质分为4个群体(白皮群体㊁黄皮群体㊁青皮群体和绿皮群体)㊁3个群体(光皮群体㊁稀网群体和密网群体)以及3个群体(白肉群体㊁桔肉群体和绿肉群体)㊂(3)表型性状遗传分析结果显示,依据果皮颜色分类的各群体之间的遗传分化程度最高,其遗传分化系数在0.05~0.19之间,即均存在中度及以上程度的分化;光皮群体与密网群体之间存在中度遗传分化,但光皮群体与稀网群体之间以及稀网群体与密网群体之间均无显著分化;白肉群体与桔肉群体之间存在中度遗传分化,但白肉群体与绿肉群体之间以及桔肉群体与绿肉群体之间无明显分化㊂(4)分子系统进化树分析将28份甜瓜种质划分为三类,其中,第一类包含11份种质(主要为自主选育的纯合种质),第二类包含9份种质(大部分为从新疆引进或从新疆品种中选育出来的纯合种质),第三类包含8份种质(大部分为从日本引进或从日本品种中选育出来的纯合种质)㊂研究表明,依据甜瓜分子水平的聚类结果与地理来源具有一定关系,但其与育种者依据甜瓜的果皮颜色㊁果面网纹和果肉颜色对育种材料的分类结果不完全一致㊂关键词:甜瓜;遗传多样性;2b -R A D ;单核苷酸多态性中图分类号:Q 347;Q 789;S 652文献标志码:AA n a l y s i s o f G e n e t i c D i v e r s i t y o f M e l o nB a s e d o n 2b -R A D S i m p l i f i e d G e n o m e S e q u e n c i n gC A O Y a n y a n ,D I A O Q i a n n a n ,C HE N Y o u y u a n ,Z H A N G Y o n g p i n g*(H o r t i c u l t u r a l R e s e a r c h I n s t i t u t e ,S h a n g h a i A c a d e m y o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e s ,S h a n g h a i K e y L a b o r a t o r y of P r o t e c t e d H o r t i c u l t u r a l T e c h n o l og y ,Sh a n gh a i 201403,C h i n a )A b s t r a c t :W e s t u d i e d t h e g e n e t i c d i v e r s i t y a n d g e n e t i c r e l a t i o n s h i p o f 28m e l o n p a r e n t m a t e r i a l s u s i n g 2b -R A D g e n o t y p i n g b y s e q u e n c i n g ,t o p r o v i d e a s c i e n t i f i c b a s i s f o r m o l e c u l a r m a r k e r a s s i s t e d b r e e d i n g o f m e l -o n .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t :(1)t h e r e w e r e 10318S N P s i n 28m e l o n g e r m pl a s m s ,t h e r a t i o o f t r a n s i t i o n s t o t r a n s v e r s i o n s i n S N P s w a s 2.15,a n d t h e m e a n v a l u e o f t h e g e n e t i c v a r i a t i o n a n d g e n e t i c d i s t a n c e b e -t w e e n d i f f e r e n t g e r m p l a s m s w e r e 0.88a n d 2.22,r e s p e c t i v e l y ,i m p l y i n g t h e h i g h d e gr e e o f g e n e t i c d i f f e r -e n t i a t i o n a m o n g t h e s e g e r m p l a s m s.(2)A c c o r d i n g t o t h e c h a r a c t e r s of s k i n c o l o r,f r u i t r e t i c u l a t i o n a n df l e s h c o l o r,t h e28m e l o ng e r m p l a s m s w e r e s e p a r a t e l y d i v i d e d i n t o4p o p u l a t i o n s(c o n t a i n i n g whi t e s k i n p o p u l a t i o n,y e l l o w s k i n p o p u l a t i o n,c y a n s k i n p o p u l a t i o n,a n d g r e e n s k i n p o p u l a t i o n),3p o p u l a t i o n s(c o n-t a i n i n g s m o o t h s k i n p o p u l a t i o n,t h i n r e t i c u l a t i o n p o p u l a t i o n,a n d d e n s e r e t i c u l a t i o n p o p u l a t i o n)a n d3p o p-u l a t i o n s(c o n t a i n i n g w h i t e f l e s h p o p u l a t i o n,o r a n g e f l e s h p o p u l a t i o n,a n d g r e e n f l e s h p o p u l a t i o n).(3)T h e p h e n o t y p i c a n a l y s i s r e s u l t s h o w e d t h a t t h e d e g r e e o f g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n a m o n g t h e p o p u l a t i o n s c l a s s i-f i e d b y t h e s k i n c o l o r w a s t h e h i g h e s t,a n d t h e v a l u e o f t h e g e n e t i c v a r i a t i o n w a s b e t w e e n0.05a n d0.19, i n d i c a t i n g a m o d e r a t e o r a b o v e l e v e l o f g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n a m o n g t h e f o u r p o p u l a t i o n s;a m o d e r a t e l e v e l o f g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n w a s o b s e r v e d b e t w e e n s m o o t h s k i n p o p u l a t i o n a n d d e n s e r e t i c u l a t i o n p o p u l a t i o n, w h i l e t h e r e w a s n o s i g n i f i c a n t g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n b e t w e e n s m o o t h s k i n p o p u l a t i o n a n d t h i n r e t i c u l a t i o n p o p u l a t i o n o r b e t w e e n t h i n r e t i c u l a t i o n p o p u l a t i o n a n d d e n s e r e t i c u l a t i o n p o p u l a t i o n;a m o d e r a t e l e v e l o f g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n w a s o b s e r v e d b e t w e e n w h i t e f l e s h p o p u l a t i o n a n d o r a n g e f l e s h p o p u l a t i o n,w h i l e t h e r e w a s n o s i g n i f i c a n t g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n b e t w e e n w h i t e f l e s h p o p u l a t i o n a n d g r e e n f l e s h p o p u l a t i o n o r b e t w e e n o r a n g e f l e s h p o p u l a t i o n a n d g r e e n f l e s h p o p u l a t i o n.