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黄瓜(Cucumis sativus L.)是具有重要经济价值的蔬菜作物之一，大部分非单性和部分单性结实品种果实发育很大程度上依赖于授粉，在温室或大棚内多采用点花方法促进座果，露地品种如遇不利于授粉的环境，则果实产量将受到巨大的影响。单性结实作物无需授粉就能结实，并且可以改善果实品质。前人开展了一些关于黄瓜单性结实的相关研究，但大多限制于国外品种，而华南型黄瓜作为本土黄瓜有大量优秀的种质资源。为了探究单性结实遗传模型和调控机理，选育华南型雌雄同株黄瓜强单性结实品种。本实验选用华南型雌雄同株的极端材料组成杂交组合，对单性结实进行遗传规律分析、QTL定位及转录组测序。结果如下：
(1)选用华南型雌雄同株黄瓜强单性结实材料“RH”与华南型雌雄同株黄瓜弱单性结实材料“翠秋”组成4世代杂交组合，采用主基因与多基因分析模型对遗传规律进行分析。结果表明，在2018年秋季和2019年春季两季，该遗传群体中F2的单性结实率均呈现正态分布，符合数量性状遗传规律；华南型雌雄同株黄瓜单性结实符合MX2-AD-AD遗传模型由两对主基因+多基因控制，在F2群体中主基因以及多基因遗传率分别为80.16%和0%，两对主基因以加性效应为主。
(2)将实验材料“RH”和“翠秋”作为亲本构建F2分离群体，在F2中分别选取的25株极端强单性结实材料和25株极端弱单性结实材料作为子代极端混池，进行QTL-seq。我们发现了一个QTL位点parth5，位于5号染色体上前端13,200,000-20,000,000bp区域，该区域大小为6.3Mb，共含有48个突变基因。
(3)采用华南型雌雄同株近等基因系黄瓜，强单性结实材料“K31”与非单性结实材料“K33”作为实验材料，选择2个材料不同时期(d0、d2、d4)未授粉果实进行华南型雌雄同株黄瓜单性结实转录组测序。结果表明“K31”在3个时期(d0、d2、d4)共有1471个DEGs，其中上调DEGs有765个，下调DEGs有706个。而“K33”在三个时期共出现11233个DEGs，其中上调的DEGs有5153个，下调的DEGs有6080个。单性结实过程涉及的基因数目少于未授粉果实败育过程。
(4)由GO富集和KEGG通路分析结果相结合，发现黄瓜强单性结实与非单性结实材料果实中高表达的差异基因主要涉及次生代谢产物的生物合成、代谢途径、蛋白质结合、ATP结合、核苷酸结合、DNA结合、离子结合与运输、细胞膜组分、细胞和生物调节、氧化还原酶活性等通路。结合之前的QTL测序结果，我们在parth5位点上发现了17个可能参与单性结实形成与调控的基因。本研究可为后续挖掘单性结实基因和选育华南型雌雄同株强单性黄瓜结实品种奠定基础。
(1)选用华南型雌雄同株黄瓜强单性结实材料“RH”与华南型雌雄同株黄瓜弱单性结实材料“翠秋”组成4世代杂交组合，采用主基因与多基因分析模型对遗传规律进行分析。结果表明，在2018年秋季和2019年春季两季，该遗传群体中F2的单性结实率均呈现正态分布，符合数量性状遗传规律；华南型雌雄同株黄瓜单性结实符合MX2-AD-AD遗传模型由两对主基因+多基因控制，在F2群体中主基因以及多基因遗传率分别为80.16%和0%，两对主基因以加性效应为主。
(2)将实验材料“RH”和“翠秋”作为亲本构建F2分离群体，在F2中分别选取的25株极端强单性结实材料和25株极端弱单性结实材料作为子代极端混池，进行QTL-seq。我们发现了一个QTL位点parth5，位于5号染色体上前端13,200,000-20,000,000bp区域，该区域大小为6.3Mb，共含有48个突变基因。
(3)采用华南型雌雄同株近等基因系黄瓜，强单性结实材料“K31”与非单性结实材料“K33”作为实验材料，选择2个材料不同时期(d0、d2、d4)未授粉果实进行华南型雌雄同株黄瓜单性结实转录组测序。结果表明“K31”在3个时期(d0、d2、d4)共有1471个DEGs，其中上调DEGs有765个，下调DEGs有706个。而“K33”在三个时期共出现11233个DEGs，其中上调的DEGs有5153个，下调的DEGs有6080个。单性结实过程涉及的基因数目少于未授粉果实败育过程。
(4)由GO富集和KEGG通路分析结果相结合，发现黄瓜强单性结实与非单性结实材料果实中高表达的差异基因主要涉及次生代谢产物的生物合成、代谢途径、蛋白质结合、ATP结合、核苷酸结合、DNA结合、离子结合与运输、细胞膜组分、细胞和生物调节、氧化还原酶活性等通路。结合之前的QTL测序结果，我们在parth5位点上发现了17个可能参与单性结实形成与调控的基因。本研究可为后续挖掘单性结实基因和选育华南型雌雄同株强单性黄瓜结实品种奠定基础。