陸 珂 吳則東 李勝男 null 黃瓜誘變育種研究進(jìn)展 null null 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) nullnullnullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 黃瓜誘變育種研究進(jìn)展 陸 珂 吳則東 李勝男 黑龍江大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境學(xué)院 null黑龍江省普通高校甜菜遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 黑龍江哈爾濱 nullnullnullnullnullnull 摘要 黃瓜 Cucumis sativus nullnull 是重要的鮮食類蔬菜之一 是我國(guó)保護(hù)地生產(chǎn)的第一大蔬菜作物 隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì) 發(fā)展 人們對(duì)黃瓜品質(zhì) 抗性的要求越來(lái)越高 然而由于黃瓜的遺傳基礎(chǔ)趨于單一化 自然變異頻率低 以及常規(guī)育種 的年限長(zhǎng)等限制因素 依靠黃瓜自發(fā)突變獲得優(yōu)良的遺傳材料十分困難 黃瓜遺傳育種進(jìn)程變得愈發(fā)緩慢 因此選育 高品質(zhì) 抗性強(qiáng)的黃瓜新品種迫在眉睫 誘變育種技術(shù)以其可以提高變異頻率 擴(kuò)大變異譜等特點(diǎn) 近年來(lái)在選育新 品種方面受到廣泛的應(yīng)用 本文通過(guò)對(duì)黃瓜誘變育種進(jìn)行系統(tǒng)性的論述 從誘變方法的作用機(jī)理和在黃瓜育種中的 應(yīng)用著手 概述了化學(xué)誘變方法 物理誘變方法 航天誘變及插入突變的方法 并分析其優(yōu)缺點(diǎn) 總結(jié)了誘變育種對(duì)黃 瓜表型性狀 生理生化和分子水平的影響以及黃瓜突變體的鑒定方法 重點(diǎn)闡述了突變體在黃瓜新品種選育過(guò)程中的 應(yīng)用 最終探討了黃瓜誘變育種進(jìn)程中存在的問(wèn)題及解決辦法 為科研工作者后續(xù)的研究提供參考與借鑒 對(duì)加快黃 瓜育種進(jìn)程具有重要意義 關(guān)鍵詞 黃瓜 誘變育種 誘變技術(shù) 突變體庫(kù) 研究進(jìn)展 中圖分類號(hào) nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 null 文章編號(hào) nullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnull 收稿日期 nullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 基金項(xiàng)目 黑龍江省省屬高等學(xué)?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)科研項(xiàng)目 編號(hào) nullnullnullnull null nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull 黑龍江省自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年項(xiàng)目 編 號(hào) nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 中國(guó)博士后科學(xué)基金第 nullnull 批面上資助項(xiàng)目 編 號(hào) nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull null 作者簡(jiǎn)介 陸 珂 nullnullnullnullnull 女 江蘇鹽城人 碩士研究生 主要從事 蔬菜遺傳育種研究 null null nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 通信作者 吳則東 博士 副研究員 主要從事作物遺傳及分子育種研 究 null null nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull nullnullnull 李勝男 博士研究生 講師 主要 從事蔬菜遺傳育種 null null nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnull 黃瓜 Cucumis sativus nullnull 是葫蘆科甜瓜屬的二 倍體物種 也是世界主要蔬菜作物之一 null nullnull 黃瓜 由于其清香脆甜的口感 深受人們的喜愛(ài) 是我國(guó) 設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)量最高的蔬菜之一 一直是人們餐桌上 的主要蔬菜 中國(guó)的黃瓜栽培歷史悠久 面積廣 泛 nullnullnullnull 年收獲面積為 nullnullnullnull nullnull 萬(wàn) nullnull null 年產(chǎn)量達(dá) nullnull nullnullnull null nullnull null null 占世界總量的 nullnullnull nullnullnull 和 nullnullnull nullnullnull 盡管黃瓜的栽培面積和產(chǎn)量都很大 但是與葫蘆科 的其他作物相比 它的基因組只有 nullnullnull nullnullnull 