劉相玉，張?jiān)Ｊ?，劉柳，劉識，高鵬，王迪，王學(xué)征

（1東北農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝園林學(xué)院/農(nóng)業(yè)部東北地區(qū)園藝作物生物學(xué)與種質(zhì)創(chuàng)制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，哈爾濱 150030；2黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院大慶分院，黑龍江大慶 163319）

0 引言

【研究意義】甜瓜（Cucumis meloL.）是葫蘆科甜瓜屬植物，世界重要的園藝作物之一。主要種植在溫帶和熱帶國家，并以亞洲為主要產(chǎn)地。在我國，甜瓜的種植面積和產(chǎn)量均為世界首位，同時我國也是甜瓜的消費(fèi)大國，因此，對甜瓜展開育種研究具備廣大的市場優(yōu)勢與前景。甜瓜的性狀中，甜瓜的單果重、果實(shí)長度、果實(shí)寬度、果實(shí)形狀及可溶性固形物含量等性狀均是影響甜瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的重要因素。本試驗(yàn)在基因組重測序技術(shù)廣泛應(yīng)用的背景下，利用二代測序技術(shù)構(gòu)建高覆蓋度的CAPS標(biāo)記，建立高密度遺傳圖譜，針對甜瓜果實(shí)單果重相關(guān)的系列性狀進(jìn)行基因定位，為果實(shí)單果重相關(guān)基因的挖掘奠定基礎(chǔ)。【前人研究進(jìn)展】近些年，國內(nèi)外學(xué)者對甜瓜栽培措施、生理生化、遺傳規(guī)律等方面展開了大量的研究。其中部分結(jié)果表明，甜瓜的單果重、果實(shí)長度、果實(shí)寬度及果肉厚度等性狀主要受遺傳因素影響[1-6］。并且甜瓜果實(shí)的相關(guān)性狀均為數(shù)量性狀，受多個主效及微效基因控制。遺傳圖譜是基因定位研究的重要工具，基于不同類型的分子標(biāo)記，研究者們構(gòu)建了多張遺傳連鎖圖譜和整合圖譜[7-10］，并成功定位到與果實(shí)產(chǎn)量、單果重、果實(shí)長度、果實(shí)寬度及果實(shí)形狀相關(guān)的多個QTL位點(diǎn)。ZALAPA[11］等在探究甜瓜產(chǎn)量相關(guān)性狀時共檢測到包括單株果重、單果平均重在內(nèi)5個性狀的37個QTL位點(diǎn)，試驗(yàn)結(jié)果表明甜瓜種質(zhì)資源中高度分枝類型的基因更具增產(chǎn)潛力。RAMAMURTHY等[12］以蛇形甜瓜品系和厚皮甜瓜品系為親本，構(gòu)建了包含200個單株的F2群體，對單果重和果實(shí)形態(tài)等數(shù)量性狀進(jìn)行QTL分析，共檢測到31個QTL位點(diǎn)，其中23個位點(diǎn)與前人研究成果一致，新定位到了8個有關(guān)單果重、可溶性固形含量等性狀的QTL位點(diǎn)，在第8號染色體上檢測到 2個和單果重有關(guān)的位點(diǎn)貢獻(xiàn)率分別為20.60%和12.8%，為主效QTL。DIAZ等[13］以栽培甜瓜和野生甜瓜雜交后代為群體，定位到與單果重、果實(shí)長度、果實(shí)寬度有關(guān)的QTL位點(diǎn)各4個，在2號、4號、6號及8號條染色體上位點(diǎn)呈簇出現(xiàn)，且定位區(qū)間相同或相近，可能存在一因多效的現(xiàn)象。單果重作為甜瓜產(chǎn)量的重要指標(biāo)之一，結(jié)合分子育種技術(shù)探究與單果重有關(guān)性狀的遺傳機(jī)理，可以加快育種進(jìn)程。【本研究切入點(diǎn)】盡管前人已對甜瓜果實(shí)性狀展開了系統(tǒng)的研究，但一部分性狀的研究仍需進(jìn)一步完善和擴(kuò)充。在當(dāng)前對甜瓜單果重QTL分析的報道中，由于傳統(tǒng)分子標(biāo)記的特點(diǎn)，遺傳圖譜密度較低，并且后代群體性狀分離范圍較小，因此總體上基因定位精度較低。隨著技術(shù)的不斷更新進(jìn)步，對甜瓜單果重的遺傳機(jī)理亟需進(jìn)一步的研究?！緮M解決的關(guān)鍵問題】本研究利用果型與單果重具有顯著差異的甜瓜栽培品系M4-130和野生甜瓜品系X207為親本構(gòu)建F2:3群體，基于甜瓜全基因組高通量測序數(shù)據(jù)開發(fā) CAPS分子標(biāo)記構(gòu)建甜瓜遺傳連鎖圖譜，結(jié)合田間表型數(shù)據(jù)對甜瓜單果重、果實(shí)長度、果實(shí)寬度、果肉厚度、果形指數(shù)及可溶性固形物含量等性狀作QTL分析，探究甜瓜單果重相關(guān)性狀遺傳規(guī)律，并為定位區(qū)間進(jìn)行初步的功能與代謝通路注釋，以期為單果重相關(guān)性狀的進(jìn)一步定位和基因克隆提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

