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黄瓜(Cucumis sativus L.)隶属葫芦科,在许多国家都有着广泛种植。黄瓜因其营养和医用价值自古以来便是地中海传统饮食中的重要组成部分,其果实即可鲜食也可腌渍食用,幼嫩茎尖可作为叶用蔬菜,种子仁在糕点烘培中广泛使用。黄瓜种子产生的食用油可以制作沙拉,而果实在夏天则是降暑食物。关于黄瓜和其他瓜果蔬菜的传统食用方法在文献中有许多讨论及科学依据。葫芦科作物种子中的脂肪酸具有一定的医用价值,能够促进人类身体健康。其中黄瓜种子油具有较高经济价值,因此本实验提取种子油并测定其脂肪酸含量,主要目标如下:(ⅰ)通过计算单个果实种子数量及种子油含量筛选种子油产量高的黄瓜品种(ⅱ)测定种子油中脂肪酸含量,及其在不同黄瓜品种和甜瓜属野生种中的含量变化(ⅲ)测定不同季节种子油和脂肪酸在黄瓜品种和甜瓜属野生种中含量的差异(ⅳ)对黄瓜和野生种油脂生物合成相关基因进行关联作图和定位。本实验采用完全随机区组设计,从实验室种质资源库中选取了80份黄瓜品种和11份甜瓜属野生种的成熟种子并种植于江浦实验站。利用Soxhlet自动提取机(Buchi Universal Extraction System B-811/B-811 LSV BUCHI Labortechnik AG,Flawil,Switzerland)进行种子油的提取,具体方法参考AOAC(1990)。脂肪酸测定方法参考AOAC(1990),脂肪酸甲酯利用Agilent 7890系列气象色谱仪进行GC-MS分析。利用CTAB法提取基因组DNA,方法参照Murray和Thompson(1980)并略作修改。关联作图和群体分层利用STRUCTURE 2.3.3软件完成,性状关联作图则是利用TASSEL 2.1软件。利用GenStat和Minitab数据分析包进行表型数据分析.主要结果总结如下:1.品种和种植季节对黄瓜种子油含量和脂肪酸组成的影响黄瓜(Cucumis sativus)种子油可作为食用油,并且可用于制药、化妆品和杀虫剂的生产,因此是一种工业产品。本研究首次研究了不同品种和季节对于种子数量、种子油质量和脂肪酸合成的影响,以及它们在不同黄瓜品种中所占比例。我们于2013年和2014年分别测定了春秋两季对46份大棚种植的黄瓜和1份甜瓜属野生种种子油质量和脂肪酸组成的影响。种子油利用Soxhlet方法测定,脂肪酸利用气象色谱质量分光仪(GC-MS)进行测定。黄瓜种子油含量变化范围在41.07%(‘Hazerd’)到29.24%(‘Lubao’)之间,野生种Cucumis anguria的种子油含量为23.3%。脂肪酸组成为亚麻油酸(C18:2),软脂酸(C16:0),亚油酸(C18:1),硬脂酸(C18:0),亚麻酸(C18:3),山嵛酸(C22:0),花生酸(C20:0),木蜡酸(C24:0),花生油酸(C20:1),棕榈油酸(C16:1),豆蔻酸(C14:0)以及其他未命名的脂肪酸。结果表明,品种基因型和种植季节有显著影响,并且两者之间存在互作。种子油和脂肪酸含量在不同基因型之间存在显著差异,并且春季种植的黄瓜种子油含量高于秋季。软脂酸(C16:0),棕榈油酸(C16:1),硬脂酸(C18:0),油酸(C18:1),花生油酸(C20:1)和木蜡酸(C24:0)这几种脂肪酸的含量也是春季较高。秋季的种子数量更多,并且亚麻油酸(C18:2),亚麻酸(C18:3)和其他未命名的脂肪酸含量较高。