中国南瓜突变体库构建及表型变异的初步分析
2021-04-15闵子扬韩小霞李勇奇胡新军汪端华孙小武
闵子扬 韩小霞 李勇奇 胡新军 汪端华 孙小武
(1湖南农业大学园艺学院,湖南 长沙 410128;2湖南省农业科学院蔬菜研究所,湖南 长沙 410125)
中国南瓜(Cucurbita moschataD.)是南瓜属4 个栽培种之一,是葫芦科(Cucurbitaceae)重要的蔬菜作物,具有广泛的营养价值、药用价值和经济价值[1]。我国关于南瓜的研究以品种选育为主,基础研究较弱,许多农艺性状的遗传规律还不明晰,严重制约常规育种发展[2]。基因组学的迅速发展可打破常规育种局限,对目标性状基因的发掘和功能研究已成为基因组学研究的重点[3-4]。正向和反向遗传学方法对基因组进行分析是功能基因组学研究的两种有效途径[5],而基因变异是基因组分析研究的基础。构建突变体库作为获得基因变异的重要途径,逐渐受到重视。
构建突变体库的方法主要包括物理、化学和生物诱变,其中理化诱变能够高效迅速地获得更多有价值的突变材料[6]。甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)是目前应用最广泛的化学诱变剂之一,它可直接诱发点突变,具有操作简便、高效、突变范围广、遗传稳定等优点,是目前构建突变体库的首选方法[7]。利用EMS 诱变技术已在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)[8]、水稻(Oryza sativaL.)[9]中构建了饱和突变体库,并进行了相关基因的功能分析,明确了花期[10]、抗逆性[11-12]及矮化[13]等基因的功能,同时获得了一批有价值的种质资源。在蔬菜作物方面,目前已在黄瓜(Cucumis sativusL.)[14]、西瓜[Citrullus lanatus(Thunb.)matsum et Nakai][15]、甜瓜(Cucumis meloL.)[16]、辣椒(Capsicum annuumL.)[17]、大白菜[Brassica pekinensis(lour).Rupr.][18]等作物上构建了EMS 突变体库,为相关作物的基础研究和新品种选育做出了重大贡献。
2017年南瓜全基因组测序顺利完成[19],使南瓜遗传育种的相关研究步入后基因组时代,构建南瓜突变体,深入系统研究南瓜相关功能基因势在必行。……
