西瓜种子重量性状候选基因的BSA-seq鉴定与功能解析

《Molecular Breeding》：Identification of candidate genes for watermelon (Citrullus lanatus) seed weight trait by BSA-seq

本研究针对西瓜种子大小遗传机制不清的关键问题，通过构建F2群体结合BSA-seq技术，将控制种子重量的QTL精细定位至Chr06上60.5 kb区域（K5540184-K5600687），发现4个高质量单碱基突变。通过KASP标记验证、qRT-PCR及进化分析，首次揭示Cla97C06G114610可能通过调控ABA水平影响种子重量，为西瓜分子育种提供了新靶点。

　　

西瓜（Citrullus lanatus）种子大小作为关键农艺性状具有重要经济价值，而种子重量的遗传调控机制尚不明确。研究团队以郑州野生种（大籽）与[(微粒型×102B4)×102B4]（小籽）为亲本构建F₂遗传群体，采用混池分离分析测序（Bulk Segregant Analysis Sequencing, BSA-seq）技术，初步将控制种子重量的数量性状位点（Quantitative Trait Loci, QTL）定位在6号染色体0.85 Mb物理区间（5400000–6250000 bp）。通过整合基因组可视化工具（Integrative Genomics Viewer, IGV）分析，设计7个竞争性等位基因特异性PCR（Kompetitive Allele-Specific PCR, KASP）标记，进一步将关联区域缩小至60.5 kb（K5540184-K5600687），并鉴定出4个显著的单碱基突变。基因型-表型关联分析表明，这些突变在F₂群体及11份西瓜种质中能有效区分大籽与小籽类型。定量逆转录PCR（qRT-PCR）、同源建模、蛋白比对和系统进化分析证实，该区域内Cla97C06G114610和Cla97C06G114690为最可能的候选基因。其中Cla97C06G114610可能通过调节脱落酸（Abscisic Acid, ABA）水平影响种子重量，而Cla97C06G114690的功能与既往研究相符。该研究为西瓜种子性状的分子标记辅助育种提供了理论依据。