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黄玉辉, 黄如葵, 冯诚诚, 琚茜茜, 黄熊娟, 梁家作, 刘杏连, 陈小凤(
)
收稿日期:2026-02-10
出版日期:2026-08-31
通讯作者:
陈小凤Xiaochen310310@163.com基金资助:
HUANG Yu-hui, HUANG Ru-kui, FENG Cheng-cheng, JU Xi-xi, HUANG Xiong-juan, LIANG Jia-zuo, LIU Xing-lian, CHEN Xiao-feng(
)
Received:2026-02-10
Published:2026-08-31
摘要:
目的 苦瓜全雌系在高效杂交育种中起着重要作用,为提高全雌系材料的选择效率,通过定位苦瓜全雌性状调控基因,开发与其紧密连锁的分子标记,为开展苦瓜全雌系分子育种提供理论依据与技术支撑。 方法 以苦瓜全雌自交系MC52及雌雄同株自交系K8为试材,构建F2分离群体,调查其F1、F2等世代的花型分化情况,并进行遗传规律分析;根据F2分离群体构建极端性状混池,通过BSA-seq重测序和精细定位,对调控苦瓜全雌性状基因进行定位;基于定位区间内两亲本间的变异位点,开发与全雌性状紧密连锁的分子标记并验证该标记的准确性和通用性。 结果 MC52与K8进行杂交,其F2分离符合3∶1孟德尔遗传规律;成功将调控全雌性状基因gy1-1定位在分子标记G-8和G-9之间,区域大小约176 kb,区间共包含21个编码基因;开发了GY-KASP分子标记并对F2群体进行基因型鉴定,与苦瓜花性型表型鉴定结果相比较,准确率达到100%;进一步利用GY-KASP对54份苦瓜自交系材料进行基因型检测,其中全雌材料表现为C:C型,雌雄同株材料表现为G:G或G:C型。 结论 苦瓜全雌性状由隐性单基因控制,命名为gy1-1,定位在1号染色体上约176 kb的物理区间;开发的GY-KASP标记能准确高效鉴定苦瓜全雌系和雌雄同株系,提高良种选择效率,降低育种成本,加快育种进程。
黄玉辉, 黄如葵, 冯诚诚, 琚茜茜, 黄熊娟, 梁家作, 刘杏连, 陈小凤. 苦瓜全雌性KASP标记的开发与应用[J]. 生物技术通报, doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2026-0205.
HUANG Yu-hui, HUANG Ru-kui, FENG Cheng-cheng, JU Xi-xi, HUANG Xiong-juan, LIANG Jia-zuo, LIU Xing-lian, CHEN Xiao-feng. Development and Application of KASP Markers for Gynoecy in Bitter Gourd[J]. Biotechnology Bulletin, doi: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2026-0205.
世代 Generation | 雌雄同株植株 Monoecious plants | 全雌植株 Gynoecious plants | 分离比 Segregation ratio | χ2 | χ2(0.05) |
|---|---|---|---|---|---|
| P1(MC52) | 0 | 20 | |||
| P2(K8) | 20 | 0 | |||
| F1(P1×P2) | 30 | 0 | |||
| F2(F1(P1×P2)) | 371 | 134 | 3∶1 | 0.59 | 3.84 |
表1 苦瓜全雌性状遗传规律
Table 1 Inheritance of the gynoecious trait in bitter gourd
世代 Generation | 雌雄同株植株 Monoecious plants | 全雌植株 Gynoecious plants | 分离比 Segregation ratio | χ2 | χ2(0.05) |
|---|---|---|---|---|---|
| P1(MC52) | 0 | 20 | |||
| P2(K8) | 20 | 0 | |||
| F1(P1×P2) | 30 | 0 | |||
| F2(F1(P1×P2)) | 371 | 134 | 3∶1 | 0.59 | 3.84 |
图1 基于BSA-Seq预测对苦瓜全雌基因gy1-1的定位A:Δ(SNP-index)值的分布图;B:ED值的全基因组分布图;散点图为原始值,黑色曲线为拟合值,蓝线和红线分别为95%和99%置信水平阈值线。横坐标表示染色体的位置
