甜瓜属(Cucumis)包含52个种,其中包括黄瓜(C.sativus L.,2n=14)与甜瓜(C.meloL.,2n = 24)两个重要的经济作物,以及许多重要的栽培和野生种。C.anguria(也称为西印度黄瓜,2n=24)是甜瓜属一个重要的栽培物种。C.anguria富含多种维生素以及矿质元素,并对多种生物和非生物胁迫具有抗性,例如对白粉病、枯萎病和南方根结线虫的抗性。C.angiuria中丰富的优良基因为甜瓜属作物的种间改良提供了宝贵的资源。染色体核型的分析可为物种在类群中的进化关系提供重要的信息,进化关系的阐述是该物种进一步用于种间育种利用的重要理论基础。荧光原位杂交是染色体核型分析的有力工具。利用近缘物种间序列的同源性进行跨物种的荧光原位杂交技术(cross-species fluorescence in situ hybridization,cross-species FISH),能够对未知基因组信息的物种开展细胞遗传学研究以及进一步的物种间染色体结构进化研究。本论文首先基于C1.anguria同属的黄瓜基因组序列信息,筛选C.anguria每条染色体特异的单拷贝基因探针,在C.anguria有丝分裂中期染色体上构建其核型;其次利用筛选的探针识别C.anguria粗线期12条染色体,并分析单条染色体的形态和异染色质分布情况;进一步依据筛选的探针在黄瓜和C.anguria每条染色体上的分布,分析这两个物种染色体之间的共线性关系;最后分析了 C.anguria的重复序列组成,并进行了 FISH鉴定。主要研究结果如下:1.筛选染色体特异的单拷贝基因探针构建C.anguria中期染色体核型从黄瓜每条染色体上筛选4-5个单拷贝基因作为探针,在C.anguri 中期染色体上鉴定,最终筛选出14个单拷贝基因探针,结合45SrDNA和5SrDNA位点信号,区分每条染色体,并进行核型分析。结果显示,C.angura每条染色体上有一到两个黄瓜单拷贝基因信号,通过不同的单拷贝基因信号,清晰地对每条染色体进行了识别,据此测量了每条染色体的相对长度及臂比并建立了该物种的核型模式图,同时定义C.anguria的12条染色体,并分别记为A01-A12。2.C.anguria 粗线期染色体的FISH识别及形态特征分析基于C.angria中期染色体核型构建筛选的14个单拷贝基因,将这14个单拷贝基因作为探针在C.angura 粗线期染色体上识别相应的12条染色体,并对每条粗线期染色体进行异染色质分布特征分析。结果显示:不同的染色体异染色质分布情况有所差异。C.anguria 染色体A01,A02,A11的异染色质分布于靠近长臂端部;染色体A03,A05,A06,A08的异染色质分布于近着丝粒区:染色体A04除了两端外将近三分之二的区域有明显的DAPI着色;染色体A07和A12其异染色质分布于短臂和近着丝粒区域;染色体A09的长臂和短臂的中间区域有异染色质分布;染色体A10主要是常染色质,还存在少量散在的异染色质。3.C.anguria 与黄瓜染色体共线性关系分析基于筛选的单拷贝基因序列在黄瓜和C.anguria上位置的对应关系,可以初步得出黄瓜和C.anguria染色体的共线性关系。结果显示:每一条黄瓜的染色体对应一条或两条C.anguria染色体。Cangur.染色体A06 + A09,A03 +A12,A02+A04和A01 +A11分别对应黄瓜染色体(记作C1-C7)C1,C2,C3和C6;C.anguria染色体A08,A10和A05对应黄瓜的染色体C4,C5和C7。4.C.anguria 基因组重复序列分析基于Hig2000平台的基因组测序和graph-based的重复序列分析能够得出C.anguria基因组主要重复序列组成。结果显示:C.anguria基因组大约84%的部分是重复序列。长末端重复的逆转座元件是主要的DNA重复序列,此外,还包括了 DNA转座子、低复杂性重复序列,简单重复等。然后基于graph特征,筛选了一些重复序列做了 FISH鉴定:LTR型重复序列CL159,FISH结果显示信号出现在几乎所有染色体的末端。CL133,低复杂性重复序列,其FISH信号位于染色体的着丝粒周围区域。简单重复序列型的CL255、CL194和CL192,信号位于特定的染色体上。