油酸的含量越高亚麻油酸的含量越低,表明两种脂肪酸之间呈现较强的负相关。种子油含量越高则亚麻油酸和油酸含量越高,说明这两种脂肪酸与种子油呈正相关。本实验结果为提高黄瓜种子油的生产和管理提供了重要的理论指导。我们进一步发现了不同黄瓜品种之间脂肪酸的大范围变化,可用于转基因工程生产工业油。2.甜瓜属野生种种子油和脂肪酸含量的季节性特征甜瓜属野生种作为一种自然资源自古便用作食物、动物和人类医药、化妆品和杀虫剂,利用其种子油可以节约资源。我们在露地和大棚条件下分别测定了9份野生种和cucurbita pepo两季的种子油含量和脂肪酸组成特征。本研究首次报道了C.melo dudaim,C.ficifolius,C.myriocarpus和Zehneria scabra的种子油和脂肪酸含量。种子油含量最高的是C.metuliferus,为32.29%,种子油含量最低的是C.ficifolius(22.45%)。检测到的大量脂肪酸为亚麻油酸(C18:2),亚油酸(C18:1),软脂酸(C16:0),硬脂酸(C18:0),少量脂肪酸为亚麻酸(C18:3),木蜡酸(C24:0),花生油酸(C20:1),山嵛酸(C22:0),花生酸(C20:0),棕榈油酸(C16:1),豆蔻酸(C14:0)以及其他未命名的脂肪酸。亚麻酸含量最高的是C.myriocarpus(74.62%),而Cucurbita pepo亚油酸含量最高,为17.26%。软脂酸在C.melo dudaim中含量最高,为13.56%,C.metuliferus则有着最高的硬脂酸含量(8.31%)。物种的油含量同时受季节影响,春季亚油酸(C18:1),硬脂酸(C18:0),木蜡酸(C24:0),花生油酸(C20:1),山嵛酸(C22:0),花生酸(C20:0),棕榈油酸(C16:1),豆蔻酸(C14:0)和OFAs含量增加,而秋季亚麻油酸(C18:2),亚麻酸(C18:3)和软脂酸(C16:0)含量增加。野生种种子油的利用和商业化有利于其保存,并且对其自然生长的农村地区带来经济效益。这些野生种同时也是栽培作物品种改良的重要基因库,对其加以利用可避免杂草侵入导致的灭绝,促进其在自然栖息地的生长。3.黄瓜栽培品种和相关甜瓜属物种种子油和脂肪酸性状的关联作图本研究对来自不同地区的80份黄瓜品种和11份甜瓜属野生种进行了遗传分析和关联作图。我们测定了种子油,种子数量,亚麻油酸(C18:2),软脂酸(C16:0),亚油酸(C18:1),硬脂酸(C18:0),亚麻酸(C18:3),山嵛酸(C22:0),花生酸(C20:0),木蜡酸(C24:0),花生油酸(C20:1),棕榈油酸(C16:1),豆蔻酸(C14:0)和其他脂肪酸等14个性状。分别于2013年秋和2014年春两季进行表型数据统计。表型数据在不同品种、不同季节间都有较大差异。种质资源群体被分为七个亚群体,其中野生种和西双版纳黄瓜都是单独的亚群体。利用一般线性模型分析172个与种子油和脂肪酸相关的候选SSR基因标记,构建的亚群体则用于控制标记-性状关联错误。在172个标记中筛选到了 13个与种子油和脂肪酸性状相关的候选基因标记(P≤0.05)。显著关联在软脂酸(2),硬脂酸(2),油酸(3),亚麻油酸(4),亚油酸(1),花生酸(3),山嵛酸(1),花生油酸(3),木蜡酸(4),豆蔻酸(2)和其他脂肪酸(3)等共28个标记性状关联。然而,这些标记性状的关联在不同季节表现并不一致,这可能是由于不同季节的生长环境下种子油和脂肪酸的差异导致的。