母本材料為M4-130，純系，果實(shí)長橢圓形、果皮厚、果實(shí)大（單果重833.0 g）。父本材料為X207，野生品種，純系，果實(shí)圓形、果皮薄、小果型（單果重23.0 g）（圖1）。

圖1 M4-130、X207果實(shí)縱切圖Fig. 1 M4-130 and X207 longitudinal cut of fruit

1.2 田間試驗(yàn)設(shè)計

田間試驗(yàn)于2017年3月至2018年9月進(jìn)行。2017年3—9月，于向陽基地播種P1、P2、F1代各30株，每個小區(qū)種10株，3次重復(fù)。隨機(jī)種植F2代群體400株，分株編號自交授粉，獲得 F3代種子。2018年 3—9月播種100個F2:3家系，每個家系種植10株，田間種植株行距35 cm×50 cm，單蔓整枝，第13—15節(jié)位留單果，采收果實(shí)用以田間表型數(shù)據(jù)調(diào)查及遺傳分析。

1.3 果實(shí)性狀的調(diào)查方法

根據(jù)《甜瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》對P1、P2、F1、F2及 F2:3代群體果實(shí)相關(guān)性狀進(jìn)行調(diào)查，包括單果重、果實(shí)長度、果實(shí)寬度、果肉厚度、果型指數(shù)、可溶性固形物含量。其中，果實(shí)長度、果實(shí)寬度、果肉厚度也是決定單果重的重要指標(biāo)。參照《甜瓜種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》[14］對每個果實(shí)每個性狀測量3次，取平均值作為結(jié)果。性狀調(diào)查方式：單果重：電子天平測量，精確到0.1 g；果實(shí)長度：直尺測量，取果實(shí)縱徑最長處，精確到0.1 cm；果實(shí)寬度：直尺測量，取果實(shí)橫徑最長處，精確到0.1 cm；果肉厚度：直尺測量，上、中、下部厚度取平均值，精確到0.1 cm；果型指數(shù)：果實(shí)長度與果實(shí)寬度比值；可溶性固形物含量：手持糖度儀測量。

1.4 群體基因組DNA的提取及CAPS分子標(biāo)記開發(fā)

1.4.1 群體基因組 DNA的提取 采集 P1、P2、F1及F2代生長點(diǎn)附近嫩葉，分別標(biāo)號，分袋保存于實(shí)驗(yàn)室-80℃冰箱，用以基因組 DNA的提取。采用改良的CTAB法提取甜瓜基因組DNA[15］。提取后的DNA用1%的瓊脂糖凝膠電泳及超微紫外分光光度計SMA3000檢驗(yàn)純度和質(zhì)量。