(4)T h e s e m e l o n g e r m p l a s m s w e r e d i v i d e d i n-t o t h r e e s u b g r o u p s b y a n a l y s i s o f t h e p h y l o g e n e t i c t r e e.S p e c i f i c a l l y,t h e f i r s t s u b g r o u p h a d11g e r m p l a s m s (t h e p a r e n t a l g e r m p l a s m s w e r e m a i n l y s e l f-s e l e c t e d m e l o n v a r i e t i e s),t h e s e c o n d s u b g r o u p h a d9g e r m-p l a s m s(m o s t o f t h e p a r e n t a l g e r m p l a s m s w e r e i n t r o d u c e d f r o m X i nj i a n g o r s e l e c t e d f r o m X i n j i a n g m e l o n v a r i e t i e s),a n d t h e t h i r d s u b g r o u p h a d8g e r m p l a s m s(m o s t o f t h e p a r e n t a l g e r m p l a s m s w e r e i n t r o d u c e d f r o m J a p a n o r s e l e c t e d f r o m J a p a n e s e m e l o n v a r i e t i e s).T h e r e s u l t s o f t h i s s t u d y i n d i c a t e d t h a t t h e c l u s t e-r i n g r e s u l t o f m e l o n b a s e d o n t h e m o l e c u l a r l e v e l e x h i b i t e d a c e r t a i n r e l a t i o n s h i p w i t h t h a t o f g e o g r a p h i c a l o r i g i n,b u t i t w a s n o t c o m p l e t e l y c o n s i s t e n t w i t h t h e r e s u l t o f t h e b r e e d e r s c l a s s i f i c a t i o n a b o u t t h e b r e e d-i n g m a t e r i a l s b a s i n g o n sk i n c ol o r,f r u i t r e t i c u l a t i o n a n d f l e s h c o l o r.K e y w o r d s:m e l o n;g e n e t i c d i v e r s i t y;2b-R A D;S N P甜瓜(C u c u m i s m e l o L.)为葫芦科甜瓜属一年生蔓性草本植物,是国内外重要的园艺和经济作物㊂甜瓜果实不仅味美香甜,多汁爽口,而且具有很高的营养和药用价值,因此深受广大消费者的喜爱,特别是在夏季水果市场中占有十分重要的地位㊂为了满足市民多元化高质量的消费需求,迫切需要育种工作者培育出更多新的高品质甜瓜品种㊂甜瓜种质资源是进行新品种选育以及开展科研工作的重要基础,因此加强甜瓜特异种质资源的开发和利用对促进甜瓜产业的发展和科研水平的提升具有重要意义[1]㊂作为葫芦科植物中表型变异最为丰富的作物之一,甜瓜在株型㊁叶片和果实等形态特征方面具有广泛的多样性,尤其是果皮颜色㊁果面覆纹㊁果肉颜色㊁果肉硬度㊁可溶性固形物含量以及风味等的果实表型的变异最为丰富[2-4]㊂目前,关于甜瓜遗传多样性的研究国内外已有报道㊂例如,E s c r i b a n o S.等[5]研究了不同皮色希腊甜瓜的遗传多样性;王炜勇等[6]利用表型性状研究了浙江省沿海地区27份薄皮甜瓜地方品种的遗传多样性;胡建斌等[7]对中国各地257份甜瓜地方种质资源果实与种子的形态性状进行了遗传多样性分析;王吉明等[8]基于果实性状对从国外引进的100份野生甜瓜种质资源的遗传多样性进行了研究;闫洪朗等[9]对江浙沪地区的65个甜瓜品种果实性状进行了遗传多样性分析㊂以上这些报道都是基于表型性状进行甜瓜遗传多样性研究㊂分子标记技术是评价种质资源遗传多样性的重要手段㊂目前已有利用分子标记研究甜瓜遗传多样性的报道,所用标记主要涉及A F L P㊁S R A P㊁R A P D㊁S S R以及I S S R等[10-14]㊂S N P标记作为目前遗传学研究中最为流行的分子标记,其与传统分子标记相比具有在基因组中分布广泛㊁密度高㊁遗传稳定以及易于分析等优势㊂2b-R A D是一种基于I I B型限制性核酸内切酶的简化基因组测序技术,也是近年来在非模式生物中进行S N P开发最经济有效的测序方法之一,具有酶切D N A片段大小一致㊁文库构建简单快速㊁标签密度易于调节㊁重复性和准确性高以及成本低廉等优点[15]㊂该技术已在果蝇㊁扇贝㊁线虫㊁对虾㊁拟南芥㊁水稻㊁玉米和茶树等物种的基因型分型㊁高精度连锁图谱构建㊁群体遗传结构和遗传多样性分析㊁Q T L(q u a n t i t a t i v e t r a i t l o-c u s)定位以及系统演化分析等研究中得到广泛应用[16-22]㊂迄今尚未有利用2b-R A D技术对甜瓜种质开展遗传多样性研究的相关报道㊂791期曹燕燕,等:基于2b-R A D简化基因组测序的甜瓜遗传多样性分析厚皮甜瓜是区别于薄皮甜瓜的一个类型,包括厚薄皮杂交类型甜瓜㊁网纹厚皮甜瓜和哈密瓜品种,具有耐低温弱光㊁耐湿以及抗病的特点[13]㊂因其经济效益比较可观,在上海具有较广的种植面积㊂本研究以从国内外搜集和自主选育的在果实性状方面(包括果皮颜色㊁果面网纹和果肉颜色)差异比较大的28份高代稳定自交系厚皮甜瓜为材料,利用2b-R A D技术对其在分子水平进行遗传多样性及亲缘关系分析,以期为今后甜瓜S N P分子标记的开发和分子标记辅助选择育种提供科学依据㊂1材料和方法1.1供试材料28份供试甜瓜种质材料均由上海市农业科学院园艺研究所提供,其编号信息和果实主要性状详见表1㊂表128份甜瓜种质及其果实主要性状T a b l e128m e l o n g e r m p l a s m s a n d t h e i r m a i n f r u i t t r a i t s序号N o.种质编号或名称G e r m p l a s m n u m b e ro r n a m e来源地O r i g i n果皮颜色S k i n c o l o r果面网纹F r u i t r e t i c u l a t i o n果肉颜色F l e s h c o l o rT112D-1自主选育S e l f-s e l e c t i o n奶白色M i l k y w h i t e稀网T h i n r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e T2B-3-1自主选育S e l f-s e l e c t i o n青色C y a n密网D e n s e r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e T313-3A自主选育S e l f-s e l e c t i o n黄色Y e l l o w稀网T h i n r e t i c u l a t i o n绿色G r e e n T413-3B自主选育S e l f-s e l e c t i o n黄色Y e l l o w稀网T h i n r e t i c u l a t i o n白色W h i t e T513-3C自主选育S e l f-s e l e c t i o n黄色Y e l l o w密网D e n s e r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e T613-4A自主选育S e l f-s e l e c t i o n白色W h i t e密网D e n s e r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e T713-5A自主选育S e l f-s e l e c t i o n青色C y a n密网D e n s e r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e T813-6A中国台湾T a i w a n,C h i n a青色C y a n稀网T h i n r e t i c u l a t i o n绿色G r e e n T914-6A自主选育S e l f-s e l e c t i o n青色C y a n密网D e n s e r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e T1014-7-4自主选育S e l f-s e l e c t i o n黑色B l a c k密网D e n s e r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e T1114-10-1自主选育S e l f-s e l e c t i o n黄色Y e l l o w稀网T h i n r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e T12156日本J a p a n黄色Y e l l o w光皮S m o o t h s k i n桔色O r a n g e T13159日本J a p a n绿色G r e e n密网D e n s e r e t i c u l a t i o n绿色G r e e n T14162自主选育S e l f-s e l e c t i o n白色W h i t e光皮S m o o t h s k i n白色W h i t e T15164自主选育S e l f-s e l e c t i o n青色C y a n稀网T h i n r e t i c u l a t i o n绿色G r e e n T16170自主选育S e l f-s e l e c t i o n黄色Y e l l o w光皮S m o o t h s k i n白色W h i t e T1717-1A自主选育S e l f-s e l e c t i o n绿色G r e e n密网D e n s e r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e T1817-1D自主选育S e l f-s e l e c t i o n绿色G r e e n密网D e n s e r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e T1917-2B自主选育S e l f-s e l e c t i o n绿色G r e e n密网D e n s e r e t i c u l a t i o n绿色G r e e n T209-1-3中国新疆X i n j i a n g,C h i n a黄色Y e l l o w密网D e n s e r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e T21996-1-1日本J a p a n青色C y a n光皮S m o o t h s k i n绿色G r e e n T2299A4日本J a p a n白色W h i t e光皮S m o o t h s k i n白色W h i t e T2399A5-2日本J a p a n白色W h i t e光皮S m o o t h s k i n白色W h i t e T24D-2-2A自主选育S e l f-s e l e c t i o n青色C y a n密网D e n s e r e t i c u l a t i o n绿色G r e e n T25留香瓜L i u x i a n g中国新疆X i n j i a n g,C h i n a花皮(底为黑绿色)C o l o r e d s k i n(d