Fig. 1 Localization of gynoecious gene gy1-1 based on BSA-Seq predictionA: Δ(SNP-index) distribution map. B: Whole-genome distribution map of ED values. The scatter plot represents the original values, the black curve represents the corresponding fitted values, the blue and red lines represent the threshold lines for 95% and 99% confidence level respectively. The horizontal axis represents the position of chromosomes
图2 苦瓜全雌基因gy1-1的物理图谱A:gy1-1初定位于1号染色体18.7‒21.1 cM之间;B:利用505个单株精细定位gy1-1于G-8和G-9标记约176 kb范围内,标记下面的数字代表交换单株数
Fig. 2 Physical map of gynoecious gene gy1-1A: The gy1-1 gene is located on chromosome 1 between markers 18.7 cM and 21.1 cM. B: The gy1-1 gene was mapped to a 176 kb region between markers G-8 and G-9, number of recombinant individuals are shown below the markers
图3 GY-KASP标记在部分F2代群体(A)和54份苦瓜材料(B)中的基因分型结果蓝色信号:全雌型,基因型为C︰C;红色信号:雌雄同株型,基因型为G︰G;绿色:雌雄同株型,基因型为G︰C
Fig. 3 Genotyping results of the GY-KASP marker in some F2 populations (A) and 54 bitter gourd materials (B)Blue signal: Gynoecious type with genotype C:C. Red signal: Monoecious type with genotype G:G. Green: Monoecious type with genotype G:C
编号 No. | 材料名称 Material name | 花性型 Sexual phenotype | 基因型 Genotype | 编号 No. | 材料名称 Material name | 花性型 Sexual phenotype | 基因型 Genotype |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | MC52 | 全雌型 | C:C | 29 | GY-27 | 全雌型 | C:C |
| 2 | K8 | 雌雄同株型 | G:G | 30 | GY-28 | 全雌型 | C:C |
| 3 | GY-1 | 全雌型 | C:C | 31 | GY-29 | 全雌型 | C:C |
| 4 | GY-2 | 全雌型 | C:C | 32 | GY-30 | 全雌型 | C:C |
| 5 | GY-3 | 全雌型 | C:C | 33 | GY-31 | 全雌型 | C:C |
| 6 | GY-4 | 全雌型 | C:C | 34 | GY-32 | 全雌型 | C:C |
| 7 | GY-5 | 全雌型 | C:C | 35 | GY-33 | 全雌型 | C:C |
| 8 | GY-6 | 全雌型 | C:C | 36 | GY-34 | 全雌型 | C:C |
| 9 | GY-7 | 全雌型 | C:C | 37 | GY-35 | 全雌型 | C:C |
| 10 | GY-8 | 全雌型 | C:C | 38 | GY-36 | 全雌型 | C:C |
| 11 | GY-9 | 全雌型 | C:C | 39 | GY-37 | 全雌型 | C:C |
| 12 | GY-10 | 全雌型 | C:C | 40 | K1 | 雌雄同株型 | G:G |
| 13 | GY-11 | 全雌型 | C:C | 41 | K2 | 雌雄同株型 | G:G |
| 14 | GY-12 | 全雌型 | C:C | 42 | K3 | 雌雄同株型 | G:G |
| 15 | GY-13 | 全雌型 | C:C | 43 | K4 | 雌雄同株型 | G:G |
| 16 | GY-14 | 全雌型 | C:C | 44 | K5 | 雌雄同株型 | G:G |
| 17 | GY-15 | 全雌型 | C:C | 45 | K6 | 雌雄同株型 | G:G |
| 18 | GY-16 | 全雌型 | C:C | 46 | K7 | 雌雄同株型 | G:C |
| 19 | GY-17 | 全雌型 | C:C | 47 | K8 | 雌雄同株型 | G:G |
| 20 | GY-18 | 全雌型 | C:C | 48 | K9 | 雌雄同株型 | G:G |
