APP下载

葫芦科作物线粒体和叶绿体基因组研究进展

2016-09-28朱强龙朱子成王鹏飞吕慧玲崔浩楠栾非时

中国瓜菜 2016年8期

朱强龙,朱子成,王鹏飞,吕慧玲,崔浩楠,栾非时

(农业部东北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室·东北农业大学园艺学院 哈尔滨 150030)

葫芦科(Cucurbitaceae)有 95 个属和 942~978个种[1],其中包括了黄瓜(Cucumis sativus)、甜瓜(Cucumis melo)、西瓜(Citrullus lanatus)、南瓜(Cucurbita moschata)、西葫芦(Cucurbita pepo)等重要的蔬菜作物,且葫芦科作物的经济价值仅次于茄科[2]。研究发现葫芦科作物拥有独特的半自主性的细胞器基因组(线粒体和叶绿体基因组)和目前已测序公布的高等植物中最大的线粒体基因组,且不同葫芦科作物间的线粒体基因组差异显著[2-7];叶绿体基因组相比其他高等植物叶绿体基因组缺失比较少。研究发现葫芦科作物的细胞器基因不仅与光合作用、呼吸作用等重要的细胞代谢途径相关,还与抗冷性[3-4]、性别分化[5]等重要性状相关。相比在葫芦科作物间差异较大的核基因组和线粒体基因组,利用相对保守的叶绿体基因组的分子标记或基因序列能很好地解答葫芦科作物之间的进化起源关系[1,6-8]。此外,大量研究揭示了黄瓜和甜瓜的线粒体基因组呈现父系遗传[9-14],而与它们亲缘关系较远的西瓜和西葫芦却保持着母系遗传方式[5,12,15],然而未能阐明其遗传方式差异的机制。迄今为止,已有黄瓜[16]、西瓜和西葫芦[17]3个作物的线粒体基因组测序完成,甜瓜线粒体基因组大部分虽然已经测序公布,但仍然不完整且结构不清楚[2];黄瓜[18-20]、甜瓜[2]和野生黄瓜[21]的叶绿体基因组测序完成,其他葫芦科作物的线粒体和叶绿体基因组还未测序发表。……

登录APP查看全文