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黄瓜丙醇二酸含量的遗传分析及分子标记
摘要
本研究对黄瓜丙醇二酸（PCA）含量进行了遗传分析，并开发了相应的分子标记。采用群体遗传学方法分析了50个黄瓜品种的PCA含量表现型，并针对其基因组DNA进行了单核苷酸多态性（SNP）标记和扫描。结果表明，PCA含量在不同品种间差异显著，其它性状也涉及到这些品种特异性和相关性。经遗传分析，发现PCA含量受到单个显性基因控制，有助于进行黄瓜遗传改良。利用SNP扫描技术，筛选出与PCA含量高低有关的若干位点，开发出了6个高效的分子标记及其检测体系，可为黄瓜PCA含量的后续研究提供有用的工具。
关键词：黄瓜；丙醇二酸；遗传分析；分子标记；SNP
Abstract
Inthisstudy,thegeneticanalysisofpropanediocacid(PCA)contentincucumberwascarriedout,andcorrespondingmolecularmarkersweredeveloped.ThephenotypicPCAcontentof50cucumbervarietieswasanalyzedbypopulationgeneticsmethods,andtheirgenomicDNAwasscannedforsinglenucleotidepolymorphisms(SNPs).TheresultsshowedthattherewassignificantdifferenceinPCAcontentamongdifferentvarieties,andothertraitswerealsoinvolvedinthespecificityandcorrelationofthesevarieties.Throughgeneticanalysis,itwasfoundthatPCAcontentwascontrolledbyasingledominantgene,whichwashelpfulforcucumbergeneticimprovement.UsingSNPscanningtechnology,severallocirelatedtohighandlowPCAcontentwerescreenedout,andsixefficientmolecularmarkersandtheirdetectionsystemsweredeveloped,whichcouldprovideusefultoolsforfurtherstudyofcucumberPCAcontent.
Keywords:cucumber;propanediolacid;geneticanalysis;molecularmarkers;SNP
正文
一、引言
黄瓜（CucumissativusL.）是重要的蔬菜作物之一，其富含多种营养素，如维生素C、蛋白质、碳水化合物等。在黄瓜中，丙醇二酸是一种双官能团有机酸，广泛存在于许多植物中，是维持生命所必需的，也是食品和医药等领域的一种重要的原料。
黄瓜的PCA含量差异很大，不同品种间差异更为显著。对其进行遗传分析和鉴定，开发相应的分子标记就显得尤为重要。SNP是近年来发展起来的一种新型分子标记技术，具有高分辨率、易于操作和大规模开发等优点，在作物遗传研究及分子育种中应用广泛。本研究通过群体遗传学方法，对50个黄瓜品种的PCA含量进行了遗传分析，并针对其基因组DNA进行了SNP扫描，开发了高效、快速的分子标记。
二、材料与方法
A.材料
收集50个黄瓜品种，分别对其PCA含量和相关性状进行检测；
提取其基因组DNA，进行文库构建，建立SNP扫描体系；
开发分子标记并验证其质量及效果。
B.方法
1.PCA含量分析
对50个黄瓜品种进行PCA含量分析，利用高效液相色谱法进行测定。
2.群体遗传学分析
对50个黄瓜品种进行群体遗传学分析，计算其PCA含量的基因型和表现型频率，构建关键性状的遗传模型，确定其遗传模式。
3.SNP扫描
采用Illumina芯片进行SNP扫描，提取基因组DNA并建立文库，对遗传位点进行扫描和发掘，并进行SNP标记定位。
4.分子标记开发及验证
根据SNP扫描的结果，开发出相应的分子标记；利用PCR技术进行检测，验证其质量及效果。
三、结果
A.PCA含量及相关性状的分析
对50个黄瓜品种的PCA含量进行了测定，并计算出相关性状。结果表明，PCA含量在不同品种间差异显著，其它性状也涉及到这些品种特异性和相关性。利用SPSS软件对PCA含量和相关性状进行聚类分析，共划分为3个类别。
B.遗传分析
采用群体遗传学方法，进行了50个黄瓜品种的遗传分析。结果表明，PCA含量受到单个显性基因控制，其基因型符合Mendelian遗传定律。通过