研究内容 组学研究。 9. 黄瓜苦味形成基因的候选基因分析，进一步缩小黄瓜清香味物质合成基因的候选区域。 10. 对番茄紫果形成基因和高番茄红素含量基因进行精细定位，确定候选基因区域。 11. 精细定位番茄RG位点，确定其候选基因及其突变位点。 12. 构建番茄NILs，转基因功能验证PST候选基因。 13. 继续克隆和分析黄瓜苦味物质和清香味物质形成关键结构基因和转录因子序列，对上一年度克隆的关键基因在不同黄瓜品种进行时空表达分析和化学表型相关分析，进一步完善黄瓜特异化合物数据库地建设。 预期目标 8. 明确黄瓜单性结实性状的QTL位点数，实现初步定位。获得果实发育过程中相关的转录组信息。 9. 确定黄瓜苦味形成基因的候选基因。精细定位黄瓜芳香物质合成的基因。 10. 获得番茄r基因的序列及其可变剪切序列；完成对控制紫果、提高番茄红素含量的基因精细定位工作。 11. 获得番茄RG候选基因及其突变位点；获得RG和PST的NILs。 12. 获得10-15个黄瓜苦味物质和清香味物质形成关键结构基因并进行体外生化分析，15-20个关键结构基因的表达谱，30-40个黄瓜品种的化合物代谢谱，完善代谢化合物信息库。 13. 高密度分子标记检测与背景选择标记系统研发：针对白菜、甘蓝、黄瓜和14. 建立SNP（或InDel）标记芯片检测、番茄，每种作物筛选不少于768个高通量电泳检测等高效标记分析系SNP、InDel或SRR标记。并达到适于统，筛选一批稳定可靠的分子标记。 高通量背景选择的预期指标。 15. 前景选择标记系统继续开发：1）白菜14. 前景选择标记系统开发：1）白菜：开耐抽薹性、高胡萝卜素含量；2）甘蓝发2个耐抽薹主效关键基因选择标记，叶球颜色、中心柱长；3）黄瓜果实光开发富含胡萝卜素选择标记；2）甘蓝：泽；4）番茄果实硬度、固形物含量。 开发叶球颜色的选择标记，遗传距离小于2cM，开发中心柱长选择标记；3） 黄瓜：开发果实光泽紧密连锁标记， 遗传距离小于2cM；4）番茄：开发果实硬度相关基因分子标记，要求通过分子标记选择可使果实硬度提高1倍以上；开发高固形物含量选择分子标记，要求通过分子标记选择可使固形物含量提高20%以上。
研究内容 1. 继续完善全基因组遗传变异图谱。 预期目标 1. 完善全基因遗传变异图谱。 2. 表型、遗传变异等数据的数据库整合。 2. 初步构建完成表型和遗传变异整合数据库。 3. 白菜和甘蓝叶球形成相关目标基因反义转化载体的构建及甘蓝遗传转化；3. 构建叶球形成相关目标基因的反义转转化植株的筛选；抽薹开花关键因子化载体，获取甘蓝转基因植株；获得相互作用的酵母双杂验证。 建立抽薹开花关键因子酵母双杂体系。 4. 鉴定和筛选与叶卷曲和叶球形成有关4. 阐明大白菜叶球形成的分子基础和遗的基因。 传机制，提出叶球商品品质遗传改良的新途径。 5. 叶球相关基因与环境因素互作的分子5. 初步确认黄瓜瓜把长短和果肉厚度性基础。 状关键基因的候选基因。 6. miRNA和靶基因在叶卷曲和叶球形成中的作用。 7. 筛选和预测黄瓜瓜把长短和果肉厚度性状关键基因的候选基因，开发共分离标记。 第 三 年 8. 黄瓜Tu候选基因的遗传转化验证；并利用Tu－YFP融合表达转化株进行Tu的功能分析：通过激光共聚焦显微镜分析Tu在细胞中行使功能的位置，以及在黄瓜植株各部位的表达情况。 9. 利用转基因技术，把黄瓜上的这2-4个基因分别转入拟南芥的突变体，对他们在果实形态方面的功能进行互补测试。分离纯化候选关键基因的TILLING突变体培育候选关键基因的过量表达和RNAi诱导缺失突变的转基因黄瓜。 10. 黄瓜单性结实性状的主效QTL的精细定位研究；进一步分析黄瓜单性结实果实发育的转录组学信息。 6. 在拟南芥上，对候选关键基因在瓜形方面进行功能验证；获得候选关键基因的TILLING突变体；获得候选关键基因的过量表达和RNAi诱导缺失突变的转基因黄瓜。 7. 遗传转化互补确认获得黄瓜Tu基因，初步完成Tu基因功能分析。 8. 将黄瓜单性结实性状的主效QTL位点在遗传谱上进行定位；初步明确与黄瓜单性结实果实发育相关的关键基因并进行功能研究。 9. 构建黄瓜EMS突变体库。确定控制黄瓜清香味物质含量的候选基因，并进行基因克隆。 