不同基因型黄瓜性别与乙烯释放速率的关系

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1、2016（3）：37-42中国蔬菜CHINAVEGETABLES研究论文不同基因型黄瓜性别与乙烯释放速率的关系1，23322*崔清志　陈　宸　田　云　刘晓虹　陈惠明123（中南大学隆平分院，湖南长沙410125；湖南省蔬菜研究所，湖南长沙410125；湖南农业大学生物科学技术学院，湖南长沙410128）摘　要：采用气相色谱法测定全雄株（ffMMaa）、雌雄同株（ffMMAA）、全雌株（FFMMaa、FFMMAA）和两性花株（FFmmAA）不同基因型近等基因系材料间的乙烯释放速率，探讨乙烯与黄瓜性型的关系。结果表明，不同近等基因系乙烯释放速率之间存在显著性差异。全雄株78♂

2、（ffMMaa）的乙烯释放速率较低；雌雄同株406（ffMMAA）四叶一心期的乙烯释放速率大于两叶一心期；含6.33个F基因拷贝数的雌性系10098♀（FFMMaa）与F基因拷贝数为2.15的雌性系WI1983G（FFMMAA）相比，乙烯释放速率较低；雌性系WI1983G（FFMMAA）的乙烯释放速率极显著高于两性花株WI1983H（FFmmAA），两性花株WI1983H又极显著高于雌雄同株WI1983GM（ffMMAA）；说明黄瓜性别表型与内源乙烯密切相关。从试验结果推断：雄株（ffMMaa）中乙烯释放速率低可能与A基因失活相关，雌性系（FFMMaa）乙烯释放速率可能受A/a基

3、因的调控，两性花株（FFmmAA）中虽然M基因失活但内源乙烯释放速率并未降低很多，可能F基因产生的内源乙烯没有直接作用到两性花的雄蕊上。关键词：黄瓜；近等基因系；性别；乙烯黄瓜不仅是具有重要经济价值的园艺作物，近年来随着研究的深入，乙烯生物合成相关基因与而且是研究性别决定及维管束生物学的模式植物黄瓜性别控制基因的关系逐渐清晰，乙烯通过抑制（Malepszy&Niermirowicz-Szczytt，1991；Lough&雄蕊发育从而促进雌花发育（Baietal.，2004）。目Lucas，2006）。黄瓜的性别主要由3个基因（全雌前决定黄瓜性别类型的雌性基因F、两性花基

4、因M性F、两性花M和全雄系A）、其他修饰基因（雌均已被克隆，两者均编码乙烯生物合成的关键酶性增强基因In-F、三性花基因Tr、隐性雌性基因ACS（Mibus&Tatlioglu，2004；Knopf&Trebitsh，gy、两性花基因m-2）与环境条件、激素等因素相2006；Boualemetal.，2009；Lietal.，2009）。但是互作用共同调控（Galun，1962；Kubicki，1969a，由于材料的限制，特别是雄株的消失，不能较系统1969b，1969c，1969d）。F、M、A3种主要基因共同地分析乙烯与性型的关系。湖南省蔬菜研究所黄瓜作用形成不

5、同的性别类型：全雌（F_M_）、全雄（ffM_课题组研究黄瓜性别表达逾20年，获得了多份基aa）、雌雄同株（ffM_A_）、两性花株（FFmmA_）因型清楚的雌性系、雌雄同株、两性花株、全雄株和雄花两性花株（ffmmA_）（Perl-Treves，1999）。近等基因系材料，通过气相色谱法测定了几对近等此外，Chen等（2011）新发现了2个与F、M基因基因系间不同性型乙烯释放速率的差异，分析了不独立遗传的强雌主效基因Mod-F1和mod-F2，植株同基因型与乙烯释放量的关系，以期为探索黄瓜性末端（11～40节位）表现为连续雌花节。别决定模型奠定基础。乙烯是黄瓜的性激素（Yin&

6、Quinn，1995），1　材料与方法崔清志，男，硕士，专业方向：蔬菜学，E-mail：liaodaqingzhi@126.com1.1　试验材料*通讯作者（Correspondingauthor）：陈惠明，研究员，专业方向：黄瓜供试材料为多年来获得的多对不同性型的近等性别研究与黄瓜育种，E-mail：huiminghm@163.com基因系，均由湖南省蔬菜研究所黄瓜课题组提供。收稿日期：2015-03-10；接受日期：2015-11-16基金项目：国家自然科学基金项目（31471871）黄瓜亲本均为自交纯合的品系（表1）。—37—《中国蔬菜》学术论文下载www.

7、cnveg.org研究论文中国蔬菜CHINAVEGETABLES表1　供试的黄瓜材料及基因型品系品系关系性型基因型来源WI1983H近等基因系两性FFmmAA（2.15个F基因拷贝）美国农业部农业研究中心StaubJE馈赠WI1983G雌性FFMMAA（2.15个F基因拷贝）WI1983GM雌雄同株ffMMAAWI1983G突变406近等基因系雌雄同株ffMMAA华北型黄瓜406多代自交78♂全雄ffMMaa406突变10098♀近等基因系雌性FFMMaa（6.3