1.4.2 CAPS分子標(biāo)記的開發(fā)及篩選 以親本基因組重測序數(shù)據(jù)為依據(jù)，以發(fā)布的甜瓜基因組數(shù)據(jù)為參考，利用東北農(nóng)業(yè)大學(xué)西甜瓜實(shí)驗(yàn)室自編Perl語言腳本提取兩親本間的SNP位點(diǎn)前后約500 bp的堿基序列，利用 SNP2CAPS[16］軟件查找雙親存在差異的酶切位點(diǎn)，并在酶切位點(diǎn)上下游100—500 bp設(shè)計引物，將SNP位點(diǎn)轉(zhuǎn)化為CAPS標(biāo)記。

在甜瓜全基因組的 12條染色體上均勻選取 400個CAPS位點(diǎn)，并用Primer6軟件進(jìn)行引物設(shè)計。利用親本及F1代DNA對已開發(fā)的CAPS標(biāo)記進(jìn)行PCR擴(kuò)增和酶切檢驗(yàn)。CAPS標(biāo)記PCR擴(kuò)增體系：2 μL模板 DNA，上、下游引物各 1 μL，0.2 μLTaq酶，0.3 μL dNTPs，1 μLTaqBuffer，4.5 μL 超純水。擴(kuò)增程序采用降落PCR擴(kuò)增[17］：94℃預(yù)變性7 min；94℃變性1 min，60℃退火30 s，72℃延伸1 min，30個循環(huán)，每循環(huán)降低0.5℃；最后，94℃變性1 min，45℃退火30 s，72℃延伸1 min，72℃終止延伸7 min。

酶切體系為：PCR擴(kuò)增產(chǎn)物5 μL，0.2 μL限制性內(nèi)切酶，1 μL限制性內(nèi)切酶緩沖液，3.8 μL超純水。酶切反應(yīng)在水浴鍋中進(jìn)行，具體酶切溫度根據(jù)不同限制性內(nèi)切酶最適溫度設(shè)定。酶切產(chǎn)物用 1%瓊脂糖凝膠電泳檢測。

1.5 遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建及QTL分析

試驗(yàn)以F2代分離群體為遺傳連鎖圖譜的作圖群體，以 F2:3代性狀的家系平均值作為家系性狀值進(jìn)行QTL定位。利用IciMapping V3.3對具有多態(tài)性且應(yīng)用于F2代基因分型的CAPS分子標(biāo)記構(gòu)建遺傳連鎖圖譜。用復(fù)合區(qū)間作圖法構(gòu)建遺傳連鎖圖譜，并對F2:3群體進(jìn)行QTL分析，以1.0 cM步行速度在全基因組掃描，LOD＞2.5為可檢測QTL位點(diǎn)存在的閾值。QTL命名方式為性狀英文縮寫+連鎖群+QTL編號。

2 結(jié)果

2.1 群體性狀的表型分析

兩親本在單果重、果實(shí)長度、果實(shí)寬度、果肉厚度及可溶性固形物含量等性狀上都有較大的差異，M4-130在單果重、果實(shí)長度、寬度及果肉厚度均大于X207，可溶性固形物小于X207。如表1所示，F(xiàn)1群體單果重、果實(shí)長度、寬度、果肉厚度及可溶固形物含量均介于雙親之間，果形指數(shù)存在超親分離現(xiàn)象。F2:3分離群體各家系各性狀數(shù)值介于雙親之間（圖2），各性狀數(shù)值基本符合正態(tài)分布（圖 3）。相關(guān)性分析表明，甜瓜單果重與果實(shí)長度、果實(shí)寬度、果肉厚度及可溶性固形物均呈顯著正相關(guān)，與果形指數(shù)呈負(fù)相關(guān)（表2）。