相對(duì)較 小 遺傳基礎(chǔ)較狹窄 自然變異頻率低 變異率僅有 nullnull null nullnull null nullnull 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然和人工選育 黃瓜 品種間的遺傳差異越來(lái)越小 遺傳多樣性不足 null 依靠黃瓜的自發(fā)突變獲得優(yōu)良的遺傳材料 已無(wú)法 滿足黃瓜功能基因組學(xué)研究的需要 導(dǎo)致黃瓜遺傳 育種進(jìn)程緩慢 面對(duì)這樣的困難和瓶頸 開(kāi)發(fā)新技 術(shù) 人為地創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)突變體 構(gòu)建優(yōu)異的種質(zhì)資源 加快黃瓜育種的進(jìn)程已成必然 誘變育種技術(shù)是指利用不同的物理或化學(xué)因 素 人為地使植物體的組織發(fā)生變異 再通過(guò)選擇 育成抗性強(qiáng) 產(chǎn)量高的新品種 誘變能引發(fā)基因突 變 相比常規(guī)育種具有提高變異頻率 擴(kuò)大選擇譜 產(chǎn)生有益突變的優(yōu)點(diǎn) 還能打破原有基因的連鎖 促進(jìn)遺傳重組 從而能在短時(shí)間內(nèi)獲得豐富突變體 以育成新品種 null 目前在黃瓜誘變育種的研究領(lǐng) 域中 國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要通過(guò)物理誘變 化學(xué)誘變的 方法 使黃瓜產(chǎn)生大量的遺傳變異 促進(jìn)黃瓜功能 基因組學(xué)的研究 本研究基于國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)黃瓜的誘變育種的 研究 對(duì)黃瓜突變體庫(kù)構(gòu)建的方法進(jìn)行歸納總結(jié) 包括物理誘變 化學(xué)誘變 航天誘變及插入突變的 方法 并探討了誘變技術(shù)對(duì)黃瓜性狀的影響以及鑒 定方法 論述了黃瓜突變體在黃瓜育種進(jìn)程中的應(yīng) 用 為黃瓜重要功能基因的挖掘以及新品種的選育 奠定基礎(chǔ) 提供重要的理論參考與借鑒 1 黃瓜突變體庫(kù)的構(gòu)建方法 nullnullnull 化學(xué)誘變 化學(xué)誘變是指利用各種化學(xué)誘變劑使植物材 nullnullnull 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) nullnullnullnull 年第 nullnull 卷第 nullnull 期 料的遺傳物質(zhì)發(fā)生變異 通過(guò)選擇 對(duì)突變體進(jìn)行 培育 選育成新品種的方法 null 化學(xué)誘變由于高 效 使用方法簡(jiǎn)便并且成本較低 現(xiàn)如今被廣泛使 用 化學(xué)誘變劑是指能夠?qū)χ参矬w材料的遺傳物 質(zhì)產(chǎn)生作用 使其產(chǎn)生變異的化學(xué)物質(zhì) 目前 常 用的化學(xué)誘變劑有四大類 null 烷化機(jī)類 該類化學(xué)誘變劑使誘變劑內(nèi)一 至多個(gè)活性烷基 通過(guò)烷化作用的方式 置換 nullnullnull 分子結(jié)構(gòu)中的氫離子 從而導(dǎo)致復(fù)制或轉(zhuǎn)錄過(guò)程中 nullnullnull 發(fā)生改變 進(jìn)而產(chǎn)生變異 常用的代表試劑有 甲基磺酸乙酯 nullnullnull null乙烯亞胺 nullnull null硫酸二乙酯 nullnullnull 等 null 核酸堿基類似物 因其具有與 nullnullnull 堿基相 似的化學(xué)結(jié)構(gòu) 在復(fù)制時(shí)能與 nullnullnull 結(jié)合 在 nullnullnull 復(fù)制的過(guò)程中進(jìn)入 nullnullnull 結(jié)構(gòu)中充當(dāng)堿基 從而形成 異種 nullnullnull 進(jìn)而導(dǎo)致堿基在配對(duì)時(shí)不按互補(bǔ)配對(duì)的 原則配對(duì) 發(fā)生錯(cuò)配 從而引起點(diǎn)突變 代表試劑 有 null null 溴尿嘧啶 null null nullnull nullnull null 氟尿嘧啶 null null 溴脫氧 尿嘧啶核苷 null null nullnullnullnull 等 null 疊氮化鈉 nullnullnull null 是一種點(diǎn)突變劑 它可 使正在進(jìn)行復(fù)制的 nullnullnull 堿基發(fā)生替換 從而形成點(diǎn) 突變 nullnullnull null 具有高效安全 無(wú)毒 成本較低的特點(diǎn) null 其他化學(xué)誘變劑 如抗菌素 亞硝酸 羥胺 等 雖然也能引起基因結(jié)構(gòu)突變 但在誘變育種中 使用價(jià)值較低 其中 nullnullnull 以其簡(jiǎn)單方便 誘變頻率高的特點(diǎn) 在黃瓜突變體庫(kù)的構(gòu)建中應(yīng)用較多 null nullnullnull 誘變 首先發(fā)生在 nullnullnull 鳥(niǎo)嘌呤的 null nullnull 位置上 烷基取代 氫離子后 成為一個(gè)帶正電荷的季銨基團(tuán) 烷化的 鳥(niǎo)嘌呤與胸腺嘧啶配對(duì) 代替胞嘧啶 發(fā)生轉(zhuǎn)換型 的突變 從而使 nullnull 堿基對(duì)變異為 nullnull 