全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2007, 34 (1) : 135 - 140
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 05 - 24; 修回日期 : 2006 - 11 - 09
基金项目 : 国家高技术研究与发展计划 (863) 项目 (2002AA244021) ; 北京市重大科技合同项目 ( H022020130130) ; 北京市自
然科学基金项目 (5052012)3 E2mail: wangjianshe@nercv1com
利用中国香瓜与哈密瓜的 F2 群体构建 SRAP连锁
遗传图谱
王建设 13 , 姚建春 1, 2 , 刘　玲 1 , 王永健 1 , 李　唯 2
(1 国家蔬菜工程技术研究中心 , 北京 100089; 2 甘肃农业大学 , 兰州 730070)
摘 　要 : 以中国甜瓜地方品种自交系 4G21 (香瓜 ) 和 3A832 (哈密瓜 ) 杂交产生的 114个 F2单株为
材料 , 利用 29对 SRAP引物构建甜瓜分子遗传图谱 , 共产生 187个多态性位点 , 其中 152个位点组成 12个
连锁群 , 该图谱覆盖基因组长度 2 07711 cM , 平均图距 13167 cM。每个连锁群的标记数 6～32个 , 平均图
距 9172～19119 cM , 连锁群长度 8513～46911 cM。
关键词 : 甜瓜 ; SRAP; 遗传图谱
中图分类号 : S 65211; S 652　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2007) 0120135206
Con struction of a M olecular Genetic M ap for M elon ( C ucum is m elo L. )
Ba sed on SRAP
WANG J ian2she13 , YAO J ian2chun1, 2 , L IU L ing1 , WANG Yong2jian1 , and L IW ei2
(1N ationa l Engineering Research Center for V egetables, B eijing 100089, Ch ina; 2 Gansu A gricultura l U niversity, Lanzhou
730070, Ch ina)
Abstract: A molecular map for melon (Cucum is m elo L. ) was constructed with SRAP markers using a
population consisting of 114 F2 individuals derived from the cross of 4G21 ( C. m elo var. ch inensis) and
3A832 (C. m elo var. saccherinus). Twenty2nine p rimer pairs were used and p roduced 187 polymorphic loci.
The map consists of 12 linkage group s, which include 152 genetic markers, and covers 2 07711 cM with an
average genetic distance of 13167 cM. Every linkage group has 6 - 32 genetic markers, average genetic dis2
tance is 9172 - 19119 cM , and the length of linkage group is 8513 - 49611 cM.
Key words: Melon; Cucum is m elo L. ; SRAP; Molecular map
高密度的分子遗传图谱是重要园艺性状基因定位、图位克隆和分子标记辅助育种的基础。迄今 ,
尚未建立甜瓜 (Cucum is m elo L. ) 完整的经典遗传图谱。Pitrat (1991) 对甜瓜 F2分离群体分析了 28
个形态标记 , 其中只有 23个分布在 8个连锁群上。20世纪 80年代以来 , 随着分子标记技术的迅猛
发展 , 甜瓜分子图谱构建工作取得了长足的发展。Baudracco2A rnas和 Pitrat (1996) 利用 F2群体构建
了第 1张甜瓜分子图谱。随后 , 又有报道利用非永久作图群体 ———回交群体 (W ang et al. , 1997) 和
F2群体 (L iou et al. , 1998; B rotman et al. , 2000, 2002; O liver et al. , 2001; Danin et al. , 2002; Silber2
stein et al. , 2003) 构建了 6张甜瓜分子图谱。近年来 , 逐步利用永久作图群体 ———重组自交系群体
(R ILS ) ( Périn et al. , 2002) 和双单倍体群体 (DH) (Danin2Poleg et al. , 2001) 构建甜瓜分子图谱 ,
并利用共显性标记进行了不同图谱的比较与整合 (Danin2Poleg et al. , 2001; Périn et al. , 2002)。