2.2 遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建

2.2.1 甜瓜基因組 DNA提取 利用改良的 CTAB法提取甜瓜基因組 DNA，1%瓊脂糖凝膠電泳檢測，圖4為電泳檢測結(jié)果。父母本、F1及F2代分離群體 DNA濃度及純度均可用于分子標(biāo)記的檢測，無蛋白質(zhì)和RNA雜質(zhì)，對分子標(biāo)記檢測不存在影響。

圖2 親本、F1及F2:3群體果實(shí)縱切圖Fig. 2 Parent, F1 and F2:3 group fruit longitudinal cut map

表1 甜瓜單果重性狀雙親值及在F2:3群體中的分布Table 1 Parents values of traits related to fruit of melon and distribution in F2:3 population

表2 甜瓜果實(shí)各性狀相關(guān)性分析Table 2 Correlation analysis of fruit traits in melon

圖3 F2:3群體相關(guān)性狀頻次直方圖Fig. 3 Histogram for the fruit traits of F2:3 population

圖4 甜瓜基因組DNAFig. 4 DNA electrophoregram of muskmelon

2.2.2 CAPS標(biāo)記的篩選與驗(yàn)證 基于親本的測序結(jié)果，利用Primer6在甜瓜12條染色體上均勻設(shè)計400對CAPS引物。利用提取的親本及F1代DNA，對設(shè)計的400對CAPS引物作PCR和酶切反應(yīng)，驗(yàn)證引物的多態(tài)性。圖5為部分引物經(jīng)PCR和酶切反應(yīng)后產(chǎn)物的電泳條帶。驗(yàn)證結(jié)果顯示，400對CAPS引物中具有多態(tài)性的為185對，多態(tài)率為46.25%。引物命名為所在染色體號+引物編號。

圖5 CAPS引物在親本及F1多態(tài)性表現(xiàn)Fig. 5 Polymorphism of CAPS markers among parental materials and F1 generation

2.2.3 甜瓜遺傳連鎖圖譜的構(gòu)建 利用 QTL IciMapping V3.3軟件對篩選出具有多態(tài)性的CAPS標(biāo)記作遺傳圖譜，排除條帶不清晰及偏分離標(biāo)記，用于作圖的標(biāo)記共185對，如圖5所示，圖譜包含12個連鎖群，覆蓋基因組長度為1 600.45 cM，標(biāo)記間平均距離為8.65 cM，連鎖群長度介于91.53—166.20 cM。該圖譜最長連鎖群為7號連鎖群，長度為166.20 cM，包含15個CAPS標(biāo)記，最短連鎖群為1號連鎖群，長度為91.53 cM，包含13個CAPS標(biāo)記，包含最多標(biāo)記的連鎖群為10號連鎖群，共20個標(biāo)記（表3和圖6）。

圖6 甜瓜遺傳連鎖圖譜構(gòu)建與甜瓜單果重相關(guān)性狀QTL分析Fig. 6 QTL analysis for melon fruit weight traits on genetic linkage map

表3 甜瓜遺傳連鎖圖譜基本參數(shù)Table 3 Parameter of melon genetic linkage map

2.3 單果重相關(guān)性狀的QTL分析

2.3.1 單果重 QTL分析 如表 4所示，共檢測到 7個QTL位點(diǎn)，分別為于FW3.1、FW4.1、FW5.1、FW6.1、FW8.1、FW8.2及FW11.1總貢獻(xiàn)率為87.2730%，LOD值介于2.9070—16.8746，在檢測到的7個QTL中，有4個QTL的貢獻(xiàn)率大于12%。其中FW8.1的貢獻(xiàn)率最大，為 25.8774%，LOD值為 16.8746，為主效QTL，位于標(biāo)記8-2883和8-5972之間，距標(biāo)記8-5972遺傳距離為3.93 cM，距標(biāo)記8-2883遺傳距離為2.46 cM。FW3.1的貢獻(xiàn)率最小，為 2.7054%，LOD值為3.0173，定位標(biāo)記在 3-6670和 3-0640之間，距標(biāo)記3-6670遺傳距離為5.50 cM，距標(biāo)記3-0640遺傳距離為5.50 cM。