堿基對(duì) nullnullnull 誘變遺傳物質(zhì)核酸有 nullnullnull 的概率是這種情況 圖 null 可能產(chǎn)生無(wú)義突變 錯(cuò)義突變和沉默突變 這 null 種突變發(fā)生的頻率對(duì)突變體的篩選具有一定的指 導(dǎo)意義 null 何書(shū)強(qiáng)利用 nullnullnullnullnullnullnull 誘導(dǎo)華南型黃瓜 高代自交系 nullnullnull 時(shí)間 nullnull null 篩選出 nullnull 種變異表型 包括植株矮化 null 張子葉 真葉白化等典型突變體 其總變異率為 nullnullnull nullnullnull null 羅琳等利用 nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnull 分別處理新泰密刺黃瓜 通過(guò) nullnull nullnull 代的比較分析 發(fā)現(xiàn)種子發(fā)芽率隨 nullnullnull 濃 度的升高而下降 子葉葉面積和子葉葉綠素含量與 對(duì)照相比明顯下降 然而真葉葉綠素含量顯著上 升 分別比對(duì)照提高 nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull null nullnullnull 物理誘變 物理誘變是指利用各種理化因素使植物材料 的基因結(jié)構(gòu)發(fā)生變異 通過(guò)選擇優(yōu)良單株 進(jìn)而對(duì) 其進(jìn)行培育 選育成新品種的方法 nullnull 典型的物理 誘變劑是不同種類的射線 主要的射線有 null 射線 射線 射線 射線 紫外線 離子束等 我國(guó)對(duì)于輻射誘變育種的研究最早開(kāi)始于 nullnullnullnull 年 隨著我國(guó)科技高速發(fā)展 輻射誘變的發(fā)展 也非常迅速 如今已廣泛應(yīng)用于植物遺傳育種 其 中 null 射線和 射線的應(yīng)用非常廣泛 其原理是電 離輻射與植物體內(nèi)分子 原子核發(fā)生碰撞 直接或 間接引起植物體內(nèi) nullnullnull 結(jié)構(gòu)發(fā)生變異 或者使遺傳 物質(zhì) nullnullnull 斷裂再修復(fù) 導(dǎo)致染色體產(chǎn)生斷裂 重排 缺失 倒位等變異 從而引起基因突變 null 蔡世娟 等利用 nullnull null null null 輻射對(duì)自交系黃瓜 nullnullnull nullnull 進(jìn)行輻射誘 變?cè)囼?yàn) 低劑量 nullnull nullnull 輻射減弱幼苗的光合作用 和抗逆性 中 高劑量 nullnull null nullnullnull nullnull 輻射增強(qiáng)幼苗 光合作用和抗逆性 nullnull null null null 輻射對(duì)黃瓜光合色素各組 分含量和光合基因表達(dá)量均產(chǎn)生影響 nullnull nullnullnullnullnull 等利用單色藍(lán)光 綠光 紅光和寬帶白光聯(lián)合紫外 線輻射對(duì)黃瓜 nullnullnullnullnullnullnullnull nullnull null null 種子進(jìn)行處理 發(fā)現(xiàn) 紫外線輻射通過(guò)基因依賴的方式來(lái)抵抗藍(lán) 紅 綠 白光對(duì)轉(zhuǎn)錄物積累的影響 nullnull 胡尊瑞等利用冷等 離子體模擬真空狀態(tài)處理黃瓜玉璽一號(hào)種子 發(fā)現(xiàn) 最佳處理功率是 nullnull null 種子的發(fā)芽勢(shì) 發(fā)芽率均有 提高 并且可以促進(jìn)黃瓜種子生根發(fā)芽 提早開(kāi)花 nullnullnull 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) nullnullnullnull 年第 nullnull 卷第 nullnull 期 結(jié)實(shí) nullnull 但由于物理和化學(xué)誘變產(chǎn)生的突變密度 較高 包含多個(gè)突變位點(diǎn) 往往需要構(gòu)建突變表型 分離群體 利用圖位克隆 定向誘導(dǎo)基因組局部突 變技術(shù) nullnullnullnullnullnullnull 等精確的篩選技術(shù)來(lái)篩選突變位 點(diǎn) 確定突變基因 nullnull nullnullnull 太空誘變育種 太空誘變育種 又稱太空育種 航天育種 是指 通過(guò)返回式衛(wèi)星搭載植物種子或其他植物組織材 料 利用太空環(huán)境中微重力 宇宙射線 高真空和交 變磁場(chǎng)等物理因子 誘變植物材料發(fā)生變異 返回 后通過(guò)栽培 從后代選擇優(yōu)良單株 進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行培 育 選育成新品種的方法 西部航天育種基地和甘肅 省天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究所通過(guò)航天搭載 選育出了 優(yōu)良變異白黃瓜品系 nullnull nullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnull nullnull 潘 連公等通過(guò)對(duì)航遺 null 號(hào)黃瓜進(jìn)行分子生物學(xué)分析 發(fā) 現(xiàn)航天誘變后的黃瓜種子變異豐富 穩(wěn)定快 