我国是西亚厚皮甜瓜和东亚薄皮甜瓜的重要次级起源中心之一 , 然而 , 利用中国甜瓜种质资源构
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建分子图谱的研究尚未见报道。 SRAP ( Related sequence amp lified polymorphism, 相关序列扩增多态
性 ) 是一种新型的基于 PCR的简便、稳定的分子标记 , 己被广泛应用于图谱构建、比较基因组学、
遗传多样性分析和基因标定研究 (L i & Quiros, 2001; Ferriol et al. , 2003; L i et al. , 2003)。本试验
以中国甜瓜地方品种自交系 4G21 (香瓜 ) 和 3A832 (哈密瓜 ) 为作图亲本 , 利用 F2分离群体和
SRAP标记构建甜瓜基因组分子遗传图谱 , 旨在为我国甜瓜分子育种的发展奠定基础。
1　材料与方法
111　材料
作图亲本中国甜瓜地方品种 4G21 (香瓜 , 来源于黑龙江 ) 和 3A832 (哈密瓜 , 来源于新疆 ) 在
国家蔬菜工程技术研究中心连续严格套袋自交多代 , 以其 F2分离群体的 114个随机单株为作图群体。
112　方法
取刚展开的嫩绿叶片 , 采用 CTAB法 (Murry & Thompon, 1980) 提取基因组 DNA。
根据 L i和 Quiros (2001) 提出的 SRAP引物设计方法 , 合成 64对正反向引物。SRAP2PCR扩增反
应体积为 10μL, 含 DNA模板 50 ng; 引物各 50 ng; 100μmol/L dNTPs; 1 ×Taq DNA聚合酶缓冲液
和 015 U Taq DNA聚合酶。
扩增程序为 : 94℃ 3 m in; 94℃ 30 s, 35℃ 45 s, 72℃ 1 m in, 5个循环 ; 94℃ 30 s, 50℃ 45 s,
72℃ 1 m in, 35个循环 ; 72℃ 10 m in。
PCR产物每管中加入 2μL上样缓冲液 (98%的去离子甲酰胺 , 10 mmol/L EDTA, 01025%二甲
苯青 , 01025%溴酚蓝 ) , 95℃变性 5 m in, 用 6% PAGE胶 (7 mol/L尿素 ) 分离。电泳缓冲液为 1 ×
TBE。80 W预电泳 1 h, 65 W电泳 2 h, 电泳后按 Bassam 等 (1991) 的方法银染。
113　数据整理和连锁分析
SRAP主要为显性标记 , F2来自母本 4G21的带记为 “a”, 来自父本 3A832的带记为 “b”, 带型
不清或数据缺失者记为 “ - ”。采用 “引物组合 +标记数 ”的方法对标记进行命名 , 如 “me2em121”
表示引物组合 me2和 em1产生的第 1个标记。应用 Mapmaker/ exp310构建连锁图谱。先用 group命令
进行标记间连锁分组 (LOD = 310, 最大图距 3712 cM ) , 然后使用 ripp le命令进行排序 , 用 try命令插
入标记。采用 kosambi函数 , 将重组率转换成图距单位 ( cM ) , 然后绘制连锁图谱。
2　结果与分析
211　作图亲本的多态性
随机选取 15个 SRAP正向引物 , 与 64个反向引物组成 960对引物组合扩增分析作图亲本的多态
性。选取其中带型清晰、多态性丰富的 29对引物组合扩增分析 F2群体。29对引物组合扩增的多态性
位点在两个作图亲本上的分布如表 1所示。从表 1看出 , 在作图亲本上 29对引物组合共扩增出 187
个多态性标记位点 ; 每个引物组合扩增的多态性标记位点数量的变异幅度在 1～15之间 ; 平均每对引
物组合产生 6145个多态性标记位点 ; 在 187个标记位点中 , 96个来自于母本 , 占总数的 4817% , 91
个来自于父本 , 占总数的 5113% , 多态性位点在两个作图亲本上的分布比例接近 1∶1 ( P = 01796) ,
说明多态性位点在两个作图亲本上的分布相对比较均衡。
212　SRAP标记在 F2作图群体的分离
利用 SAS6112对 187个标记位点的分离比例进行χ2测验 , 共有 8个标记位点的分离不符合孟德
尔比例 , 即表现为偏分离 , 占标记位点总量的 4127%。在这 8个偏分离标记位点中 , 2个标记位点
(me45em3221, me45em3225 ) P < 0105 (χ20105 (1) = 3184 ) 差 异 显 著 ; 6 个 标 记 ( me45em122,
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me45em3223, me45em3224, me45em4525, me45em3227, me45em3228) P < 0101 (χ20101 (1) = 6163 ) 差
异极显著。187个多态性标记位点中的 35个未进入连锁群 , 占总数的 1817% , 其中 34个的分离符合
孟德尔比例 , 1个标记 (me45em4525) 偏分离。
表 1　多态性位点在作图亲本上的分布
Table 1　D istr ibution of polym orph ic loc i in mapp ing paren ts
引物组合
Primer pair
多态性分布
D istribution of polymorphism
4G213A832
多态性总数
Number of