2.3.2 果實(shí)長度QTL分析 如表4所示，共檢測到與果實(shí)長度相關(guān)的7個QTL位點(diǎn)，分別為FL2.1、FL3.1、FL4.1、FL5.1、FL6.1、FL8.1及 FL11.1總貢獻(xiàn)率為97.0993%，LOD值介于2.6505—19.9334之間，其中FL3.1與單果重FW3.1，F(xiàn)L4.1與單果重FW4.1，F(xiàn)L5.1與單果重FW5.1，F(xiàn)L6.1與單果重FW6.1定位位置一致，由表2可知，果實(shí)長度與單果重極顯著相關(guān)，可能與基因多因一效或一因多效遺傳有關(guān)[18］。檢測到 7個QTL貢獻(xiàn)率大于5%，其中FL8.1貢獻(xiàn)率最高，為19.9334%，定位標(biāo)記在8-8589和8-8413之間，位點(diǎn)偏向標(biāo)記8-8413，遺傳距離為0.22 cM。FL5.1貢獻(xiàn)率最小，為5.1442%，位于標(biāo)記5-9232和5-5773之間，標(biāo)記間距離為3.29 cM。

2.3.3 果實(shí)寬度 QTL分析 檢測到與果實(shí)寬度相關(guān)的QTL位點(diǎn)共5個（表4），分別為FWID3.1、FWID4.1、FWID8.1、FWID10.1及 FWID11.1，貢獻(xiàn)率均超過10%，其中FWID8.1貢獻(xiàn)率最大，為18.4669%，定位在標(biāo)記8-0306和8-2169之間，距兩側(cè)標(biāo)記遺傳距離分別為5.71 cM和1.09 cM，此定位位置與FW8.2位置一致。

2.3.4 果肉厚度 QTL分析 檢測到與果肉厚度相關(guān)QTL位點(diǎn)2個（表4），分別為FT6.1、FT11.1，兩位點(diǎn)貢獻(xiàn)率均大于10%。FT6.1的貢獻(xiàn)率為12.0802%，位于6-1444和6-6615標(biāo)記之間，位置偏向6-6615側(cè)。FT11.1貢獻(xiàn)率為15.2309%，位于11-8315和11-3692標(biāo)記之間。

2.3.5 果形指數(shù)QTL分析 關(guān)于果型指數(shù)，只檢測到1個QTL，在2-1803和2-2808之間，與兩側(cè)標(biāo)記間距分別為2.18 cM和0.55 cM（表4）。

2.3.6 可溶性性固形物含量QTL分析 如表4所示，檢測到與可溶性固形物含量相關(guān)的到2個QTL位點(diǎn)，分別為SS6.1和SS12.1。SS6.1貢獻(xiàn)率為16.4299%，位于標(biāo)記 6-1444和 6-6615之間，SS12.1貢獻(xiàn)率為10.0947%，位于標(biāo)記12-5356和12-4957之間。

2.4 基因功能注釋及通路注釋

在本試驗(yàn)中，性狀定位的重疊區(qū)間共有5個，由于果實(shí)長度、果實(shí)寬度、果肉厚度均是衡量單果重的重要指標(biāo)，性狀間具有極顯著的相關(guān)性，因此，定位區(qū)間的重疊與果實(shí)性狀間極高的相關(guān)性呈現(xiàn)了本試驗(yàn)數(shù)據(jù)的雙向驗(yàn)證。其中，有3個定位區(qū)間物理距離較小，因此選取 4號染色體單果重 FW2.1和果實(shí)長度FL2.1定位區(qū)間，物理距離為298 kb，5號染色體FW5.1和FL5.1定位區(qū)間，物理距離為169 kb，8號染色體FW8.2和FWID8.1定位區(qū)間1.3 Mb，對區(qū)間內(nèi)的223個基因功能注釋及代謝通路注釋。表5為區(qū)段內(nèi)223個基因的GO（Gene Ontology）二級功能注釋，在GO的3大類別中，代謝過程（Metabolic process）、細(xì)胞（Cell）及細(xì)胞構(gòu)成（Cell part）、聯(lián)結(jié)（Binding）與催化活性（Catalytic activity）基因數(shù)量占比較高。

