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黄瓜起源于喜马拉雅山脉南麓,普遍不耐低温,喜温但不耐热。黄瓜生长的最适温度为25℃-32℃。黄瓜对低温敏感,在16℃以下停止生长,抵抗力严重下降,在6℃以下因冷害而死亡。同时,黄瓜不耐高温,在生产上越夏困难,通常在40℃以上出现高温胁迫症状。西双版纳黄瓜(以下简称XIS黄瓜)仅分布在中国云南省西双版纳州一带。这是一个典型的低纬度热带地区,纬度低至N21°。XIS黄瓜具有对冷害极敏感,但是极端耐热的特点。本研究比较了XIS黄瓜与92份黄瓜种质资源的低温耐受性。用XIS黄瓜与测序材料“9930”构建了F2人工分离群体,并通过BSA-DNA混池测序对黄瓜的苗期高温耐受性、苗期低温耐受性、低温发芽三个性状进行了初步定位。这项研究对XIS黄瓜种质资源的挖掘和利用具有重要意义。本研究的要点如下:1.比较了XIS黄瓜和92份黄瓜种质资源的苗期耐寒性。在6℃下,对四叶一心的黄瓜幼苗进行短暂的低温处理。结果,共筛选到25份高耐寒资源,其中5份种质资源(51,201,202,416和419)在低温处理5d后无明显冷害症状(冷害指数1.2-2)。值得注意的是,原产于热带地区的印度野生黄瓜和XIS黄瓜截然不同。印度野黄瓜最耐冷,XIS黄瓜最耐热。2.通过BSA-DNA混池测序,在10℃下对黄瓜低温发芽性状(LTG)进行QTL定位。利用高LTG的9930(父本)和低LTG的XIS黄瓜(母本)杂交构建F2群体。在冷处理开始后第2、4、6、8、10天调查发芽率。在第10天,9930的LTG值为66.4%,而版纳黄瓜的LTG值仍然为0%。然而,在恢复到常温25℃时,大部分种子仍然可以发芽。F1群体的平均LTG值为9.2%,表现与XIS黄瓜相似,表明LTG是隐性性状。F2的平均LTG值为<20%,高发芽:半发芽:不发芽约等于1:2:1。从300个F2种子中,选择30颗发芽最快和30颗完全不发芽的种子,放回常温,采集叶片,提取DNA并构建极端混池,进而进行BSA-DNA混池测序。结果并未检测到任何QTL信号。这意味着XIS黄瓜的LTG性状可能是母性遗传或表观遗传。3.通过BSA-DNA混池测序,在6℃下对黄瓜苗期低温耐受性(LTT)进行QTL定位。定位群体与LTG相同,仍然为9930(父本)和XIS黄瓜(母本)的F2。对350个F2群体单株进行低温处理,选择30株最耐冷和30株最不耐冷的单株构建极端性状的混池,并进行混池测序。在父本、母本、以及两个分析池(cold-R池与cold-S池)之间一共检测到751851个SNP,其中472138个SNP为高质量SNP用于关联分析。进行欧式距离(Euclidean Distance,ED)关联分析法和SNP-index两种分析方法,取二者关联区域的交集,在chr6检测到两个QTL信号,二者位置相邻,区间总长度为9.4Mb,有1426个注释基因。进一步通过In Del标记进行验证,得到相似的关联区域。最终得到两个长度分别为4.05Mb和4.69Mb的关联区域,涉及1340个基因。其中非同义突变基因429个,移码突变基因22个。GO富集分析发现,上述基因主要涉及integral component of membrane(GO:0016021),anchored component of plasma membrane(GO:0046658),plasma membrane part(GO:0044459),mitochondrial outer membrane(GO:0005741)。基于基因功能注释,筛选了5个LTT的候选基因,它们是(Csa V3_6G047000、Csa V3_6G037650、Csa V3_6G046610、Csa V3_6G036700、Csa V3_6G031790)。4.通过BSA-DNA混池测序,在42℃下对黄瓜苗期高温耐受性(HTT)进行QTL定位。定位群体与LTG相同,仍然为9930(父本)和XIS黄瓜(母本)的F2,群体大小为350株。在父本、母本、以及两个分析池(cold-R池与cold-S池)之间一共检测到774096个SNP,其中548158个SNP为高质量SNP用于关联分析。进行ED关联分析法和SNP-index两种分析方法,取二者关联区域的交集,分别在chr1短臂端和chr3中部检测到两个大的QTL区间。进一步通过In Del标记进行验证,得到相似的关联区域。最终在chr1检测到相邻的两个QTL,HTT1.1(1.73Mb)和HTT1.2(2.49Mb),在chr3检测到1个QTL即HTT3.1(3.66Mb)。区域内共分布952个基因。其中367个基因存在非同义突变,35个基因存在移码突变。GO富集分析发现,上述基因仍然主要与膜结构有关,包括integral component of membrane(GO:0016021),anchored component of plasma membrane(GO:0046658),mitochondrial outer membrane(GO:0005741)。基于基因功能注释,筛选了7个基因作为控制HTT性状的候选基因,它们是(Csa V3_1G001660、Csa V3_1G005130、Csa V3_1G002970、Csa V3_1G002310、Csa V3_1G002690、Csa V3_3G027660、Csa V3_1G000900)。