發(fā)生了 產(chǎn)量提高 口感好及耐儲(chǔ)存等有益變異 nullnull nullnullnull 插入突變 插入突變是指在植物基因組中隨機(jī)插入 null null nullnullnull 轉(zhuǎn)座子和逆轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子等已知序列的元 件 使其能夠影響或破環(huán)原有的基因結(jié)構(gòu) 從而抑 制插入位點(diǎn)基因功能的正常表達(dá)來(lái)創(chuàng)制突變體 nullnull null null nullnullnull 插入通常為 null nullnull 個(gè)拷貝插入 雖然在受體 基因組中的整合位置是隨機(jī)的 但插入位點(diǎn)的側(cè)翼 序列是唯一的 不會(huì)在基因組整合后發(fā)生轉(zhuǎn)座 具 有高效表達(dá)和穩(wěn)定遺傳的特點(diǎn) nullnull nullnullnull 因 此 null null nullnullnull 常被用作插入誘變劑來(lái)分離和克隆因插入 而失活突變的基因 nullnull 隨著農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn) 化技術(shù)愈發(fā)成熟 null null nullnullnull 插入突變技術(shù)廣泛應(yīng)用 于擬南芥和水稻突變體庫(kù)的構(gòu)建 nullnullnullnull 年 nullnullnullnullnullnullnull 等首次利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳 轉(zhuǎn)化技術(shù)得到黃瓜轉(zhuǎn)基因材料 在過(guò)去的幾十年 里 國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)黃瓜遺傳轉(zhuǎn)化體系做了大量研 究 為 null null nullnullnull 插入突變技術(shù)在黃瓜功能基因組學(xué) 的應(yīng)用奠定基礎(chǔ) nullnull 馮路路等利用 GFP 基因作為 黃瓜長(zhǎng)春密刺 null null nullnullnull 插入片段創(chuàng)制突變體 并通 過(guò)熒光顯微鏡與 nullnullnullnull null nullnullnull 技術(shù)最終確定插入位 點(diǎn) nullnull 李蕾等以黃瓜長(zhǎng)春密刺為植物材料 采用農(nóng) 桿菌介導(dǎo)法 利用 null null nullnullnull 插入突變體構(gòu)建轉(zhuǎn)化植 株 并采用 nullnullnull 和斑點(diǎn)雜交檢測(cè)的方法得到插入突 變體 nullnullnullnull nullnull 但目前黃瓜遺傳轉(zhuǎn)化體系仍然存在 效率低和遺傳穩(wěn)定性差的問(wèn)題 從而影響黃瓜 null null nullnullnull 插入突變體的獲得 nullnull 2 誘變技術(shù)對(duì)黃瓜性狀的影響 nullnullnull 表型性狀的影響 通過(guò)物理和化學(xué)等技術(shù)誘導(dǎo)使黃瓜部分基因 發(fā)生突變 有許多突變性狀會(huì)直接表現(xiàn)在表型上 薛存寶利用 nullnullnullnull 和 nullnull nullnull nullnullnull 誘變歐洲溫室型黃 瓜 nullnullnull 品系 發(fā)現(xiàn)有 nullnull 個(gè)表型有變化的突變體單 株 突變頻率為 nullnullnull nullnull 其突變性狀有矮化 短瓜 無(wú)花 葉緣失綠 葉片皺縮等 null 齊曉花等利用 nullnullnull 誘導(dǎo)華北類型黃瓜 nullnull null nullnull 品系 得到了植株 矮化 皺縮 圓葉 花瓣和花萼連體 少果刺等突變 性狀 圖 null nullnull nullnullnullnull 等利用 nullnull null null 和 nullnull null null null 種 紫外線輻射對(duì)黃瓜 nullnull nullnullnullnull 進(jìn)行輻照 發(fā)現(xiàn) nullnull null null 的輻射可以使植株株型更加矮小 強(qiáng)壯 nullnull 因此 表型鑒定是篩選差異性狀突變體最直觀的方法 可 以利用表型突變的優(yōu)勢(shì) 豐富突變體庫(kù) 從而為黃 瓜基因功能分析和新品種的選育奠定基礎(chǔ) nullnullnull 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) nullnullnullnull 年第 nullnull 卷第 nullnull 期 nullnullnull 生理生化的影響 不同的誘變技術(shù)不僅對(duì)黃瓜有表型性狀上的 影響 在生理生化方面也會(huì)表現(xiàn)出與野生種不同的 性狀 陳玉霞等利用 nullnull nullnull nullnull 射線輻照黃瓜新品種 新津春 null 號(hào)干種子 發(fā)現(xiàn)當(dāng)輻射劑量為 nullnullnull null null nullnullnull nullnull 時(shí) 輻射處理對(duì)種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)抑制 明顯 并且黃瓜種子輻射誘變的半致死劑量是 nullnullnull nullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnull 等利用 nullnull nullnullnull nullnullnull nullnullnull nullnull 劑 量的 nullnull nullnull nullnull 射線輻照黃瓜種子 發(fā)現(xiàn) nullnull nullnull 的低劑 量輻射對(duì)黃瓜第 null 天的發(fā)芽狀況和苗長(zhǎng)影響最明顯 所以低劑量的 nullnull nullnull nullnull 輻射能提高黃瓜種子早期的 發(fā)芽率和幼苗生長(zhǎng) nullnull nullnullnull 等利用不同劑量的紫外 線輻射 nullnull null null 對(duì)黃瓜 nullnullnullnull 進(jìn)行輻射 發(fā)現(xiàn) nullnull null null 輻射可以有效抑制黃瓜幼苗的伸長(zhǎng)和降低黃瓜葉 片可溶性蛋白質(zhì)含量 其中 nullnull nullnull nullnullnullnullnull null null null 的 nullnull null null 有利于黃瓜幼苗在人工氣候箱中生長(zhǎng) 還提 高了黃瓜幼苗的抗氧化酶活性和抗壞血酸含量 從 而提高黃瓜幼苗的抗逆性 nullnull 因此 分析誘變后黃 瓜生理生化水平的變化 可為黃瓜生長(zhǎng)提供理論依 據(jù) 為黃瓜突變體庫(kù)的構(gòu)建提供參考 nullnullnull 分子水平的影響 通過(guò)人為誘變技術(shù)對(duì)黃瓜幼苗代謝 光合作 用 植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等產(chǎn)生影響 可提高黃瓜的 抗性 亓飛等通過(guò)對(duì)黃瓜 nullnullnull 突變體庫(kù)中的長(zhǎng)春 密刺進(jìn)行抗白粉病材料初篩 然后進(jìn)行苗期生理鑒 定和 nullnullnull 分析 最終篩選出 null 份突變體材料 nullnull null nullnull nullnull 和 nullnull nullnullnull nullnull nullnull 獨(dú)角金內(nèi)酯 nullnullnull 類似物 可提高黃瓜對(duì)鹽脅迫的抗性 張小花對(duì)景潤(rùn) nullnull 號(hào)黃 瓜品系外源噴施 nullnullnullnull nullnullnull 類似物 發(fā)現(xiàn)外源 nullnullnullnull 可以提高鹽脅迫下黃瓜幼苗的光合作用 增強(qiáng)抗氧化 酶活性和抗逆基因表達(dá) 從而減輕黃瓜幼苗膜損傷 并通過(guò)轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析 探究了 nullnullnull 誘導(dǎo)黃瓜幼苗耐鹽 性的分子機(jī)制 為黃瓜溫室種植提供理論指導(dǎo) nullnull 蔣景龍等通過(guò)對(duì)春夏秋王黃瓜根系施加外源 null null null 發(fā) 現(xiàn) null null null 能調(diào)節(jié)組織細(xì)胞在鹽脅迫下的氧化還原和離 子平衡過(guò)程 減輕黃瓜膜損傷 從而緩解鹽脅迫引起 的損傷 并利用高通量測(cè)序和轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析技術(shù) 探 究了 null null null 誘導(dǎo)黃瓜幼苗耐鹽性的機(jī)理 nullnull 因此 分 析誘變黃瓜產(chǎn)生抗性的分子機(jī)制 有助于研究抗性相 關(guān)基因 為后續(xù)篩選抗性基因奠定基礎(chǔ) 3 黃瓜突變體鑒定方法 nullnullnull 表型鑒定 通過(guò)對(duì)植株表型進(jìn)行觀察識(shí)別 對(duì)照野生型植 株 直觀選擇出具有顯著變異的植株的方法 已經(jīng) 獲得矮化植株 白化苗 株型矮湊等重要黃瓜突變 體類型 薛紅霞等通過(guò)對(duì)華南型高代自交系 nullnullnullnull 進(jìn)行 nullnullnullnull nullnullnull 處理 nullnull null 構(gòu)建了黃瓜突變體庫(kù) 在 nullnull 代 nullnullnull 個(gè)單株中發(fā)現(xiàn)了葉片卷曲 超級(jí)子房 花萼葉片化 矮化植株等性狀 null 賀欒勁芝等以 nullnullnull 誘變?nèi)A南型黃瓜高代自交系 nullnullnullnull 得到的突變 體 nullnull 代群體作為試驗(yàn)材料 通過(guò)表型觀察 發(fā)現(xiàn)了 果實(shí)變長(zhǎng) 果實(shí)短筒等果實(shí)性狀突變體 總變異率 達(dá) nullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnull 等利用 nullnull nullnull nullnullnull 誘變黃瓜自 交系 nullnullnull 獲得 null 個(gè)花和卷須突變體 uft nullnull nullnullnullnull 等利用 nullnullnullnull nullnullnull 誘變北方生態(tài)型黃瓜自交系 nullnullnull 種子 nullnull null 通過(guò)表型觀察 發(fā)現(xiàn)了葉片 花器官和果 實(shí) 圖 null 等性狀的突變體 總變異率分別為 nullnullnull nullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnull nullnullnull 生物化學(xué)鑒定 雖然表型性狀鑒定在黃瓜鑒定突變體方面被 廣泛利用 但仍有點(diǎn)突變無(wú)法被鑒定出來(lái) 所以須 要通過(guò)精確的篩選技術(shù)篩選出肉眼無(wú)法識(shí)別的變 異類型 隨著黃瓜基因組測(cè)序的完成 nullnullnullnullnullnullnull 技 術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在黃瓜育種研究中 nullnullnullnullnullnullnull 技術(shù) 是定向誘導(dǎo)基因組局部突變技術(shù) 最早由美國(guó) nullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 癌癥研究中心所創(chuàng)建 利用單核苷酸多 態(tài)性 nullnullnull 進(jìn)行突變體的篩選 獲得目標(biāo)基因的突 變體 nullnull 現(xiàn)主要用于鑒定突變株 在黃瓜突變體庫(kù) 的鑒定 優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源構(gòu)建 遺傳育種等方面都有 廣泛的應(yīng)用 nullnullnullnull 等應(yīng)用 nullnullnullnullnullnullnull 技術(shù)在黃瓜突 變?nèi)后w中篩選出 null 個(gè)由 nullnullnull 誘變的 CsAAP2A 基因 的突變植株 還通過(guò)化學(xué)方法進(jìn)行生理指標(biāo)分析 鑒定出無(wú)法明確通過(guò)表型性狀鑒定的突變體 nullnull 陳皓煒等利用聚乙二醇 nullnullnullnull 模仿干旱環(huán)境 通過(guò)氮 藍(lán)四唑 nullnullnull 還原法 硫代巴比妥酸法 酸性茚三 酮法等方法進(jìn)行形態(tài)和生理指標(biāo)分析 篩選出 nullnull 個(gè) 耐旱突變植株 nullnull nullnullnull 分子鑒定方法 分子檢測(cè)技術(shù)是通過(guò)檢測(cè)基因存在 缺陷或表 達(dá) 對(duì)基因突變進(jìn)行遺傳差異鑒定和定向改進(jìn) nullnullnull 分子標(biāo)記輔助育種技術(shù)是應(yīng)用于黃瓜遺傳多 樣性最廣泛的方法 具有快速 高效和準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn) 主要有限制性內(nèi)切酶片段長(zhǎng)度多態(tài)性 nullnullnullnull null隨機(jī) 擴(kuò)增多態(tài)性 nullnullnull 標(biāo)記 nullnullnullnull nullnullnullnullnull 一種微衛(wèi)星 基礎(chǔ)上的分子標(biāo)記 null目標(biāo)起始密碼子多態(tài)性 nullnullnullnull 等 其中 nullnullnullnull nullnullnullnull 操作簡(jiǎn)單 成本低 廉 nullnull 牛玉倩等通過(guò) nullnullnull 誘變得到黃瓜葉片白化 nullnullnull 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) nullnullnullnull 年第 nullnull 卷第 nullnull 期 al 突變體 通過(guò)簡(jiǎn)單重復(fù)序列標(biāo)記 nullnullnull 標(biāo)記法結(jié) 合重測(cè)序結(jié)果開(kāi)發(fā)的 nullnullnull 和 nullnullnullnullnull 標(biāo)記對(duì)其目標(biāo)基 因進(jìn)行定位 發(fā)現(xiàn)其位于黃瓜第 null 號(hào)染色體上約 nullnull nullnull 區(qū)間內(nèi) nullnull 趙子瑤利用 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 技術(shù) 構(gòu)建了 null 個(gè)靶序列 通過(guò)農(nóng)桿菌介導(dǎo) nullnullnullnullnull null nullnullnullnull null nullnullnullnullnull 在黃瓜中進(jìn)行遺傳轉(zhuǎn)化 nullnullnull 檢測(cè)出遺傳轉(zhuǎn) 化率為 nullnull nullnull nullnull nullnullnull 但是并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)突變體 nullnull 韓杜斌利用藍(lán)光每天照射黃瓜津優(yōu) nullnull 號(hào) null null 發(fā)現(xiàn) 黃瓜體內(nèi)與煙粉虱抗性相關(guān)揮發(fā)物比對(duì)照上升 利 用分子生物技術(shù) 通過(guò)篩選和基因沉默處理 鑒定 出 HPL 9 13 基因調(diào)控脂氫過(guò)氧化物裂解酶 從而 影響反式 nullnull null 己烯醛的合成 影響反式 null null null 己烯 醛在黃瓜驅(qū)避煙粉虱中的作用 nullnull 郭嘉華等通過(guò) 層析和田間誘導(dǎo)抗性試驗(yàn)篩選西芹腐根二次酮層 物 利用篩選出的最強(qiáng)流分 