黄瓜（Cucumis sativus L.）具有葫芦科独特的生长习性和株型结构,是一种重要的经济作物,在世界范围内广泛种植。在黄瓜育种中,调控株型结构有助于提高种植密度和生产力。然而,人们对黄瓜地上部株型调控机制的了解仍然有限。因此,解析黄瓜各器官生长发育调控的机理是十分必要的。因此,以黄瓜器官发育突变体为材料,定位、克隆与黄瓜各组织器官生长发育相关的基因,研究其分子机制,对于培育出具有理想株型的黄瓜品种具有重要的意义。同时,高温天气的频繁出现,正严重威胁着黄瓜生产,亟需解析耐热机理,以加快耐热新品种的培育进程。本研究分离到一个黄瓜器官发育自然突变体organ development defective 1（odd1）。遗传分析表明odd1为单基因隐性突变体。采用Mut Map的方法对odd1进行了初步定位,并使用In Del标记确证了初步定位结果。同时,利用转录组和蛋白质组联合分析,解析了odd1各器官生长发育的分子基础,绘制了与黄瓜生长发育相关的基因和蛋白调控网络。同时,本研究以黄瓜温敏叶色自然突变体heat sensitive 1（hs1）为材料,该突变体在较高温度下（35℃）,叶片表现部分白化或者完全白化;正常温度下（18℃-26℃）则表现为绿色,正常生长,利用图位克隆技术分离了hs1基因。并通过基因沉默,蛋白的亚细胞定位,对Cshs1候选基因进行了初步功能分析。主要研究结果如下:1.对odd1突变体进行了表型鉴定和遗传分析。结果表明:与野生型相比,odd1突变体根系变长;植株整体矮化,茎为实心且变细,节间变短;子叶呈深绿色、边缘卷曲,真叶变小、叶脉异化、皱缩、呈深绿色、形状类似于银杏叶,叶柄呈圆柱状,相对于同一生长时期的野生型,odd1叶片数目变多、叶绿素和类胡萝卜素含量降低、光合能力降低;雄花变小且花瓣呈全裂型,花药开裂成3瓣、发育畸形,雌花变小且花瓣呈全裂型,柱头变大且外翻、形状类似于菜花状、并且花柱明显变粗;突变体植株第一雌、雄花节位显著升高,开花延迟,可以产生正常的花粉,但花粉数目减少、成活率降低,雌性不育;突变体单性结实特性消失。组织学与解剖学分析发现,odd1叶片和花瓣细胞变小、数量减少,顶端分生组织变小;初步观察发现odd1耐涝性增强。将odd1与黄瓜基因组测序品种Chinese long 9930杂交,F1代植株全部为正常表型,F2和Ft群体正常植株和odd1表型的植株分别符合3:1和1:1的分离比,表明odd1突变体的表型受单隐性核基因控制。2.odd1基因的定位。应用Mut Map的策略,直接对F2代群体中的突变体表型混池进行全基因组重测序,然后将odd1混池获得的测序结果与Chinese long 9930的基因组序列进行比对,通过SNP-index关联分析,将odd1候选基因成功定位在5号染色体Cs In Del1和Cs In Del2两个标记之间,物理距离约3.78Mb。目前正在对odd1基因进行精细定位和候选基因鉴定。3.odd1雌性不育。通过解剖学观察、花粉活力鉴定、正反交测试、花粉体内萌发观察等一系列分析,发现odd1植株花粉粒的育性正常,但是雌性不育。进一步观察发现,odd1的雌性不育是由于子房中没有胚珠、不能完成受精导致的。4.对odd1突变体和WT的顶芽（带有生长点和顶端叶）进行了转录组和蛋白质组学联合分析发现,在顶端分生组织中生长发育相关基因和蛋白表达的显著差异,是odd1突变体各器官生长发育异常的主要原因。5.黄瓜CsaV3＿1G044470.1基因是控制hs1的最佳候选基因。通过图位克隆技术,利用两个SNP标记（Cs SNP4和Cs SNP6）缩小定位区间,将hs1基因成功锁定在1号染色体39.7kb的物理区间内,在定位区间内有3个预测基因。标记Cs SNP5与hs1表型存在共分离,且坐落在CsaV3＿1G044470.1基因第2个外显子上。通过基因全长克隆并测序发现,只有CsaV3＿1G044470.1基因第2个外显子上发生了G-A的突变,该突变导致该基因编码的蛋白第292位苏氨酸变为甲硫氨酸（T292M）,定位区间内其他基因都无差异。这表明,CsaV3＿1G044470.1是最佳候选基因。6.Cshs1基因功能的初步分析。CsaV3＿1G044470.1基因是编码核黄素（维生素B2）生物合成蛋白Rib D（riboflavin deaminase/reductase）的基因。通过对Cshs1基因沉默植株的表型鉴定,发现沉默植株的叶片出现了不同程度的白化现象。表明核黄素途径在保护黄瓜免受高温损伤方面起着重要作用。本研究不仅拓展和深化了我们对黄瓜各器官生长发育分子调控的认识,而且还成功分离和鉴定了黄瓜温敏叶色基因Cshs1,为黄瓜理想株型以及耐热分子育种提供了理论依据和候选靶基因。