10. 明确番茄r基因功能，获得其调控因子；获得控制紫果、提高番茄红素含量的基因序列。 11. 明确番茄RG和PST基因的作用模式、表达特征；获得番茄果实形成关键时期的转录组数据。。 11. 构建EMS突变体文库，转化验证黄瓜12. 初步明确与黄瓜抗病性状直接相关的苦味形成基因的候选基因。利用图位代谢途径和特定化学物质，确定5-8克隆结合候选基因分析，确定控制黄个参与这些代谢物合成和转运的候选瓜清香味物质含量最有可能的候选基基因及其相关表达谱分析。 因；通过RACE方法获得该基因的全长，结合父母本候选基因的差异序列，13. 高密度分子标记检测与背景选择标记设计候选基因特异的分子标记（如系统继续研发：针对白菜、甘蓝、黄STS、CAPs等）。 瓜和番茄，每种作物筛选不少于768个SNP、InDel或SRR标记。并达到适12. 筛选番茄紫果基因和高番茄红素基因于高通量背景选择的预期指标。
研究内容 所在的BAC克隆，对其序列进行分析。对r基因不同转录本进行过表达和RNA干扰分析 13. 转基因功能验证番茄RG候选基因；利用NILs解析RG和PST基因的表达特征、基因作用模式。测定番茄坐果和果实形成关键时期的转录组（mRNA-seq或芯片）。 14. 利用前两年建立的化学分析平台研究野生种抗病砧木对黄瓜果实次生代谢物质合成、转运及积累过程的影响效应，克隆、验证相关候选基因，探讨果实风味品质性状与抗病性表达或信号调控的相互关系。 预期目标 14. 前景选择标记系统继续开发：1）白菜：开发富含花青素选择标记，遗传距离小于2cM；2）甘蓝：开发中心柱长选择标记，标记选择可使中心柱长小于叶球纵径的1/2；3）黄瓜：开发2个果实苦味主效基因紧密连锁标记，遗传距离小于2cM，初步筛选清香味基因选择标记； 15. 品质改良全基因组分子育种策略研究： 使用前景选择标记，确定各方案需要使用的育种材料；确定亲本组配方案、育种流程；筛选适于开展背景选择的分子标记集，要求背景选择标记间最大距离不超过15cM，平均间距不超过10cM。 15. 高密度分子标记检测与背景选择标记系统继续研发：建立SNP（或InDel）16. 优质新材料创制： 标记芯片检测、高通量电泳检测等高效标记分析系统，筛选一批稳定可靠 配制耐抽薹、富含胡萝卜素或花青素的分子标记。 的白菜分离群体3－4个；甘蓝中心柱短、叶球亮绿分离群体3－4个；配制瓜把短、16. 前景选择标记系统继续开发：1）白菜无苦味、有光泽或清香味浓的黄瓜分离群高花青素含量；2）甘蓝中心柱长；3）体3－4；配制耐裂果、畸形果率低、果实黄瓜果实苦味、清香味； 固形物含量高的番茄分离群体3－4个。 17. 品质改良全基因组分子育种策略研 究，初步建立如下品质性状的分子育 种策略：白菜耐抽薹性；甘蓝短中心柱；黄瓜无苦味；番茄果实高固形物含量。 18. 优质新材料创制： 根据目标性状选定亲本材料，完成有关杂交或回交组合及分离群体的配制。
研究内容 1. 表型数据库、全基因组遗传变异数据库、基因表达、同源基因和重要性状相关信息等进行数据库整合 2. 甘蓝转基因植株结球情况观察分析；利用定量PCR检测目标基因在转基因甘蓝和非转基因甘蓝植株中的表达情况，分析目标基因对叶球形成的调控作用；构建抽薹开花关键因子若干个截短体及其突变体的表达载体。 3. 叶球形态发生和发育过程中基因调控的机制。 4. 基因突变对叶球发育相关基因生物学功能的影响。 5. 叶卷曲和叶球形成的环境条件及其遗传机制。 预期目标 1. 完成表型数据库、全基因组遗传变异数据库、基因表达、同源基因和重要性状相关信息等数据的数据库整合工作； 2. 甘蓝转基因植株结球情况观察分析，明确目标基因在转基因甘蓝和非转基因甘蓝植株中的表达情况，分析目标基因对叶球形成的调控作用；获得关键因子的截短体及其突变体的表达载体若干个。 3. 明确叶球形态发生和发育过程中基因调控的机制。 4. 明确叶卷曲和叶球形成的环境条件及其遗传机制。 5. 通过转化验证确认黄瓜瓜把长短和果肉厚度性状的关键基因或主效QTL。 第 四 年 6. 通过植物病毒介导的RNA干扰分析，以及过表达遗传转化验证，确认黄瓜6. 解析候选关键基因调控黄瓜瓜形的分瓜把长短和果肉厚度性状的关键基因子机理；解析低温弱光与候选关键基或主效QTL。 