polymorphism
引物组合
Primer pair
多态性分布
D istribution of polymorphism
4G213A832
多态性总数
Number of
polymorphism
me1em18 7 4 11 me17em62 3 3 6
me2em1 6 4 10 me21em2 1 1 2
me3em24 2 2 　4 me21em7 1 1 2
me3em42 2 2 　4 me21em20 1 1 2
me3em51 2 2 　4 me21em21 3 0 3
me3em53 6 5 11 me45em1 2 2 4
me10em7 0 1 　1 me45em2 5 5 10
me10em55 2 2 　4 me45em7 2 0 2
me12em11 0 2 　2 me45em9 5 7 12
me12em4 2 2 　4 me45em22 6 7 13
me45em32 6 1 　7 me46em6 7 1 8
me45em35 3 3 　6 me49em34 3 6 9
me45em42 6 4 10 me49em56 3 3 6
me45em45 4 4 　8 me49em62 2 4 6
me45em58 4 11 15
平均 Average 3131 3114 　6145
总计 Total 96 91 187
213　遗传图谱的构建
对 187个 SRAP标记位点进行连锁遗传分析 , 除 35个标记位点没有定位到连锁群上外 , 其它 152
个标记位点定位于 12个连锁群上 (图 1)。从图 1看出 , 连锁群数与甜瓜单倍体染色体数相符 ; 标记
位点在整个连锁群中分布相对比较均匀 , 没有出现标记位点密集区域。
152个 SRAP分子标记在甜瓜基因组分子遗传图谱上的分布如表 2所示。
表 2　SRAP标记在甜瓜分子图谱上的分布
Table 2　D istr ibution of SRAP marker on the map
连锁群
L inkage group
长度
Length ( cM)
标记数
Number of markers
偏分离标记数
Number of distorted markers
最大间距
Maximum distance ( cM)
平均距离
Average distance ( cM)
LG1 46911 32 0 4314 14170
LG2 28619 18 33 3 3315 15194
LG3 21114 14 13 5517 15110
LG4 17912 15 0 4318 11195
LG5 15315 　8 0 5112 19119
LG6 15310 11 23 3 3916 13167
LG7 13519 12 0 4017 11133
LG8 10619 11 0 3417 9172
LG9 10618 　8 0 3214 13135
LG10 10213 10 0 3216 10123
LG11 　 8618 　6 0 3117 14147
LG12 　 8513 　7 13 2410 12119
总计 Amounts 2 07711 152 7 3816 13167
　　注 : 3 , 3 3 分别表示 P < 0105和 P < 0101 〔χ20105 (1) = 3184, χ20101 (1) = 6163〕。
Note: 3 , 3 3 show P < 0105 and P < 0101 〔χ20105 (1) = 3184, χ20101 (1) = 6163〕, respectively.
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　　从表 2看出 , 构建的 SRAP标记图谱覆盖基因组总长度为 2 07711 cM , 平均标记间距为 13167
cM。每个连锁群的标记位点数 6～32个 , 每个连锁群的平均标记间距 9172～19119 cM , 每个连锁群
长度 8513～46911 cM。标记位点数最多的连锁群 LG1为 32个 , 最少的 LG11只有 6个。标记间距最
大的连锁群 LG3为 5517 cM。在 152个 SRAP标记位点中有 7个表现偏分离 , 占总数的 416% , 分布
于 4个连锁群上 (LG2, LG3, LG6和 LG12) , 如在连锁群 LG2和 LG6上分别存在 3个 (me45em123,
me45em3222, me49em3428) 和 2个 (me45em3224, me45em3227) 偏分离位点 , 而且偏分离的位点在
连锁群上分布于同一个区域 , 并在统计上达到极显著水平。
图 1　甜瓜 SRAP分子遗传图谱
图谱左侧为绝对图距 ( cM) , 右侧为分子标记 , 3 , 3 3 表示 P < 0105和 P < 0101 〔χ20105 (1) = 3184, χ20101 (1) = 6163〕。
F ig11　M olecular genetic map of m elon ( Cucum is m elo L1)
Absolute distance in cM is shown on the left side of linkage group s and locus names on the right;3 , 3 3 show P < 0105 or P < 0101 〔χ20105 (1) = 3184, χ20101 (1) = 6163〕, respectively.