a r k g r e e n b a c k g r o u n d)密网D e n s e r e t i c u l a t i o n绿色G r e e n T26J-2-9自主选育S e l f-s e l e c t i o n青色C y a n稀网T h i n r e t i c u l a t i o n绿色G r e e n T27w m-6自主选育S e l f-s e l e c t i o n花皮(底为黑绿色)C o l o r e d s k i n(d a r k g r e e n b a c k g r o u n d)密网D e n s e r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e T28w m-17中国新疆X i n j i a n g,C h i n a奶白色M i l k y w h i t e密网D e n s e r e t i c u l a t i o n桔色O r a n g e 89西北植物学报41卷1.2方法1.2.1基因组D N A提取和2b-R A D文库构建采集苗期甜瓜叶片,10株混合取样㊂液氮速冻后,置于-80ħ冰箱保存备用㊂基因组D N A采用C T A B 法进行提取[23],通过琼脂糖检测和紫外可见分光光度计对抽提样本基因组D N A的质量和浓度进行检测㊂样本D N A抽提质检合格后,利用2b-R A D五标签串联技术进行测序文库构建,采用标准型5'-N N N-3'接头与B s a X I酶切标签连接㊂文库质控合格后在I l l u m i n a n o v a平台进行P a i r e d-e n d测序㊂2b-R A D测序由上海欧易生物医学科技有限公司完成㊂1.2.2测序质量分析利用I l l u m i n a n o v a测序平台得到原始测序序列后,使用P e a r软件(V e r s i o n 0.9.6)对其进行拼接㊂为保证后续数据分析结果的准确性,将拼接好的序列按照以下条件进行过滤:过滤删除含有N碱基比例大于8%的序列;过滤删除低质量序列(质量值低于Q30的碱基数超过整条序列碱基数15%)㊂依据建库时各个样本所在的位置,提取出各样本对应的序列,过滤删除不含酶切识别位点的序列后得到各样本的高质量测序序列,即含酶切位点的序列㊂1.2.3全基因组范围S N P筛查和分型分析对于有参照基因组的标记分型,依据R A D-t y p i n g的分型策略[24],标记分型如下:(1)从甜瓜参考基因组序列(f t p://c u c u r b i t g e n o m i c s.o r g/p u b/c u c u r b i t/g e-n o m e/m e l o n/v3.6.1/C M3.6.1_p s e u d o m o l.f a.g z)中提取包含B s a X I酶切位点的标签作为参考序列;(2)利用S O A P软件[25]将各样本的高质量序列比对到参考序列上(参数为-r0-M4-v2);(3)利用最大似然法(m a x i m u m l i k e l i h o o d,M L)进行S N P 标记分型㊂为保证后续分析的准确性,分型完成后通过以下指标对分型结果进一步过滤:剔除只含有1种等位基因的位点;剔除基因组碱基为N的位点;剔除一个标签内多于2个S N P的标签;剔除同一位置2种分型的位点;剔除所有样本中低于80%个体可以分型的位点;剔除最小等位基因频率低于0.01的位点;剔除等位基因大于2的位点㊂1.3数据处理分别利用S n p E f f软件(V4.1g)㊁G e n e p o p软件(V1.0.5)㊁V c f t o o l s软件(V0.1.14)㊁A d m i x t u r e软件(V1.3.0)和T r e e b e s t软件(V e r s i o n:1.9.2)进行S N P注释,遗传分化系数(F s t)统计分析,S N P位点的观测杂合度(H o)㊁期望杂合度(H e)㊁观测等位基因数(N a)㊁有效等位基因数(N e)㊁多态信息含量(P I C)和核苷酸多样性(P i)分析,群体结构分析以及进化树分析㊂2结果与分析2.12b-R A D测序结果分析利用2b-R A D测序技术构建28份甜瓜种质的标签测序文库(1份种质即为1个样本),结果(表2)显示,测序共获得391918500条原始序列,平均每个样本的测序序列数为13997089㊂参照W a n g 等[15]的方法对原始序列进行质量控制,在28个样本的原始序列中筛选出含有B s a XⅠ酶切位点的高表22b-R A D测序数据基本分析T a b l e2 B a s i c i n f o r m a t i o n o f2b-R A D s e q u e n c i n g d a t a样本名称S a m p l e原始序列R a w r e a d s含酶切位点序列E n z y m e r e a d s百分比P e r c e n t/% T1278826322313782182.98T2279223682387005885.49T39216149786136985.30T49216149796042486.37T59216149778908684.52T69216149780296284.67T79584547818046985.35T89216149776947084.30T99377540807869486.15T109377540808811386.25T119377540810705086.45T12280001552356076584.15T13271030522268138383.69T14253088462113252983.50T159126825795588987.17T169126825784244885.93T179377540797552785.05T189377540800381285.35T199126825781234285.60T209584547801870883.66T219584547810430484.56T229584547817245185.27T239584547816526885.19T249126825793961386.99T25289301542466734085.27T269126825772157484.60T27307408082611883684.96T289505180811901885.42991期曹燕燕,等:基于2b-R A D简化基因组测序的甜瓜遗传多样性分析质量序列比例均在82%以上(表2),说明利用此方法构建的甜瓜样本测序文库质量较好㊂2.2S N P分子标记在甜瓜中的分布参照R A D t y p i n g分型策略[24],对比甜瓜参考基因组,根据比对结果统计样本获得的标签数和测序深度信息㊂结果显示,28个甜瓜样本中比对到参考基因组上的标签数在67732~70919之间,平均标签数为69684,测序深度值从21.8~128.36不等,平均测序深度为49ˑ(表3)㊂从28个样本的共同测序标签中共筛选出10318个高质量的S N P位点,包括9988个定位于染色体上的S N P位点和330表328个甜瓜样本的标签数和测序深度T a b l e3 T h e t a g n u m b e r s a n d a v e r a g e s e q u e n c i n gd e p t h o f28m e l o n s a m p l e s样本名称S a m p l e标签数T a g n u m b e r平均深度A v e r a g e d e p t hT170760100.56T27079793.88T36948225.57T47087332.05T56973928.51T66946426.83T76918135.24T87033231.88T96941225.64T106973534.79T116922229.71T1270272103.02T1369917102.04T146989994.31T156907625.61T166773221.80T176854427.16T186947040.85T196927332.10T206990528.64T216958834.80T226914734.33T236930229.24T246880226.38T2570672114.47T266974433.32T2770919128.36T286990933.63个非染色体S N P位点㊂从S N P位点在每条染色体上的数量可以看出,6号染色体上存在的S N P位点最多,为1233个,其次是1号染色体,为1162个(图1,A)㊂这些S N P位点主要分布于基因间区以及基因的上下游序列(图1,B)㊂2.3S N P突变类型分析S N P分型结果中各位点的突变类型具体如下: G/A转换类型占所有碱基突变类型的33.94%,T/ C转换类型占33.35%;T/A和T/G颠换类型分别占所有碱基突变类型的9.17%和8.80%,G/C和C/A颠换类型分别占5.96%和8.78%㊂S N P s中发生转换与发生颠换的比值(T s/T v)为2.15㊂2.428个甜瓜样本的S N P遗传多样性分析本次分型只统计了二等位基因型,因此每个S N P位点观测等位基因数N a值均为2㊂S N P遗传多样性分析结果显示,每个二等位S N P位点观测杂合度H o数值在0~1之间,平均值为0.068;期望杂合度H e数值在0.035~0.500之间,平均值为0.291;有效等位基因数N e数值在1.036~2.000之间,平均值为1.484;多态信息含量P I C数值在A.各染色体S N P s的数量分布;B.S N P s在基因组中的分布图1 S N P s在甜瓜基因组中的分布情况A.D i s t r i b u t i o n o f t h e n u m b e r o f S N P s i n e a c hc h r o m o s o m e;B.D i s t r i b u t i o n o f S N P s i n g e n o m eF i g.1 D i s t r i b u t i o n o f S N P s i n m e l o n g e n o m e001西北植物学报41卷表4 28个甜瓜样本遗传分化系数(F s t ,下三角)和遗传距离(D R ,上三角)T a b l e 4 G e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n c o e f f i c i e n t (F s t ,t h e l o w e r t r i a n g l e )a n d g e n e t i c d i s t a n c e (D R ,t h e u p p e r t r i a n g l e )o f 28m e l o n s a m p l e s 居群P o p u l a t i o n T 1T 2T 3T 4T 5T 6T 7T 8T 9T 11T 12T 13T 14T 15T 16T 17T 18T 19T 20T 21T 22T 23T 24T 25T 26T 27T 28T 1-2.052.312.142.132.172.142.412.212.422.532.262.382.152.342.522.412.371.582.302.162.082.161.802.112.341.78T 