黃瓜種子采前發芽性狀嚴重威脅黃瓜種子質量,造成黃瓜種子千粒重下降,籽粒干癟,發芽率低,出苗不齊,幼苗畸形,嚴重降低種用價值。許多優質黃瓜新品種,因為采前發芽的問題,致使繁種質量不合格,嚴重限制了黃瓜新品種的推廣與應用。本項目開展黃瓜種子采前發芽性狀的遺傳及基因定位研究。通過采前發芽性狀的遺傳規律分析,揭示采前發芽的遺傳機制。通過抗性基因的定位與分子標記開發,建立分子標記輔助選擇育種技術體系,為黃瓜種質資源篩選、改良、創新及優異性狀聚合育種提供技術支持。對創新黃瓜育種資源,提高黃瓜種子質量,促進黃瓜種業發展具有重要意義。 通過黃瓜種子采前發芽性狀的6世代分離群體構建與表型數據分析,明確該性狀是由多基因控制的數量性狀,利用植物數量性狀主基因+多基因混合遺傳模型的多世代聯合分析方法,確定該性狀符合D-1遺傳模型,即1對加性-顯性主基因+加性-顯性多基因混合遺傳,主基因對黃瓜種子采前發芽性狀的遺傳起到重要作用。本研究結果為揭示黃瓜種子采前發芽性狀的遺傳與發生機制奠定了基礎,為黃瓜育種材料篩選、鑒定及抗采前發芽新品種選育提供理論依據。 利用BSA方法結合重測序技術,將黃瓜種子采前發芽性狀目的基因初步定位于4號染色體13.78-21.08 Mb及5號染色體6.69-6.84 Mb的區域。對初步定位區域內候選SNP和InDel,利用多重PCR結合高通量測序技術在F2群體上進行驗證。利用Joinmap 4.0軟件進行遺傳連鎖分析,結合SSR標記構建采前發芽性狀的關聯圖譜,利用MapQTL 6.0軟件分析,將目的基因定位在4號染色體0.54 Mb范圍內。本研究為后續黃瓜種子采前發芽性狀關鍵基因的圖位克隆奠定基礎。 基于本項目研究獲得的控制黃瓜種子采前發芽性狀的關鍵SNP位點Chr4-20505510、Chr4-19973692和Chr4-19973782,通過多重PCR結合高通量測序技術進行基因分型,建立黃瓜種子采前發芽性狀的分子標記輔助育種技術體系,快速鑒定和篩選出黃瓜抗采前發芽育種材料7份。本研究可應用于黃瓜種子采前發芽育種材料的篩選與鑒定,抗性基因的定向轉育,抗性材料的創制,加速黃瓜育種進程。