黄瓜低温弱光耐受性评价指标体系以及弱光耐受性QTL定位的研究

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选择低温弱光抗性水平不同并有代表性的欧洲温室型、欧亚杂交型、华北温室型、华北露地型四种类型黄瓜的16个品种为研究对象,对其在弱光、弱光偏低温、弱光临界低温逆境下的光合代谢、相关生理生化指标、形态指标等进行了测定,建立了实用性强的早期黄瓜低温弱光耐受性的鉴定方法和体系,并用于育种材料的选择和基因定位的研究,取得如下结果: 1.偏低温、临界低温是对黄瓜生长产生不同影响的两种低温逆境。黄瓜对两种低温逆境的反映差异很大。在单一的偏低温和偏低温弱光下Fv/Fm、M峰等荧光参数的变化表明光合系统未受明显伤害。生长量的差异,特别是叶面积增长量稳定地反映出品种间对偏低温和弱光的差异。临界低温能使黄瓜的Fv/Fm明显下降,M峰消失,光合代谢受到显著影响,可能伤及PSⅡ,同时,幼苗在数大之内产生明显受害症状,并逐步加重,严重时引起凋萎,据此估算出的冷害指数,可以较好地反应品种的耐冷性。两种逆境对黄瓜生长的影响结果不同,黄瓜对两种逆境的耐受性是两个相对独立的遗传性状。临界低温下黄瓜幼苗的脯氨酸含量、根系活力、电解质渗漏率等和偏低温弱光时的叶绿素含量、荧光参数等反映了黄瓜的相关生理代谢变化,可用于分析黄瓜的低温弱光耐性机理。 2.弱光与偏低温、临界低温产生协效应。单一弱光胁迫也未引起光合系统明显的伤害,叶面积增长量也是评价品种间耐受性差异的主要指标。弱光与偏低温协作时弱光起着主导作用;弱光与临界低温协作时,临界低温起主导作用。偏低温弱光能诱导黄瓜幼苗抵抗临界低温的能力,减缓冷害症状。黄瓜对低温和对弱光的耐受性也是两个相对独立的性状。 3.临界低温下的冷害指数、偏低温弱光(单一弱光)下的叶面积增长量可作为评价黄瓜耐低温弱光的比较稳定可靠的指标,据此本试验设计了以这两个指标为主的黄瓜弱光(偏低温+弱光)和临界低温耐受性评价指标体系。 4.采用本试验建立的低温弱光评价指标体系,以117个重组自交系为材料,进行弱光耐受性表型评价和RAPD、AFLP、SSR分析,通过区间作图分析,检测到了5个与黄瓜耐弱光性状有关的QTL,其中1个表现增效加性效应,4个表现减性加性效应,分布在3个连锁群上。5个QTL的遗传贡献率在7.3-20.2%之间,其中la-5最大,为主效QTL。为进一步研究利用分子标记辅助选择技术进行黄瓜耐弱光相关基因的优化组合打下良好的基础。
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