20.87-2.192.032.082.072.202.172.102.342.442.142.211.992.172.382.352.261.862.142.031.950.762.181.592.222.15T 30.900.89-0.361.542.372.432.352.372.382.522.302.202.192.202.482.322.391.952.062.252.192.302.362.362.492.29T 40.880.870.30-1.482.182.242.162.192.182.332.152.062.012.032.312.182.221.821.902.122.052.122.182.172.302.11T 50.880.880.790.77-2.182.302.292.242.282.462.242.211.982.112.402.272.321.772.072.172.092.192.192.252.362.18T 60.890.870.910.890.89-1.632.391.732.442.552.222.432.282.392.442.402.331.822.362.292.202.202.292.321.722.26T 70.880.890.910.890.900.80-2.441.882.492.612.242.482.302.452.512.462.411.862.432.302.222.302.312.321.942.30T 80.910.890.900.880.900.910.91-2.322.492.602.272.362.092.442.502.342.332.002.162.292.222.262.472.322.432.31T 90.890.880.910.890.890.820.850.90-2.412.502.112.352.362.462.372.292.201.892.422.242.172.212.282.381.342.26T 100.880.880.910.890.890.850.890.910.852.422.492.192.422.392.522.452.342.291.812.402.332.252.302.062.411.762.14T 110.910.900.910.890.900.910.920.920.91-1.382.242.492.422.522.502.382.382.082.432.382.332.462.452.472.492.46T 120.920.910.920.900.910.920.930.930.920.75-2.292.582.632.712.612.502.462.162.592.492.422.592.542.592.572.52T 130.900.880.900.880.890.890.890.900.880.890.90-2.252.332.351.511.631.391.972.291.871.822.212.332.252.112.29T 140.910.890.890.870.890.910.920.910.910.920.920.89-2.142.072.462.362.302.082.002.152.082.332.452.432.442.40T 150.880.860.890.870.860.900.900.880.910.910.930.900.88-1.952.562.462.471.831.832.162.082.072.312.192.532.21T 160.900.890.890.870.880.910.910.910.910.920.930.900.870.86-2.552.512.511.982.062.312.212.282.412.362.642.37T 170.920.910.920.900.910.910.920.920.910.920.930.780.910.920.92-1.651.492.152.482.112.052.492.572.552.362.51T 180.910.900.900.890.900.910.910.900.900.910.920.800.910.910.920.81-1.602.062.382.122.062.442.462.472.262.42T 190.910.900.910.890.900.900.910.900.890.910.910.750.900.920.920.770.80-2.012.392.051.992.352.412.382.192.36T 200.790.840.860.840.830.840.840.860.850.870.890.860.880.840.860.880.870.87-1.951.981.921.941.441.922.021.57T 210.900.880.870.850.870.910.910.880.910.910.920.900.860.840.870.920.910.910.86-2.182.112.252.392.372.522.29T 220.880.870.890.880.890.900.900.900.890.910.920.850.880.890.900.880.880.870.860.89-0.212.112.342.212.332.24T 230.870.860.890.870.880.890.890.890.890.900.910.840.880.870.890.870.870.860.850.880.19-2.042.272.132.242.16T 240.880.530.900.880.890.890.900.900.890.910.920.890.900.870.900.920.910.900.860.890.880.87-2.291.762.392.22T 250.840.890.910.890.890.900.900.920.900.910.920.900.910.900.910.920.910.910.760.910.900.900.90-2.302.391.92T 260.880.800.910.890.890.900.900.900.910.920.920.900.910.890.910.920.920.910.850.910.890.880.830.90-2.482.25T 270.900.890.920.900.910.820.860.910.740.920.920.880.910.920.930.910.900.890.870.920.900.890.910.910.92-2.38T 280.830.880.900.880.890.900.900.900.900.910.920.900.910.890.910.920.910.910.790.900.890.890.890.850.890.91-1011期曹燕燕,等:基于2b -R A D 简化基因组测序的甜瓜遗传多样性分析0.035~0.375之间,平均值为0.237;核苷酸多样性P i数值在0.036~0.511之间,平均值为0.297;最小等位基因频率数值在0.018~0.500之间,平均值为0.214;位点的分型率数值在82.14%~100%之间,平均值为96.54%㊂2.5甜瓜样本间遗传变异及分化分析遗传分析结果(表4)显示,28个甜瓜样本两两之间的遗传分化系数(F s t)在0.188~0.933之间,平均值为0.885,遗传距离(D R)范围在0.208~ 2.706之间,平均值为2.218,表明各样本之间均存在高度的遗传分化(一般认为,若群体F s t值在0~ 0.05之间,表明其各亚群间不存在分化;若F s t值在0.05~0.15之间,为中度分化;若F s t值在0.15 ~0.25之间,则为高度分化);其中,T22和T23两个样本之间的遗传分化系数和遗传距离最小,T12和T16两个样本之间的遗传分化系数和遗传距离最大(表4)㊂依据果皮颜色分类,28份甜瓜种质可分为4个群体,分别为白皮群体(包括T1㊁T6㊁T14㊁T22㊁T23和T28)㊁黄皮群体(包括T3㊁T4㊁T5㊁T11㊁T12㊁T16和T20)㊁青皮群体(包括T2㊁T7㊁T8㊁T9㊁T15㊁T21㊁T24和T26)和绿皮群体(包括T10㊁T13㊁T17㊁T18㊁T19㊁T25和T27)㊂遗传分析结果(表5)显示,这4个群体两两之间的F s t值从0.052~0.188不等,群体间遗传距离D R值从0.054~0.208不等,其中白皮群体和青皮群体间的F s t值最小,黄皮群体和绿皮群体间的F s t值最大(表5)㊂各群体之间的F s t 值均大于0.05,表明其均存在中度及以上程度的遗传分化㊂依据果面网纹性状分类,28份甜瓜种质可分为3个群体,分别为光皮群体(包括T12㊁T14㊁T16㊁T21㊁T22和T23)㊁稀网群体(包括T1㊁T3㊁T4㊁T8㊁T11㊁T15和T26)和密网群体(包括T2㊁T5㊁T6㊁T7㊁T9㊁T10㊁T13㊁T17㊁T18㊁T19㊁T20㊁T24㊁T25㊁T27和T28)㊂遗传分析结果(表6)显示,这3个群体两两之间的F s t值分别为0.004㊁0.096和0.029, D R值分别为0.004㊁0.101和0.029,表明光皮群体和密网群体之间存在中度遗传分化,光皮群体和稀网群体之间以及稀网群体和密网群体之间无显著分化㊂依据果肉颜色分类,28份甜瓜种质可分为3个群体,分别为白肉群体(包括T4㊁T14㊁T16㊁T22和T23)㊁桔肉群体(包括T1㊁T2㊁T5㊁T6㊁T7㊁T9㊁T10㊁T11㊁T12㊁T17㊁T18㊁T20㊁T27和T28)以及绿肉群体(包括T3㊁T8㊁T13㊁T15㊁T19㊁T21㊁T24㊁T25和T26)㊂遗传分析结果显示,这3个群体两两之间的F s t值分别为0.126㊁0.033和0.027,D R值分别为0.134㊁0.033和0.027,表明白肉群体和桔肉群体之间存在中度遗传分化,白肉群体和绿肉群体之间以及桔肉群体和绿肉群体之间无明显分化(表7)㊂综合以上结果表明,28份甜瓜种质依据果皮颜色分类的各群体之间的遗传分化系数总体上是最大的,即遗传分化程度最高,并且各群体之间均存在中度及以上程度的遗传分化㊂2.6群体遗传结构分析利用10318个S N P s标记28份甜瓜种质,根据其果实性状,再结合K值最大似然值分类,将这些种质划分为3个类群(图2)㊂3个类群分别用红色㊁绿色和蓝色代表,即类群1㊁类群2和类群3㊂由图3可以看出,大部分条带(每个条带代表1份种质)都由2~3种颜色组成,表明3个类群大部分种质之间表5基于果皮颜色分类的28个甜瓜样本群体间的遗传分化系数(F s t)和遗传距离(D R)T a b l e5 G e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n c o e f f i c i e n t(F s t)a n d g e n e t i c d i s t a n c e(D R)o f28m e l o n s a m p l e sb a s e d o n t h e s k i nc o l o r群体P o p u l a t i o n白皮W h i t es k i n黄皮Y e l l o ws k i n青皮C y a ns k i n绿皮G r e e ns k i n 白皮W h i t e s k i n-0.1170.0540.114黄皮Y e l l o w s k i n0.11-0.1380.208青皮C y a n s k i n0.05210.129-0.187绿皮G r e e n s k i