甜瓜核心种质构建与评价

甜瓜生产的可持续性有赖于优异基因的发掘与利用。构建甜瓜核心种质有利于解决资源数量庞大性与资源保存、研究和利用的高效性之间的矛盾，在甜瓜功能基因组学快速发展的背景下，更便于集中精力发掘优异基因为生产服务。本项目计划以《甜瓜种质资源描述规范和数据标准》为依据，通过田间试验补充和完善国家"西瓜甜瓜中期库"中甜瓜表型数据资料，采用主成分分析筛选若干表型性状用于核心种质构建；通过对原始样本分组原则、组内取样比例、组内聚类方法等研究提出最佳取样方案，以表型数据构建初级(表型)核心种质；然后采用SSR和SRAP技术分析初选核心样本，获得分子标记数据，以最佳取样方案进一步压缩初选样本形成甜瓜核心种质，并对其遗传多样性和代表性进行检测、评价。甜瓜核心种质的构建不仅为日益增多的种质资源保存管理提供便利，还可作为基因发掘、新技术应用和资源深入研究的优先样品集，显著提高甜瓜种质资源的利用效率。

本项目对国家西瓜甜瓜种质中期库中的1200份甜瓜种质进行取样方案研究，构建了甜瓜表型核心种质和分子标记核心种质。本研究首先测定了1200种质的38个表型性状指标，通过主成分分析筛选出20个对表型变异贡献率大的性状，并以此分析了国内外甜瓜种质的表型多样性，初步揭示了国外甜瓜种质表型变异的特点。对原始种质取样方案进行研究，发现聚类取样方案优于非聚类取样，并获得最佳取样方案，即地理分组、逐步聚类随机取样（SCR）或最小距离逐步取样（LDSS）、欧氏距离、离差平方和聚类、15%总体取样比例。以此方案构建了包含189份种质的初级（表型）核心种质，经多个参数的检验，该核心种质具有较好的多样性和代表性。最后，采用SRAP和EST-SSR标记对初级核心种质及扩充种质（197份）进行基因分型，采用SCR和LDSS法构建了11个候选核心种质，经筛选最终获得分子标记核心种质，该核心种质包含54份多样化的种质，取样率27.41%，在分子标记各位点、主要农艺性状和地理分布方面均有很好的代表性。本项目所构建的核心种质可作为甜瓜重要性状QTL定位和优异基因发掘的优先样本集，显著提高资源的利益效率。