表4 甜瓜果實(shí)相關(guān)性狀QTL分析及其遺傳效力Table 4 QTLs and the effects of the fruit traits in melon

對 223個基因進(jìn)行代謝通路注釋并進(jìn)行富集分析，將顯著性0.05水平的富集通路整理成表。表6所示，幾丁質(zhì)降解通路II（chitin degradation II）顯著性最高，且基因數(shù)量最多。其次還有膽堿生物合成（Choline biosynthesis III）等。幾丁質(zhì)酶是幾丁質(zhì)降解的主要成分酶，幾丁質(zhì)酶可以促進(jìn)植物的營養(yǎng)生長，同時參與植物生長發(fā)育的調(diào)控，在細(xì)胞分裂、分化及在植物生長發(fā)育的信號分子中產(chǎn)生作用。

表5 223個基因功能注釋Table 5 The table for the result of gene annotation

表6 顯著富集的代謝通路Table 6 Significant enrichment of metabolic pathways

3 討論

3.1 試驗(yàn)材料選擇

在試驗(yàn)材料選擇方面，本試驗(yàn)利用野生種質(zhì)資源作為親本之一。由于野生種質(zhì)資源具有豐富的多樣性，其性狀與栽培品種差異大，因此可開發(fā)性狀數(shù)量多且后代群體性狀分布范圍廣。本試驗(yàn)選取野生甜瓜品系X207作為親本之一，其具有與 SEBASTIAN[19］和MICHEL[20］的研究中野生品種記錄相一致的特征，主要性狀表現(xiàn)為小葉片和小花，莖蔓細(xì)小、高度分枝，生長勢強(qiáng)，花為雌雄同株，果實(shí)卵圓形或圓形，果實(shí)小（20.0—50.0 g），種子小，果肉薄且無法食用等。野生品種 X207具備的性狀特征與栽培品種之間具有極大的遺傳背景差異，在單果重等數(shù)量性狀基因定位方面具有較大的優(yōu)勢。

3.2 SNP標(biāo)記挖掘及轉(zhuǎn)化CAPS標(biāo)記

隨著不斷研究，通過綜合SNP標(biāo)記和CAPS標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)，形成了一種以SNP位點(diǎn)變異為基礎(chǔ)的CAPS標(biāo)記，利用生物信息學(xué)手段從植物基因組重測序數(shù)據(jù)中分析出大量的SNP位點(diǎn)、酶切位點(diǎn)及相應(yīng)的限制性內(nèi)切酶，再利用CAPS手段識別DNA序列的多態(tài)性。本研究是基于全基因組重測序數(shù)據(jù)開發(fā)的 CAPS標(biāo)記，多態(tài)率為46.25%，因此更加具有針對性。基于雙親重測序數(shù)據(jù)所開發(fā)的CAPS標(biāo)記更加準(zhǔn)確、有效，在各作物間的多態(tài)性為39.50%—56.83%[21］。束永俊等[17］基于大豆基因組重測序數(shù)據(jù)共設(shè)計 CAPS標(biāo)記139個，其中79個CAPS標(biāo)記具有多態(tài)性，多態(tài)率為56.83%。周慧文等[22］基于西瓜重測序數(shù)據(jù)及已公布的西瓜全基因組數(shù)據(jù)，共設(shè)計了420個CAPS標(biāo)記，其中247個CAPS具有多態(tài)性，多態(tài)率為58.80%。由于CAPS標(biāo)記可以通過簡單的PCR、酶切和瓊脂糖凝膠電泳完成，所以將SNP標(biāo)記轉(zhuǎn)化為CAPS標(biāo)記，能夠提升 SNP標(biāo)記在甜瓜分子育種中的應(yīng)用進(jìn)程。明確SNP位點(diǎn)在甜瓜基因組上的分布情況可以更加高效精確的進(jìn)行甜瓜遺傳圖譜的構(gòu)建及基因精細(xì)定位。