n0.1070.1880.17-注:下三角为群体间遗传分化系数(F s t),上三角为群体间遗传距离(D R)㊂下同N o t e:T h e l o w e r t r i a n g l e i s t h e g e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n c o e f f i c i e n t (F s t)b e t w e e n g r o u p s,a n d t h e u p p e r t r i a n g l e i s t h e g e n e t i c d i s t a n c e b e t w e e n g r o u p s(D R).T h e s a m e a s b e l o w表6基于果面网纹性状分类的28个甜瓜样本群体间的遗传分化系数(F s t)和遗传距离(D R)T a b l e6 G e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n c o e f f i c i e n t(F s t)a n d g e n e t i c d i s t a n c e(D R)o f28m e l o n s a m p l e sb a s e do n t h e f r u i t r e t i c u l a t i o n群体P o p u l a t i o n光皮S m o o t hs k i n稀网T h i nr e t i c u l a t i o n密网D e n s er e t i c u l a t i o n 光皮S m o o t h s k i n-0.0040.101稀网T h i n r e t i c u l a t i o n0.004-0.029密网D e n s e r e t i c u l a t i o n0.0960.029-201西北植物学报41卷红色代表类群1;绿色代表类群2;蓝色代表类群3图2 28份甜瓜种质S N P s 分析群体结构(K =3)R e d c o l o r b l o c k s r e p r e s e n t g r o u p 1;G r e e n c o l o r b l o c k s r e p r e s e n t g r o u p 2;B l u e c o l o r b l o c k s r e p r e s e n t g r o u p 3F i g .2 A n a l y s i s o f p o p u l a t i o n s t r u c t u r e u s i n g i d e n t i f i e d S N P s f o r 28m e l o n g e r m pl a s m s (K =3)表7 基于果肉颜色分类的28个甜瓜样本群体间的遗传分化系数(F s t )和遗传距离(D R )T a b l e 7 G e n e t i c d i f f e r e n t i a t i o n c o e f f i c i e n t (F s t )a n d g e n e t i c d i s t a n c e (D R )o f 28m e l o n s a m pl e s b a s e d o n t h e f l e s h c o l o r群体P o p u l a t i o n 白肉W h i t e f l e s h桔肉O r a n ge f l e s h 绿肉G r e e n f l e s h白肉W h i t e f l e s h-0.1340.033桔肉O r a n ge f l e s h 0.126-0.027绿肉G r e e n f l e s h0.0330.027-存在不同程度的基因交流㊂种质所属类群,可根据颜色占条带的比例推断㊂2.7 系统进化树构建及聚类分析从聚类树形图(图3)可以看出,28份甜瓜种质被分为3类,第一类包括T 2㊁T 3㊁T 4㊁T 5㊁T 8㊁T 14㊁T 15㊁T 16㊁T 21㊁T 24和T 26共11份种质,第二类包括T 1㊁T 6㊁T 7㊁T 9㊁T 10㊁T 20㊁T 25㊁T 27和T 28共9份种质,第三类包括T 11㊁T 12㊁T 13㊁T 17㊁T 18㊁T 19㊁T 22和T 23共8份种质㊂其中,第一类主要为自主选育出的高代自交系甜瓜种质,第二类主要为从新疆引进或从新疆品种中选育出来的高代自交系种质,第三类主要为从日本引进或从日本品种中选育出来的高代自交系种质㊂3 讨论丰富多样的种质资源是选育高产㊁优质和高抗新品种以及研究物种起源㊁进化和分类的基础㊂甜瓜作为葫芦科植物中表型变异最为丰富的作物之一,育种工作者利用不同方法针对不同方向对其进行了居群编号同表1图3 28份甜瓜种质基于S N P 标记的聚类P o pu l a t i o n n u m b e r s a r e t h e s a m e a s t h o s e i n T a b l e 1F i g .3 P h y l o g e n e t i c t r e e o f 28m e l o n g e r m pl a s m s r e v e a l e d b y SN P m a r k e r s 广泛研究[6-9,26-30]㊂胡建斌等[7]研究发现甜瓜果实性状的变异是甜瓜表型变异的主要来源㊂虽然已有研究人员利用不同的甜瓜种质资源对甜瓜果实表型性状进行了遗传多样性分析[8-9,31-32],但目前仍未见利用2b -R A D 技术对其在分子水平上进行研究的相关报道㊂2b -R A D 技术利用I I B 型限制性内切酶对基因组进行酶切后产生等长的33~36b p 的酶切标签,经富集后用于下游的高通量测序反应,结合生物信3011期曹燕燕,等:基于2b -R A D 简化基因组测序的甜瓜遗传多样性分析息学分析在全基因组范围内对S N P位点进行高通量筛选和基因分型分析,获得的批量的S N P位点可为群体遗传多样性分析奠定良好的基础[24,33]㊂研究表明,该技术生物学重复的准确性高达99%以上[34]㊂本研究经2b-R A D测序后,每个样本得到的原始序列数从912682~30740808不等,质量过滤后,平均每个样本中获得含有B s a X I酶切位点的高质量序列数占测序原始序列数的82%以上,每个个体的测序深度值在21.8~128.36之间,平均测序深度为49ˑ,达到了高准确度下的分型标准[35],表明本次构建的文库质量较高,测序结果准确可靠㊂S N P碱基替换类型分为转换(T s)与颠换(T v)两类,转换发生在A与G或C与T之间,颠换发生在A与C㊁A与T㊁G与C以及G与T之间㊂研究表明,不同物种间转换与颠换的比值存在很大差异㊂砂梨(P y r u s p y r i f o l i a)转录组测序中转换与颠换的比值为1.71[36];桑葚不同时期转录组测序中转换与颠换的比值约为1.6[37];澳洲坚果(M a c a d a m i a i n-t e g r i f o l i a)重测序结果显示S N P s转换和颠换的比率为0.77[38];中国明对虾(F e n n e r o p e n a e u s c h i n e n-s i s)2b-R A D测序结果中转换与颠换的比值为1.402[19];马氏珠母贝(P i n c t a d a f u c a t a)血细胞转录组测序中转换与颠换的比值为0.5[39]㊂本研究2b-R A D测序结果显示S N P s转换与颠换的比值(T s/T v)为2.15㊂产生这种差异的原因可能与不同物种在进化过程中承受的选择压力有关[40]㊂多态信息含量(P I C)和杂合度(H o)是2个较好的衡量基因多态性的指标[19]㊂当P I C<0.25时,表示该位点为低度多态位点;P I C介于0.25~ 0.50之间时,表示该位点为中度多态性位点;P I C >0.50时,表示该位点为高度多态性位点[41]㊂本研究中28个甜瓜样本S N P s位点的P I C值在0.035~0.375之间,表明各S N P位点呈低度多态性或中度多态性㊂28个样本S N P s位点的H o值从0~1不等,表明各位点的杂合度存在较大差异㊂种群的遗传分化指数(F s t)是衡量群体间遗传分化程度的重要参数㊂本研究中依据果皮颜色㊁果面网纹和果肉颜色3个性状进行分类的各群体之间的F s t值分别从0.052~0.188㊁0.004~0.096以及0.027~0.126不等,表明依据果皮颜色分类的各群体之间遗传分化程度最高,群体间的遗传结构差异最为显著,而依据果面网纹形成情况进行分类的各群体之间整体遗传分化程度最低㊂本研究以果皮颜色㊁果面网纹和果肉颜色3个性状差异比较大的28份甜瓜种质为材料进行遗传多样性分析研究,共鉴定到10318个S N P位点㊂后续可从以上位点中筛选可重复㊁易分辩㊁强专一的S N P位点集合,用于构建甜瓜种质指纹图谱㊁果实性状相关的Q T L定位分析以及种子纯度鉴定研究,同时也可将其应用于甜瓜分子标记辅助选择育种工作中以加快新品种的选育进程㊂目前,F e r g a n y M.等[42]通过形态学和S S R标记研究认为甜瓜亲缘关系与其生态地理分布具有高度相关性;程振家等[10]通过A F L P标记研究认为厚皮甜瓜聚类结果除了与果面网纹性状有关外,与生态地理来源也具有一定的相关性;徐志红等[43]通过形态学分析认为厚皮甜瓜的聚类结果与成熟期有一定的相关性㊂本研究通过系统进化树分析将28份厚皮甜瓜种质划分为3类,其中第二类大部分为从新疆引进或从新疆品种中选育出来的纯合种质,第三类大部分为从日本引进或从日本品种中选育出来的纯合种质,说明本研究中甜瓜聚类结果与地理来源具有一定关系,这与程振家等[10]和F e r g a n y M.等[42]的研究结果十分相似㊂本研究中依据分子水平的聚类分析结果与育种者对育种材料的分类不完全一致㊂育种者主要是根据甜瓜果实的果皮颜色㊁果肉颜色和有无网纹等性状对其进行分类,而这只是一种表型分类㊂由于参试的28份材料有些是由各种类型的甜瓜杂交后选育出的纯合种质,这些种质可能含有多个品种的血缘㊂因此基于表型的分类不能真实地反映各材料间亲缘关系的远近㊂程振家等[10]的研究结果也表明基于分子水平的分类方法能够更加准确地揭示材料之间的内在遗传联系㊂本研究结果也提示我们,在今后的甜瓜育种工作中要综合材料的表型性状和分子水平的分析结果,选择不同地理来源㊁表型差异显著㊁亲缘关系远的材料进行杂交,这样才更容易培育出优质㊁高产和抗病的甜瓜新品种㊂作者贡献:张永平㊁曹燕燕㊁刁倩楠和陈幼源进行试验设计;曹燕燕进行数据分析和论文写作;张永平进行最后的论文修改㊂全体作者都阅读并同意最终的文本㊂401西北植物学报41卷参考文献:[1]王吉明,尚建立,李娜,等.我国西瓜甜瓜种质资源收集㊁保存与利用研究进展[J].中国瓜菜,2018,31(2):1-6.WA N G J M,S H A N G J L,L I N,e t a l.C o l l e c t i o n,p r e s e r v a-t i o n,a n d u t i l i z a t i o n o f g e r m p l a s m r e s o u r c e 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《甜瓜CmPYL4、CmPYR1基因在果实成熟过程中功能的初步分析》范文