nullnullnullnullnullnull 誘導(dǎo)處理黃瓜 津春 null 號(hào)幼苗 并進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析 結(jié)果發(fā)現(xiàn) 西 芹腐根二次酮層物誘導(dǎo)后能激發(fā)黃瓜幼苗的防御 系統(tǒng) 提高對(duì)枯萎病的抗性 nullnull 4 轉(zhuǎn)錄組技術(shù)在黃瓜突變體庫(kù)中的應(yīng)用 誘變育種的應(yīng)用主要體現(xiàn)在目標(biāo)性狀關(guān)鍵基 因的定位與克隆和基因功能的解析 潘明等利用由 nullnullnull 誘變的一個(gè)黃葉突變體 yl 并通過(guò)圖位克隆方 法與重測(cè)數(shù)據(jù)比對(duì) 發(fā)現(xiàn)了一個(gè)控制黃葉的突變基 因 Csa4G297530 該突變基因通過(guò)調(diào)控植物體的光 合作用從而導(dǎo)致黃葉形成 nullnull nullnullnullnull 等利用 nullnullnull 誘 變得到多個(gè)黃瓜毛狀體突變體 Mt 利用圖位克隆和 nullnullnull null nullnullnull 相結(jié)合的方法將突變位點(diǎn)定位于 null 號(hào)染 色體末端 nullnullnullnull null nullnull 的區(qū)域內(nèi) 通過(guò)遺傳分析發(fā)現(xiàn)無(wú) 毛性狀是由隱性基因 csgl3 引起的 nullnull nullnullnullnull 等利 用經(jīng) nullnullnull 誘導(dǎo)形成的黃瓜突變體庫(kù)中的花和卷須 突變體 uft 通過(guò)圖位克隆和 nullnullnullnullnullnull null 法結(jié)合將 uft 基因定位于 nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull 和 nullnullnullnullnullnullnull 之間 nullnullnull nullnull 的物理距離內(nèi) 經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄組分析表明 CsUFO 參與黃 瓜卷須和花器官原基的發(fā)育 nullnull 遇瑤等從黃瓜突 變體 nullnullnullnull 突變體庫(kù)中發(fā)現(xiàn) yl 5 黃葉突變體 利用 nullnullnull 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) nullnullnullnull 年第 nullnull 卷第 nullnull 期 圖位克隆法發(fā)現(xiàn) CsLPE2 突變是影響 yl 5 黃葉的 候選基因 nullnull nullnullnullnull 等利用 nullnullnull 誘變得到 null 個(gè)卷葉 突變體 cul 1 和 cul 2 通過(guò)圖位克隆的方法發(fā)現(xiàn) CsPHB 基因是導(dǎo)致卷葉突變的基因 nullnull nullnullnull 等利 用 nullnullnull 誘變得到黃瓜黃綠色果皮突變體 ygp 通過(guò) nullnullnullnullnullnull 和 nullnullnullnull 基因分型的方法 發(fā)現(xiàn) CsMYB36 是黃瓜突變體的致病基因 nullnull nullnullnullnull 等利用 nullnullnull 誘 變得到黃瓜突變體 vyl 利用精細(xì)的遺傳作圖將突變 位點(diǎn)定位在 nullnullnullnullnullnullnull 和 nullnullnullnullnullnullnull 之間大約 nullnullnull null nullnull 的 物理距離內(nèi) 通過(guò)遺傳分析的方法鑒定出 CsVYL 是 致病基因 nullnull 數(shù)量性狀易受外界環(huán)境影響 常有多個(gè)微效基 因控制 所以數(shù)量性狀的基因的定位與克隆較質(zhì)量 性狀相對(duì)較難 相關(guān)性狀的研究也不及質(zhì)量性狀深 入 nullnull nullnullnullnull 等利用 nullnullnull 誘變黃瓜 nullnullnullnull 得到 null 個(gè)種子萌發(fā)異常突變體 Csleth 通過(guò) nullnullnullnullnullnull null 和 nullnullnullnull 技術(shù)鑒定 CsKDO 基因在黃瓜的萌發(fā)過(guò)程中具 有一定的致死率 nullnull nullnull 等利用 nullnullnull 誘變黃瓜自 交系 nullnullnullnull 得到長(zhǎng)下胚軸突變體 elh1 該突變是由 CsHY2 突變引起的 CsHY2 對(duì)黃瓜下胚軸長(zhǎng)度的調(diào) 控起重要的作用 nullnull 王琛通過(guò)前期的 nullnullnull 突變體 庫(kù)構(gòu)建了根發(fā)育異常突變體 Csrod 利用 nullnullnullnullnullnull null 和 nullnullnullnull 基因分型技術(shù) 鑒定 Csa3G104930 為黃瓜 根發(fā)育異常的致病基因 nullnull 黃瓜數(shù)量形狀的定位 與克隆由于受多基因控制 構(gòu)建和鑒定過(guò)程困難 因此數(shù)量性狀的研究和解決這個(gè)問(wèn)題的方法有待 深入 5 問(wèn)題及展望 