3.3 分子標(biāo)記開發(fā)及圖譜構(gòu)建

本研究利用基于親本材料全基因組重測序數(shù)據(jù)開發(fā)了185個CAPS標(biāo)記，構(gòu)建了一張遺傳距離全長為1 600.45 cM，標(biāo)記間平均距離為8.65 cM的高密度遺傳圖譜。6號染色體上6-1444和6-6615兩標(biāo)記之間物理距離較遠(yuǎn)，原因可能是標(biāo)記空缺區(qū)段或測序結(jié)果染色體部分缺失，尚需進(jìn)一步增加篩選密度，通過新標(biāo)記或其他標(biāo)記及方法完善構(gòu)建圖譜。

本研究中開發(fā)的CAPS標(biāo)記基因組座位已知，可以明確各標(biāo)記間的物理距離，便于日后遺傳圖譜的加密及基因精細(xì)定位等研究工作。與其他標(biāo)記相比，CAPS標(biāo)記具有以下優(yōu)勢：（1）CAPS標(biāo)記來自親本間廣泛分布的SNP位點(diǎn)，具有分布廣、分型準(zhǔn)、多態(tài)率高等優(yōu)勢。本試驗(yàn)中CAPS引物多態(tài)性達(dá)46.25%；（2）用1%瓊脂糖凝膠電泳對CAPS標(biāo)記進(jìn)行檢測，操作方便且易于觀察；（3）在測序的基因組中有龐大的單堿基突變位點(diǎn)為構(gòu)建高飽和遺傳連鎖圖譜提供更大可能性；（4）所構(gòu)建遺傳連鎖圖譜與實(shí)際染色體相對應(yīng)，基因定位更有意義。

3.4 單果重相關(guān)性狀相關(guān)性分析及QTL定位

本試驗(yàn)組合栽培品種與野生品種作為親本材料，單果重、果實(shí)長度、果實(shí)寬度及果肉厚度等性狀均差異顯著。通過 F2:3群體相關(guān)性分析結(jié)果顯示，單果重與果實(shí)長度、果實(shí)寬度、果肉厚度及可溶性固形物含量均呈顯著相關(guān)，說明單果重受果實(shí)長度、果實(shí)寬度、果肉厚度及可溶性固形物含量影響較大，甜瓜單果重隨著果實(shí)長度、寬度及果肉厚度的增加而增加，在定位分析中，這些性狀大多數(shù)在相同的連鎖群上，定位區(qū)間相同或相近，這種現(xiàn)象不僅存在于甜瓜中，也存在于其他植物中[23-30］。