《甜瓜CmPYL4、CmPYR1基因在果实成熟过程中功能的初步分析》篇一摘要：本研究初步分析了甜瓜（Cucumis melo）中的CmPYL4和CmPYR1基因在果实成熟过程中的功能。

通过生物信息学分析、基因表达模式研究以及转基因实验，揭示了这两个基因在甜瓜果实成熟过程中的潜在作用。

本文为进一步了解甜瓜果实成熟机制及遗传改良提供了理论依据。

一、引言甜瓜作为一种重要的经济作物，其果实的成熟过程直接关系到果实的品质和经济效益。

近年来，植物激素信号转导途径在果实成熟过程中的作用受到了广泛关注。

PYL（Pyrabactin-like）和PYR（Pyrabactin resistance）基因作为植物激素信号的关键调控因子，对果实成熟具有重要的影响。

因此，本研究选取甜瓜的CmPYL4和CmPYR1基因，探讨其在果实成熟过程中的功能。

二、材料与方法1. 材料实验材料为不同成熟阶段的甜瓜果实，以及相应的转基因植物材料。

2. 方法（1）生物信息学分析：利用生物信息学软件对CmPYL4和CmPYR1基因进行序列分析、表达模式预测等。

（2）基因表达模式研究：采用实时荧光定量PCR技术，分析不同成熟阶段甜瓜果实中这两个基因的表达情况。

（3）转基因实验：构建转基因植物，研究CmPYL4和CmPYR1基因过表达或敲除对果实成熟的影响。

三、结果与分析1. 生物信息学分析结果CmPYL4和CmPYR1基因具有典型的PYL/PYR基因特征，其序列保守性高，可能与植物激素信号转导密切相关。

表达模式预测显示，这两个基因在果实成熟过程中表达量发生变化。

2. 基因表达模式研究结果实时荧光定量PCR结果显示，CmPYL4和CmPYR1基因在甜瓜果实成熟过程中表达量呈现明显变化，与果实的成熟度呈正相关。

这表明这两个基因可能参与调控甜瓜果实的成熟过程。

3. 转基因实验结果（1）过表达实验：过表达CmPYL4和CmPYR1基因的转基因甜瓜果实表现出提前成熟的趋势，果实的糖分、风味等品质得到改善。

《2024年甜瓜CmBAG6-2基因在其果实发育中功能的初步分析》范文

《甜瓜CmBAG6-2基因在其果实发育中功能的初步分析》篇一摘要：本文以甜瓜为研究对象，重点对CmBAG6-2基因在果实发育过程中的功能进行了初步分析。

通过生物信息学分析、基因表达模式研究及转基因技术手段，探讨了CmBAG6-2基因在甜瓜果实发育过程中的潜在作用。

研究结果表明，CmBAG6-2基因在甜瓜果实发育中发挥了重要作用，为进一步了解甜瓜果实发育的分子机制提供了重要依据。

一、引言甜瓜作为一种重要的经济作物，其果实品质和产量的提高一直是科研人员关注的焦点。

近年来，随着分子生物学技术的快速发展，基因功能的研究成为了提升甜瓜品质和产量的关键手段。

其中，CmBAG6-2基因作为甜瓜中的一个重要基因，其在果实发育过程中的作用备受关注。

因此，本文旨在初步分析CmBAG6-2基因在甜瓜果实发育中的功能，以期为甜瓜的遗传育种和分子改良提供理论依据。

二、材料与方法1. 材料本研究以甜瓜为研究对象，选取不同发育阶段的甜瓜果实作为实验材料。

2. 方法（1）生物信息学分析：利用生物信息学软件对CmBAG6-2基因的序列进行分析，包括基因结构、保守结构域等。

（2）基因表达模式研究：通过实时荧光定量PCR技术，检测CmBAG6-2基因在不同发育阶段甜瓜果实中的表达水平。

（3）转基因技术：构建CmBAG6-2基因的过表达和敲除载体，通过遗传转化技术获得转基因甜瓜植株，分析转基因植株的果实发育表型。

三、结果与分析1. 生物信息学分析结果通过对CmBAG6-2基因的序列进行分析，发现该基因具有典型的BAG家族基因结构特征，包含多个保守结构域。

这表明CmBAG6-2基因可能具有BAG家族基因的共同功能。

2. 基因表达模式研究结果实时荧光定量PCR结果显示，CmBAG6-2基因在甜瓜果实发育的不同阶段表达水平存在显著差异。

在果实发育初期和中期，CmBAG6-2基因的表达水平较高；而在果实成熟期，其表达水平逐渐降低。

这表明CmBAG6-2基因可能参与甜瓜果实的发育过程。

《甜瓜CMe-ERF1和CMe-ERF2基因的功能研究》范文

《甜瓜CMe-ERF1和CMe-ERF2基因的功能研究》篇一一、引言甜瓜（Cucumis melo）作为重要的经济作物，其果实品质和抗逆性一直是育种和研究的重点。

近年来，随着分子生物学技术的发展，基因功能研究逐渐成为甜瓜育种的重要手段。

其中，转录因子作为基因表达的重要调控因子，在植物生长发育和逆境响应中发挥着重要作用。

本篇论文旨在研究甜瓜中两个重要的转录因子基因CMe-ERF1和CMe-ERF2的功能，以期为甜瓜的遗传改良提供理论依据。

二、材料与方法1. 材料本实验以甜瓜为研究对象，采用生物信息学方法对CMe-ERF1和CMe-ERF2基因进行序列分析。

2. 方法（1）基因克隆与序列分析：通过PCR技术扩增CMe-ERF1和CMe-ERF2基因的编码区序列，并进行序列分析。

（2）表达模式分析：采用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术，分析CMe-ERF1和CMe-ERF2基因在不同组织及逆境条件下的表达模式。

