[目的]基于GBS(Genotyping-by-sequencing)高密度遗传图谱初步定位结果,通过图位克隆方法对西瓜果形基因进行精细定位,并开发功能性分子标记,有助于全面研究果形基因的功能及分子标记辅助选择育种.[方法]利用114份纯合西瓜品系全基因组重测序数据及其果形指数表型进行GWAS(genome-wide association study)分析,结合GBS高密度遗传图谱初步定位结果确定果形基因候选区段,以商业小型西瓜品种纯化所得品系K2(椭圆形、FSI=1.54±0.13)和L1(圆形、FSI=1.11±0.07)为材料构建F2群体,通过开发分子标记对果形基因CIFSI进行精细定位,根据西瓜参考基因组'97103'v1注释信息确定候选基因,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)进行验证.[结果]利用1 152份F2群体,最终将C1FSI精细定位于3号染色体的FMFSI-1与FMFSI-2标记之间物理距离约63 kb区间内,共包含5个注释基因.其中C1a011257属于已报道与控制果实纵径和果形相关的SUN基因家族.经测序分析发现,西瓜椭圆形品系K2在该基因第3外显子上存在两个非同义突变位点Chr3:26846636 G-A和Chr3:26847041 G-A('97103'v1),分别导致天冬酰胺(Asn)替换为天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)替换为赖氨酸(Lys),并利用Chr3:26847041突变位点开发功能性分子标记FSICAPS-2.qRT-PCR分析表明,K2(椭圆形)与Charleston Gray(细长形)中候选基因表达量无显著性差异,但均显著高于L1(圆形).[结论]本研究将控制西瓜果形的C1FSI精细定位于3号染色体63 kb区间内,推测C1a011257为最终目的基因,Chr3:26847041和Chr3:26846636突变位点是导致果形不同程度伸长的重要位点,并开发了可以同时鉴定C1a011257多种突变类型的功能标记 FSICAPS-2.

西瓜;果形基因;图位克隆;分子标记

段雅如;高美玲;郭宇;梁晓雪;刘秀杰;徐洪国;刘继秀;高越;栾非时

齐齐哈尔大学生命科学与农林学院,黑龙江齐齐哈尔161006;黑龙江省抗性基因工程与寒地生物多样性保护重点实验室,黑龙江齐齐哈尔161006;齐齐哈尔市农业技术推广中心,黑龙江齐齐哈尔161006;东北农业大学园艺园林学院,哈尔滨150030

中国农业科学

[1]段雅如;高美玲;郭宇;梁晓雪;刘秀杰;徐洪国;刘继秀;高越;栾非时-.西瓜果形基因图位克隆及分子标记开发)[J].中国农业科学,2022(14):2812-2824

果形基因,CIFSI,C1FSI,FMFSI,C1a011257,FSICAPS

瓜果,基因图,图位克隆,分子标记开发,GBS,Genotyping,by,sequencing,高密度遗传图谱,初步定位,定位结果,精细定位,全面研究,分子标记辅助选择育种,品系,全基因组重测序,序数,果形指数,GWAS,genome,wide,association,study,候选区段,小型西瓜,K2,椭圆形,L1,F2,参考基因,v1,候选基因,qRT,终将,kb,注释基因,果实纵径,形相,SUN,基因家族,测序分析,外显子,非同,同义突变,突变位点,Chr3,天冬酰胺,Asn,天冬氨酸,Asp,谷氨酸,Glu,赖氨酸,Lys,Charleston,Gray,细长,基因表达量,目的基因,伸长,功能标记

0.292845