欒非時等[31］利用美國厚皮甜瓜品系和中國薄皮甜瓜品系構(gòu)建F2群體，在8號染色體上定位到與1個與單果重有關(guān)的 QTL位點(diǎn)，貢獻(xiàn)率為 78.24%。RAMAMURTHY等[12］利用蛇瓜和厚皮甜瓜構(gòu)建的 F2群體進(jìn)行QTL定位，發(fā)現(xiàn)在8號染色體存在2個與單果重相關(guān)QTL位點(diǎn)，貢獻(xiàn)率分別為20.60%和12.80%，與本試驗(yàn)在8號染色體上檢測到的2個QTL位點(diǎn)一致，其中 FW8.1的貢獻(xiàn)率為 25.88%，表明控制甜瓜單果重的主效基因位于 8號染色體上。WANG等[32］用不同基因型親本構(gòu)建兩個F2群體遺傳連鎖圖譜，檢測到4個與果實(shí)長度有關(guān)位點(diǎn)，分別位于2、7、7、8號染色體，貢獻(xiàn)率均低于15%，屬于微效QTL位點(diǎn)，檢測到2個與果實(shí)寬度有關(guān)的QTL位點(diǎn)，定位到第5、11號染色體上，貢獻(xiàn)率均小于 15%，屬于微效 QTL位點(diǎn)，果實(shí)長度與本試驗(yàn)2、8染色體結(jié)果一致，果實(shí)寬度與本試驗(yàn)定位的11號染色體位置相同。欒非時[33］等利用厚皮甜瓜和薄皮甜瓜構(gòu)建的 F2群體進(jìn)行 QTL分析，定位到3個與單果重有關(guān)的微效位點(diǎn)，與本試驗(yàn)中5、6、11號染色體定位結(jié)果一致。定位到5個與果實(shí)長度有關(guān)的QTL位點(diǎn)，其中3、5、6、11號染色體的定位結(jié)果與本試驗(yàn)結(jié)果一致，甜瓜的單果重、果實(shí)長度、果實(shí)寬度等性狀都為數(shù)量性狀受多基因調(diào)控，且受群體類型和環(huán)境影響較大。DIAZ[13］等以栽培甜瓜和野生甜瓜雜交后代為群體，單果重、果實(shí)長度、果實(shí)寬度均定位在2號、4號、6號及8號染色體上，果實(shí)厚度相關(guān)QTL位點(diǎn)在4號和8號染色體上，果形指數(shù)在2號、4號及6號染色體上，在這四條染色體上位點(diǎn)呈簇出現(xiàn)，且定位區(qū)間在相同或相鄰，而本試驗(yàn)中在3號、4號、6號、8號及11號染色體上均有位點(diǎn)成簇出現(xiàn)，可能存在一因多效的現(xiàn)象。學(xué)者 DIAZ試驗(yàn)材料與本試驗(yàn)所用材料類型相似，均使用野生品種作為親本之一，其4、6、8號染色體上定位結(jié)果與本試驗(yàn)定位結(jié)果一致，少數(shù)染色體定位結(jié)果不一致，可能由于受到栽培環(huán)境的影響。

3.5 區(qū)間內(nèi)基因注釋

由于單果重性狀是多基因控制的數(shù)量性狀，其差異受到多個基因的直接或間接影響，影響因素十分復(fù)雜。并且在當(dāng)前的基因注釋數(shù)據(jù)庫（GO、KEGG）中，區(qū)間內(nèi)基因的注釋也較有限，因此難以確定某個基因是否與性狀相關(guān)，當(dāng)前只能初步得到區(qū)間內(nèi)基因的功能與所參與通路的注釋概況?；虻耐诰蛉孕枰M(jìn)一步的探索。

4 結(jié)論

本研究構(gòu)建了包含185個CAPS標(biāo)記的遺傳圖譜，共檢測到24個QTL位點(diǎn)，明確了其在連鎖群上分布情況及位點(diǎn)遺傳效應(yīng)。檢測到與單果重相關(guān)位點(diǎn)7個，其中FW8.1的貢獻(xiàn)率高達(dá)25.88%，LOD值為16.88，為主效QTL；與果實(shí)長度相關(guān)位點(diǎn)7個，總貢獻(xiàn)率為97.10%；與果實(shí)寬度相關(guān)位點(diǎn)5個，與果肉厚度相關(guān)位點(diǎn)2個，與果形指數(shù)相關(guān)位點(diǎn)1個，與可溶性固形物含量相關(guān)位點(diǎn)1個。通過遺傳分析和相關(guān)性研究，發(fā)現(xiàn)單果重與果實(shí)長度、果實(shí)寬度及果肉厚度極顯著相關(guān)，定位位點(diǎn)集中在3、4、5、6、8、11號染色體上，且定位區(qū)間相同或相近。研究結(jié)果為進(jìn)一步探究甜瓜單果重的遺傳機(jī)理和主效基因的精細(xì)定位及克隆奠定了理論基礎(chǔ)。