（3）转基因功能验证：构建过表达和沉默载体，通过遗传转化法将载体导入甜瓜植株，观察表型变化及基因功能。

三、结果与分析1. 基因序列分析通过对CMe-ERF1和CMe-ERF2基因的序列分析，发现这两个基因均属于AP2/ERF家族成员。

其中，CMe-ERF1基因包含2个外显子和1个内含子，CMe-ERF2基因包含3个外显子和2个内含子。

序列比对结果显示，两个基因具有较高的保守性。

2. 表达模式分析qRT-PCR结果表明，CMe-ERF1和CMe-ERF2基因在甜瓜不同组织中的表达存在差异。

在果实发育过程中，两个基因的表达量呈现先升高后降低的趋势。

在逆境条件下，如干旱、盐胁迫和病害侵染等，两个基因的表达量均有所上升。

这表明CMe-ERF1和CMe-ERF2基因可能参与甜瓜的生长发育和逆境响应。

3. 转基因功能验证（1）过表达载体构建及遗传转化：成功构建了CMe-ERF1和CMe-ERF2的过表达载体，并通过农杆菌介导的遗传转化法将载体导入甜瓜植株。

《2024年甜瓜CmBAG6-2基因在其果实发育中功能的初步分析》范文

《甜瓜CmBAG6-2基因在其果实发育中功能的初步分析》篇一一、引言甜瓜作为世界各地广泛种植的水果之一，其果实发育过程中的遗传机制一直是农业科学研究的重要领域。

近年来，随着分子生物学技术的飞速发展，基因功能的研究成为了解析果实发育的关键手段。

本篇论文旨在初步分析甜瓜CmBAG6-2基因在其果实发育中的功能，以期为甜瓜育种及果实品质改良提供理论依据。

二、材料与方法1. 材料本实验所使用的甜瓜材料为具有不同果实发育阶段的甜瓜样本，包括未成熟、成熟和过熟期的果实。

同时，我们还构建了甜瓜的基因组文库，用于后续的基因克隆和表达分析。

2. 方法（1）基因克隆：利用生物信息学手段，从甜瓜基因组文库中克隆出CmBAG6-2基因。

（2）表达分析：通过实时荧光定量PCR技术，检测CmBAG6-2基因在不同果实发育阶段的表达水平。

（3）功能分析：采用转基因技术，构建过表达和敲除CmBAG6-2基因的甜瓜植株，观察其果实发育的表型变化。

三、结果与分析1. 基因克隆与序列分析成功克隆了甜瓜CmBAG6-2基因的cDNA序列，通过序列分析发现，该基因编码一个BAG家族蛋白，具有典型的BAG结构域。

2. 表达分析实时荧光定量PCR结果显示，CmBAG6-2基因在甜瓜果实发育的不同阶段呈现不同的表达模式。

在果实发育早期，该基因表达量较低；随着果实的成熟，其表达量逐渐升高；在过熟期，表达量又有所下降。

这表明CmBAG6-2基因可能参与甜瓜果实发育的调控过程。

3. 功能分析（1）过表达分析：构建了过表达CmBAG6-2基因的甜瓜转基因植株。

观察发现，过表达植株的果实发育速度加快，果实体积增大，糖分含量提高，品质得到显著改善。

这表明CmBAG6-2基因在甜瓜果实发育中具有正调控作用。

（2）敲除分析：构建了敲除CmBAG6-2基因的甜瓜转基因植株。

与野生型相比，敲除植株的果实发育速度减慢，果实体积变小，糖分含量降低，品质下降。

这进一步证实了CmBAG6-2基因在甜瓜果实发育中的重要作用。

《甜瓜IQD基因家族鉴定及CmIQD1、CmIQD31功能的初步探究》范文

《甜瓜IQD基因家族鉴定及CmIQD1、CmIQD31功能的初步探究》篇一一、引言甜瓜（Cucumis melo）作为重要的经济作物，其生长发育和果实品质的遗传机制一直是植物学研究的热点。

近年来，随着分子生物学技术的发展，基因家族的鉴定和功能研究成为了揭示作物遗传特性的重要手段。

IQD基因家族作为植物中一类重要的转录因子，在植物生长发育和逆境响应中发挥着重要作用。

本研究旨在通过对甜瓜IQD基因家族的鉴定，以及对CmIQD1和CmIQD31功能的初步探究，为进一步了解甜瓜的遗传特性和分子育种提供理论依据。

二、材料与方法1. 材料本研究所用材料为甜瓜不同品种的基因组数据及转录组数据。

2. 方法（1）生物信息学分析：利用生物信息学软件和数据库，对甜瓜基因组进行扫描，鉴定IQD基因家族成员。

（2）基因克隆与表达分析：通过PCR技术克隆CmIQD1和CmIQD31基因，利用实时荧光定量PCR技术分析其在不同组织及不同处理条件下的表达模式。

（3）转基因技术：构建过表达和沉默CmIQD1及CmIQD31的转基因甜瓜，分析转基因植株的表型变化及生理特性。

（4）功能验证：通过逆境处理，如干旱、盐胁迫等，观察转基因植株的抗逆性变化，验证CmIQD1和CmIQD31的功能。

三、结果与分析1. 甜瓜IQD基因家族鉴定通过对甜瓜基因组的扫描和分析，成功鉴定出多个IQD基因家族成员。

这些成员在基因结构、蛋白质序列及染色体定位上具有一定的保守性，表明它们在甜瓜中可能具有相似的功能。

2. CmIQD1和CmIQD31的克隆与表达分析成功克隆了CmIQD1和CmIQD31基因，并通过实时荧光定量PCR技术分析了它们在不同组织及不同处理条件下的表达模式。

结果表明，这两个基因在甜瓜的不同组织中均有表达，且在逆境条件下表达量发生变化，表明它们可能参与甜瓜的逆境响应过程。

3. 转基因植株的表型及生理特性分析构建了过表达和沉默CmIQD1及CmIQD31的转基因甜瓜。

《甜瓜CmMYBL-1基因功能的初步分析》范文

《甜瓜CmMYBL-1基因功能的初步分析》篇一一、引言近年来，随着分子生物学和基因工程技术的飞速发展，植物基因功能的研究已成为生物学领域的重要研究方向。

甜瓜（Cucumis melo L.）作为世界上广泛种植的重要作物之一，其遗传育种和基因功能研究具有重要意义。

CmMYBL-1基因作为甜瓜基因组中的一个重要转录因子，其功能的研究对于了解甜瓜生长发育的分子机制、抗逆性及品质改良等方面具有重要价值。

本文旨在初步分析甜瓜CmMYBL-1基因的功能，以期为甜瓜的遗传育种和分子生物学研究提供参考。

二、材料与方法1. 材料本研究选取了甜瓜品种‘Xinchun’的基因组作为研究对象，并从其基因组中克隆了CmMYBL-1基因。

2. 方法（1）生物信息学分析：利用生物信息学软件对CmMYBL-1基因的序列进行注释、结构分析和表达模式预测。

（2）转基因技术：构建CmMYBL-1基因的过表达和沉默载体，通过农杆菌介导法将其转入甜瓜植株中，获得转基因甜瓜植株。

（3）表型分析：对转基因甜瓜植株的生长发育、抗逆性及品质等相关性状进行观察和测定。

（4）基因表达分析：采用实时荧光定量PCR技术，对转基因甜瓜植株中CmMYBL-1基因及其他相关基因的表达水平进行检测。

三、结果与分析1. 生物信息学分析结果通过生物信息学分析，我们发现CmMYBL-1基因编码一个MYB类转录因子，具有典型的MYB结构域。

该基因在甜瓜基因组中具有较高的保守性，可能参与多种生物学过程的调控。

此外，我们还预测了CmMYBL-1基因的表达模式，为后续实验提供了参考。

2. 转基因技术及表型分析结果成功构建了CmMYBL-1基因的过表达和沉默载体，并通过农杆菌介导法将其转入甜瓜植株中。

转基因甜瓜植株的生长发育、抗逆性及品质等相关性状均发生了明显变化。

过表达CmMYBL-1基因的转基因甜瓜植株表现出较强的抗逆性和优良的品质，而沉默CmMYBL-1基因的转基因甜瓜植株则表现出相反的表型。

《甜瓜CmNADP-ME3和CmDFR11基因在甜瓜果实成熟中功能的初步分析》范文

《甜瓜CmNADP-ME3和CmDFR11基因在甜瓜果实成熟中功能的初步分析》篇一一、引言随着农业生物技术的发展和进步，甜瓜作为一种广受欢迎的水果，其品质与产量已成为人们研究的重点。

而关于甜瓜果实成熟过程中相关基因的功能分析，则更是科学研究领域的一大焦点。

本文主要探讨的是甜瓜中两个重要的基因：CmNADP-ME3和CmDFR11，分析其在甜瓜果实成熟过程中的功能。

二、背景与意义甜瓜的果实成熟是一个复杂的生物学过程，涉及到多种基因的调控和表达。

CmNADP-ME3和CmDFR11作为甜瓜果实成熟过程中的关键基因，其表达和功能的研究对于了解甜瓜果实成熟机制、提高果实品质以及为甜瓜的遗传育种提供理论依据具有重要意义。