隨著研究的不斷深入 黃瓜誘變育種方面已經(jīng) 取得了很大的進(jìn)步 但仍存在很多問(wèn)題 如理化誘 變產(chǎn)生的突變密度較高 篩選突變位點(diǎn)困難 并且 在篩選突變體的過(guò)程中 由于表型觀察鑒定時(shí)效 長(zhǎng) 工作量大 易受外界環(huán)境影響 因此 容易遺漏 一些非表型突變的性狀 黃瓜遺傳轉(zhuǎn)化體系仍然 存在 效 率 低 穩(wěn)定性差的問(wèn)題 從 而 影 響 黃 瓜 null null nullnullnull 插入突變體的獲得 阻礙黃瓜插入突變研 究的進(jìn)展 如今 分子鑒定方法的應(yīng)用越來(lái)越廣泛 在基 因定位與克隆等方面發(fā)揮重要的作用 然而由于 數(shù)量性狀受環(huán)境影響大 鑒定較困難 所以在數(shù)量 性狀方面的基因定位與克隆不夠深入 在今后的 育種過(guò)程中 應(yīng)加強(qiáng)分子鑒定在誘變育種中的研究 和應(yīng)用 加快技術(shù)創(chuàng)新以獲得更多的突變材料 不 斷提高效率 為培育高品質(zhì) 抗性強(qiáng)的黃瓜新品種 以及構(gòu)建種質(zhì)資源奠定基礎(chǔ) 參考文獻(xiàn) null 薛存寶 null 黃瓜 nullnullnull 誘變突變體庫(kù)及 nullnullnullnullnullnullnull 平臺(tái)的初步構(gòu)建 null null 哈爾濱 東北農(nóng)業(yè)大學(xué) nullnullnullnullnull null 李 偉 袁學(xué)平 楊迤然 等 null 弱光對(duì)兩品種黃瓜光合特性和生長(zhǎng) 發(fā)育的影響 null null 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) nullnullnullnull nullnull null nullnull nullnullnullnullnull null 周 倩 null 基于基因組測(cè)序的黃瓜高密度遺傳圖譜構(gòu)建和果皮淺 綠突變體基因定位 null null 北京 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 nullnullnullnullnull null 薛紅霞 蔣舉衛(wèi) 李曉麗 等 null 黃瓜突變體庫(kù)的構(gòu)建及表型變異的 初步研究 null null 核農(nóng)學(xué)報(bào) nullnullnullnull nullnull null nullnullnull nullnullnullnullnull null 盧 霞 劉夢(mèng)華 鄧志軍 等 null 基于 nullnullnullnullnull 標(biāo)記的黃瓜種質(zhì)資源遺 傳多樣性分析 null null 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) nullnullnullnull nullnull null nullnull nullnullnullnull null 羅 琳 劉 鑒 孫小程 等 null 鹽酸羥胺誘變黃瓜的生長(zhǎng)及光合特 征 null null 中國(guó)瓜菜 nullnullnullnull nullnull nullnull nullnull nullnullnullnull null 何書(shū)強(qiáng) null 黃瓜 nullnullnull 突變體庫(kù)的構(gòu)建及表型分析 null null 秦皇島 河 北科技師范學(xué)院 nullnullnullnullnull null 王學(xué)征 朱娜娜 高清宇 等 null nullnullnull 誘變西瓜種子條件分析 null null 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) nullnullnullnull nullnull null nullnull nullnullnullnull null nullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnull null null nullnull nullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnull nullnullnullnullnullnullnullnull null null nullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnullnullnullnullnull nullnullnullnullnull nullnullnullnull nullnullnull nullnullnullnullnull nullnull 王安邦 龔德勇 許 奕 等 null 物理誘變技術(shù)及其在香蕉育種中 的研究進(jìn)展 null null 激光生物學(xué)報(bào) nullnullnullnull nullnull null nullnull nullnullnull nullnullnull nullnull 蔡世娟 秦 壘 曹天光 等 null nullnull null null null 輻射對(duì)黃瓜光合色素含量及 光合基因表達(dá)的影響 null null 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) nullnullnullnull nullnull nullnull nullnull null nullnullnull nullnull nullnullnullnu