裸仁美洲南瓜(Hull-less Cucurbita pepo)是美洲南瓜的一种突变品种,目前已被大面积推广栽培。然而由于近年裸仁美洲南瓜育种技术手段传统、无壳率不稳定、综合性状不突出以及白粉病的侵害等,已成为限制裸仁美洲南瓜种质创新的一个瓶颈问题。因此,本研究选用有壳和裸仁美洲南瓜为试验材料,通过RT-PCR技术克隆了种皮4CL基因片段,对比分析了其基因序列和蛋白质序列,同时调查了白粉菌侵染后不同美洲南瓜的发病率及ISSR分析,为裸仁美洲南瓜的品质改良提供了理论支撑和经验参考。研究结果如下:1.采用RT-PCR技术,克隆出了有壳美洲南瓜(P3)和无壳美洲南瓜(P13)种皮的部分4CL基因cDNA片段。结果显示P3、P13的4CL基因的核苷酸序列与蛋白质序列和其他植物的4CL基因同源性基本一致。2.4CL基因在美洲南瓜种皮中的表达量随着天数的变化而变化,其表达量在种皮发育的前60天内呈现出了先增加后降低再增加再降低的趋势。有壳美洲南瓜与无壳美洲南瓜中各个部位的4CL基因的表达量也有着明显差别。在美洲南瓜授粉以后,随着时间天数的增加,无壳美洲南瓜种皮内的4CL基因表达量会渐渐低于有壳美洲南瓜的表达量:在美洲南瓜授粉后10~60天的时间内,种皮中的在有壳美洲南瓜和无壳美洲南瓜种皮中差异显著,且有壳美洲南瓜的一直高于裸仁美洲南瓜,说明美洲南瓜种皮的合成受到了4CL基因的调控。4CL基因的表达量的差异还体现在两种南瓜的根、茎、叶片、花等组织结构,且这些部位4CL基因的表达量与植物的木质化程度相关。3.运用ISSR标记技术对28份美洲南瓜材料进行遗传多样性分析,筛选出了7条多态性好且能将全部供试材料完全区分的引物,多态性比率为96.43%,28份美洲南瓜材料的遗传系数范围为0.60~0.93,平均遗传相似系数为0.765,表明不同美洲南瓜材料间存在着丰富的多态性。4.从聚类分析结果来看,所有美洲南瓜品种在GS=0.6672处被聚为5类,其中金苹果大三星、金苹果小三星、26号(2014-31)28号(2014-33)、3号(金苹果四星)、15号(2014-12)、24号(2014-29)、22号(2014-27)、25号(2014-30)、27号(2014-32)表现为抗病(R)20号(2014-25)、13号(2014-10)、14号(2014-11)、23号(2014-28)、17号(2014-22)、18号(2014-23)表现为感病(S)。总体来看,在GS=0.6672处,这五类对白粉病的树抗、感性尚不能划分,但将每一类继续往下细分时,聚类在一组的品种表现的抗、感性一致,表明遗传亲缘关系较近的品种对白粉病的发生表现的抗、感性是一致的。