三、材料与方法本研究以甜瓜为研究对象，采用分子生物学技术，包括基因克隆、表达分析、转基因技术等手段，对CmNADP-ME3和CmDFR11基因在甜瓜果实成熟过程中的功能进行初步分析。

四、实验结果1. 基因克隆与序列分析通过PCR扩增和测序技术，成功克隆了甜瓜CmNADP-ME3和CmDFR11基因的cDNA序列，并进行序列分析，结果表明两个基因的序列完整，没有突变或缺失。

2. 基因表达分析采用实时荧光定量PCR技术，对两个基因在甜瓜果实不同发育阶段的表达情况进行检测。

结果显示，CmNADP-ME3和CmDFR11基因在甜瓜果实成熟过程中表达量有所变化，其中在果实成熟期表达量较高。

3. 转基因功能验证通过构建过表达和沉默载体，将CmNADP-ME3和CmDFR11基因分别在甜瓜中进行过表达和沉默。

结果表明，过表达CmNADP-ME3基因的甜瓜果实成熟时间提前，品质有所提高；而沉默CmDFR11基因的甜瓜果实成熟时间推迟，品质下降。

这表明两个基因在甜瓜果实成熟过程中具有重要功能。

五、讨论根据实验结果，我们可以初步得出以下结论：CmNADP-ME3和CmDFR11基因在甜瓜果实成熟过程中具有重要功能。

《甜瓜CmNADP-ME3和CmDFR11基因在甜瓜果实成熟中功能的初步分析》范文

《甜瓜CmNADP-ME3和CmDFR11基因在甜瓜果实成熟中功能的初步分析》篇一一、引言甜瓜作为一种重要的水果，其果实的成熟过程涉及到多种基因的调控作用。

近年来，随着分子生物学和基因组学的发展，越来越多的研究开始关注甜瓜果实成熟过程中的基因功能。

其中，CmNADP-ME3和CmDFR11两个基因在甜瓜果实成熟过程中扮演着重要角色。

本文旨在初步分析这两个基因在甜瓜果实成熟中的功能，以期为甜瓜的遗传育种和栽培提供理论依据。

二、材料与方法1. 材料本研究选用不同成熟阶段的甜瓜果实作为实验材料，收集了相关组织样本。

2. 方法（1）基因克隆与序列分析：根据已知的基因序列信息，利用PCR技术克隆出CmNADP-ME3和CmDFR11基因的cDNA序列，并进行序列分析。

（2）表达模式分析：通过实时荧光定量PCR技术，检测两个基因在不同成熟阶段甜瓜果实中的表达水平。

（3）转基因技术：构建过表达和沉默两个基因的转基因甜瓜植株，观察其果实成熟过程中的表型变化。

三、结果与分析1. 基因序列分析通过克隆和序列分析，我们得到了CmNADP-ME3和CmDFR11基因的cDNA序列。

序列比对显示，这两个基因在不同成熟阶段的甜瓜果实中具有较高的保守性。

2. 表达模式分析实时荧光定量PCR结果显示，CmNADP-ME3和CmDFR11基因在甜瓜果实成熟过程中表达水平发生变化。

其中，CmNADP-ME3基因在果实成熟早期表达量较高，而CmDFR11基因则在果实成熟后期表达量上升。

这表明两个基因在甜瓜果实成熟过程中具有不同的调控作用。

3. 转基因技术分析过表达CmNADP-ME3基因的转基因甜瓜植株表现出果实提前成熟的表型，而沉默CmDFR11基因的转基因甜瓜植株则表现出果实延迟成熟的表型。

这表明两个基因在甜瓜果实成熟过程中具有不同的功能。

四、讨论根据实验结果，我们可以初步推断CmNADP-ME3和CmDFR11两个基因在甜瓜果实成熟过程中发挥着重要的调控作用。

《甜瓜CMe-ERF1和CMe-ERF2基因的功能研究》范文

《甜瓜CMe-ERF1和CMe-ERF2基因的功能研究》篇一一、引言甜瓜（Cucumis melo）作为重要的经济作物之一，其生长和果实品质的改良一直是农业科学研究的热点。

近年来，随着分子生物学技术的飞速发展，基因功能的研究逐渐成为作物遗传育种的重要手段。

其中，转录因子作为基因表达的重要调控因子，在植物生长发育和逆境响应中发挥着重要作用。

本篇论文主要针对甜瓜中的CMe-ERF1和CMe-ERF2基因进行功能研究，以期望揭示这两个基因在甜瓜生长发育过程中的具体作用及其潜在的生物学应用价值。

二、材料与方法1. 材料本研究所用材料为甜瓜的基因组序列及相关的表达数据。

2. 方法（1）生物信息学分析：利用生物信息学软件对CMe-ERF1和CMe-ERF2基因的序列进行比对分析，预测其编码的蛋白质结构及功能。

（2）基因克隆与表达分析：通过PCR技术克隆目的基因，并利用实时荧光定量PCR技术分析其在不同组织及不同发育阶段的表达情况。

（3）转基因技术：构建过表达和沉默载体，通过农杆菌介导法将目的基因导入甜瓜中，观察转基因植株的表型变化及生理生化指标的差异。

（4）功能验证：通过逆境处理（如干旱、盐渍等）观察转基因植株的抗逆性变化，验证目的基因在逆境响应中的作用。

三、结果与分析1. 生物信息学分析结果CMe-ERF1和CMe-ERF2基因编码的蛋白质均属于ERF家族转录因子，具有典型的ERF结构域。

其中，CMe-ERF1与已知的甜瓜ERF转录因子具有较高的相似性，而CMe-ERF2则具有独特的结构特点。

2. 基因克隆与表达分析结果成功克隆了CMe-ERF1和CMe-ERF2基因，并发现它们在甜瓜的不同组织及不同发育阶段中均有表达。

其中，CMe-ERF1在果实成熟期表达量较高，而CMe-ERF2在根和叶中的表达量较高。

3. 转基因技术结果成功构建了CMe-ERF1和CMe-ERF2的过表达和沉默载体，并获得了转基因甜瓜植株。

不同地理起源甜瓜亲本及其杂交后代的遗传分析的开题报告

不同地理起源甜瓜亲本及其杂交后代的遗传分析的开题报
告
一、研究背景
甜瓜（Cucumis melo L.）是我国重要的蔬菜作物之一，由于其口感鲜美、营养丰富，受到消费者的广泛喜爱。

在甜瓜的育种过程中，对甜瓜亲本的遗传分析是非常关键的，不同地理起源的亲本杂交后代的遗传分析更是具有重要意义的。

二、研究目的
本研究旨在分析不同地理起源甜瓜亲本及其杂交后代的遗传特征，以期为更好地利用
潜在亲本创新甜瓜品种提供科学依据。

三、研究内容
本研究选取不同地理起源的甜瓜品种作为材料，包括中国传统品种、日本、美国等品种。

通过单独从这些亲本中选择自交系亲本和杂交亲本，并利用分子标记技术，对这
些亲本进行遗传分析。

具体包括以下内容：
（1）DNA提取：采用 CTAB 法提取甜瓜的全基因组DNA。

（2）SSR分析：利用 SSR 微卫星分子标记技术对这些亲本进行遗传分析。

（3）遗传多样性分析：通过计算不同亲本及杂交后代的遗传多样性指标，了解亲本和杂交后代的遗传多样性水平。

（4）聚类分析：利用聚类分析将不同亲本及其杂交后代分成不同的群体，进一步探
究其相关性并分析其遗传关系。

四、预期结果
预计本研究结果将展示不同地理起源的甜瓜亲本及其杂交后代的遗传特征，为选择亲
本进行杂交和育种提供科学依据，推动甜瓜育种技术革新，推动甜瓜产业发展。

五、研究意义
本研究可为掌握不同地理起源甜瓜亲本的遗传特征、挖掘可能的育种价值、高效创新
甜瓜品种提供理论基础和数据支撑，推动甜瓜产业健康发展。