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3　讨论
本研究以中国甜瓜地方品种自交系 4G21 (香瓜 ) 和 3A832 (哈密瓜 ) 为作图亲本 , 利用 F2群体
构建了第 1张甜瓜基因组 SRAP分子标记连锁遗传图谱。
311　SRAP标记是一种高效揭示甜瓜品种遗传差异的分子标记
在两个作图亲本上 , 29对引物组合共扩增出 187个多态性标记位点 , 每个引物组合扩增的多态
性标记位点数量的变异幅度在 1 ～15 之间 , 平均每对引物组合产生 6145 个多态性标记位点。
Baudracco2A rnas和 Pitrat (1996) 报道 13个多态性 RAPD引物在甜瓜作图亲本上产生 16个多态性标
记位点 , 平均每个引物产生 1123个多态性标记位点 ; L iou等 (1998) 报道 RAPD引物扩增限制性内
切酶酶切后的甜瓜作图亲本 DNA , 60个多态性 RAPD引物产生 125个多态性标记位点 , 平均每个引
物产生 311个多态性标记位点。
虽然本研究结果与上述研究结果作图亲本不同 , 缺乏可比性 , 但可显现出 SRAP标记是一种高效
揭示甜瓜品种遗传差异的分子标记。
312　SRAP标记是一种偏分离比率较低的适宜于构建甜瓜分子图谱的分子标记
据报道 , 甜瓜分子遗传图谱构建中标记偏分离比率变异为 518% ～1918% (Baudracco2A rnas &
Pitrat, 1996; W ang et al. , 1996; L iou et al. , 1998; O liver et al. , 2001; Périn et al. , 2002)。本试验利
用 SRAP标记 , 偏分离比率为 416% , 与前人研究结果相比较低 , 说明 SRAP标记适宜于构建甜瓜分
子图谱。
目前 , 有 3种不同假说解释偏分离现象。
第一 , 遗传搭车效应 , 即与影响偏分离的遗传因子紧密连锁的标记存在严重的偏分离 ( Xu et
al. , 1997)。
第二 , 配子体选择效应 , 即配子体选择造成偏分离 , 使偏分离位点纯合的亲本 1类型在群体中缺
失 , 导致偏分离的位点在群体中以 0∶2∶1 (亲本 1∶重组型 ∶亲本 2) 的比例分离 (Haanatra et al. ,
1999)。
第三 , 花粉选择效应 , 即偏分离位点的花粉丧失功能 , 而偏分离位点的卵细胞功能正常 , 由于花
粉选择造成偏分离 , 造成偏分离位点在群体中以 0∶1∶1 (亲本 1∶重组型 ∶亲本 2 ) 的比例分离
(Haanatra et al. , 1999)。
在本研究中 , 偏分离的标记位点有 8个 , 没有发现明显偏于某一亲本的趋势 , 这种偏分离现象可
能与遗传搭车效应有关 , 但也不能排除 F2群体构建过程中环境或人为造成的影响。
313　SRAP标记位点在整个连锁群上分布相对比较均匀
理想的分子图谱 , 标记间距应尽可能小 , 并且标记在连锁群上分布比较均匀。在本研究构建的甜
瓜 SRAP分子图谱上 , 152个标记覆盖基因组总长度为 2 07711 cM , 标记平均间距为 13167 cM。标记
在整个连锁群上分布相对比较均匀 , 没有出现聚集现象 , 但由于定位的标记数量较少 , 标记间距还比
较大 , 在 LG3连锁群上 , 最大标记间距为 5517 cM。
据预测 , 甜瓜基因组遗传图距约为 2 276 ～3 250 cM (Baudracco2A rnas & Pitrat, 1996)。构建的分
子图谱若用于 QTL定位 , 其标记平均间距要求在 10 cM以下 ; 若用于 QTL精细定位或图位克隆 , 其
目标区域的标记平均间距至少要在 1 cM以下。但目前国际上构建的甜瓜分子图谱均未达到该要求。
O liver等 (2001) 和 Périn等 (2002) 构建的甜瓜分子图谱标记平均间距较小 , 分别为 310 cM和 215
cM , 但标记在染色体上的分布不均匀 , 仍存在较大的间隔区。
为了填补图谱中的空缺 , 减小标记间距 , 使图谱更加饱和 , 第一 , 可构建来源于不同杂交组合的
作图群体 ; 第二 , 可利用不同分子标记特征的互补性进行作图和图谱整合。
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