| 21 | GY-19 | 全雌型 | C:C | 49 | K10 | 雌雄同株型 | G:G |
| 22 | GY-20 | 全雌型 | C:C | 50 | K11 | 雌雄同株型 | G:G |
| 23 | GY-21 | 全雌型 | C:C | 51 | K12 | 雌雄同株型 | G:C |
| 24 | GY-22 | 全雌型 | C:C | 52 | K13 | 雌雄同株型 | G:G |
| 25 | GY-23 | 全雌型 | C:C | 53 | K14 | 雌雄同株型 | G:G |
| 26 | GY-24 | 全雌型 | C:C | 54 | K15 | 雌雄同株型 | G:G |
| 27 | GY-25 | 全雌型 | C:C | 55 | K16 | 雌雄同株型 | G:C |
| 28 | GY-26 | 全雌型 | C:C | 56 | K17 | 雌雄同株型 | G:G |
表2 供试苦瓜材料表型和基因型鉴定
Table 2 Phenotypic and genotypic identification of bitter gourd materials
编号 No. | 材料名称 Material name | 花性型 Sexual phenotype | 基因型 Genotype | 编号 No. | 材料名称 Material name | 花性型 Sexual phenotype | 基因型 Genotype |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | MC52 | 全雌型 | C:C | 29 | GY-27 | 全雌型 | C:C |
| 2 | K8 | 雌雄同株型 | G:G | 30 | GY-28 | 全雌型 | C:C |
| 3 | GY-1 | 全雌型 | C:C | 31 | GY-29 | 全雌型 | C:C |
| 4 | GY-2 | 全雌型 | C:C | 32 | GY-30 | 全雌型 | C:C |
| 5 | GY-3 | 全雌型 | C:C | 33 | GY-31 | 全雌型 | C:C |
| 6 | GY-4 | 全雌型 | C:C | 34 | GY-32 | 全雌型 | C:C |
| 7 | GY-5 | 全雌型 | C:C | 35 | GY-33 | 全雌型 | C:C |
| 8 | GY-6 | 全雌型 | C:C | 36 | GY-34 | 全雌型 | C:C |
| 9 | GY-7 | 全雌型 | C:C | 37 | GY-35 | 全雌型 | C:C |
| 10 | GY-8 | 全雌型 | C:C | 38 | GY-36 | 全雌型 | C:C |
| 11 | GY-9 | 全雌型 | C:C | 39 | GY-37 | 全雌型 | C:C |
| 12 | GY-10 | 全雌型 | C:C | 40 | K1 | 雌雄同株型 | G:G |
| 13 | GY-11 | 全雌型 | C:C | 41 | K2 | 雌雄同株型 | G:G |
| 14 | GY-12 | 全雌型 | C:C | 42 | K3 | 雌雄同株型 | G:G |
| 15 | GY-13 | 全雌型 | C:C | 43 | K4 | 雌雄同株型 | G:G |
| 16 | GY-14 | 全雌型 | C:C | 44 | K5 | 雌雄同株型 | G:G |
| 17 | GY-15 | 全雌型 | C:C | 45 | K6 | 雌雄同株型 | G:G |
| 18 | GY-16 | 全雌型 | C:C | 46 | K7 | 雌雄同株型 | G:C |
| 19 | GY-17 | 全雌型 | C:C | 47 | K8 | 雌雄同株型 | G:G |
| 20 | GY-18 | 全雌型 | C:C | 48 | K9 | 雌雄同株型 | G:G |
| 21 | GY-19 | 全雌型 | C:C | 49 | K10 | 雌雄同株型 | G:G |
| 22 | GY-20 | 全雌型 | C:C | 50 | K11 | 雌雄同株型 | G:G |
| 23 | GY-21 | 全雌型 | C:C | 51 | K12 | 雌雄同株型 | G:C |
| 24 | GY-22 | 全雌型 | C:C | 52 | K13 | 雌雄同株型 | G:G |
| 25 | GY-23 | 全雌型 | C:C | 53 | K14 | 雌雄同株型 | G:G |
| 26 | GY-24 | 全雌型 | C:C | 54 | K15 | 雌雄同株型 | G:G |
| 27 | GY-25 | 全雌型 | C:C | 55 | K16 | 雌雄同株型 | G:C |
| 28 | GY-26 | 全雌型 | C:C | 56 | K17 | 雌雄同株型 | G:G |
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