因的相互作用。 7. 对TILLING突变体、过量表达和RNAi7. 完成黄瓜Tu基因的功能分析。 诱导缺失突变的转基因黄瓜进行表现8. 阐明与黄瓜单性结实果实发育相关的型分析；研究低温弱光环境条件对关键基因；初步得到与黄瓜单性结实TILLING突变体和转基因黄瓜的影果实发育相关的蛋白。 响；构建候选关键基因的双突变体。 9. 突变体库和遗传转化确认黄瓜苦味形8. 利用Tu－YFP融合表达转化株，通过成基因Bi和Bt。鉴定控制黄瓜清香味激光共聚焦显微镜继续分析黄瓜Tu物质合成的关键基因。 的作用部位与功能上的对应关系；并进行转录组测序分析，筛选出差异表10. 明确控制番茄紫果、提高番茄红素含达基因。 量的基因功能，并结合其他课题的结果，明确各性状的调控机理。 9. 深入分析黄瓜单性结实果实发育的转录学信息；进行黄瓜单性结实果实发11. 明确番茄RG和PST影响番茄果实品育的蛋白组学研究。 质形成的细胞学基础；获得RG、PST突变体及其对照的转录组数据。获得10. 突变体库和遗传转化确认克隆的黄瓜番茄果实生长发育关键时期的特异表苦味形成关键基因。确定控制黄瓜清达谱和全基因调控网络。 香味物质合成的候选基因的序列，完成基因的功能注释后，利用RNA干扰12. 初步阐明4-5个重要结构基因和转录技术结合瞬时表达进行功能验证；转因子的体内功能，明确它们与苦味物基因功能验证。 质和清香味物质形成的因果关系。 11. 对控制番茄紫果基因和高番茄红素基因进行过表达和RNA干扰分析。将高番茄红素材料与紫果材料杂交，并加代获得分离群体。 13. 品质改良全基因组分子育种策略研究： 14. 白菜耐抽薹性：聚合5个耐抽薹基因，
研究内容 12. 分析番茄RG/PST与植物激素协调控制果实品质的形成及阐明RG、PST突变或转基因对转录组的广泛影响。番茄果实生长发育关键时期特异表达基因的验证（qRT-PCR等）、构建全基因组的转录调控网络。 13. 通过转基因技术将所功能鉴定的关键基因和转录因子导入不同遗传背景的黄瓜品种，通过代谢组学分析研究它们对苦味物质和清香味物质形成的影响。 14. 品质改良全基因组分子育种策略研究：继续完成品质性状的分子育种策略研制，结合常规育种程序，全面开展前景和背景选择。 15. 优质新材料创制：通过分子标记辅助选择与常规育种相结合，培育一批优质育种材料。 1. 数据库进一步整合基因表达、基因调控、代谢途径等相关信息，并开发动态网站，方便不同研究者应用。 2. 最终明确甘蓝叶球形成的关键基因；截短体、突变体相互作用验证，筛选特异性介导蛋白互作的结构域、作用位点。 3. 总结叶球形态发生和发育分子遗传机制的新假说。 4. 明确miRNA在大白菜叶球形态发生和发育过程中的生物学功能。 5. 通过荧光定量PCR分析黄瓜瓜把长短和果肉厚度性状关键基因的表达模式，并结合其他课题的转录组数据，分析其可能的调控机理。 6. 对转录组分析筛选出的差异表达基因进行荧光定量PCR分析，探讨黄瓜果瘤形成的遗传调控网络。 7. 进一步验证以上实验，综合分析相关信息，阐述黄瓜单性结实果实发育的调控网络，提交项目结题。 预期目标 要求基本不改变受体亲本综合性状的前提下，耐抽薹性延长不少于10天。 15. 甘蓝耐中心柱长：要求基本不改变受体亲本综合性状的前提下，中心柱长小于叶球纵径的1/2。 16. 黄瓜无苦味：聚合2个果实无苦味基因，要求基本不改变受体亲本综合性状的前提下，获得无苦味的优良育种材料。 17. 番茄高果实固形物含量：要求基本不改变受体亲本综合性状的前提下，获得高固形物含量提高20%优良育种材料。 18. 优质新材料创制 培育耐抽薹、富含胡萝卜素或花青素的白菜新材料8－10个；甘蓝中心柱短、叶球亮绿新材料8－10个；选育瓜把短、无苦味、有光泽或清香味浓的黄瓜新材料8－10个；选育耐裂果、畸形果率低、果实固形物含量高的番茄新材料8－10个。 1. 完成基因表达、基因调控、代谢途径等相关信息的进一步数据库整合，并开发成功动态网站，方便不同研究者应用。 2. 最终从功能上明确甘蓝叶球形成关键基因2-3个；获得特异性介导抽薹开花关键因子相互作用的蛋白结构域及作用位点，阐明调控抽薹开花关键因子的互作机制。 3. 阐明黄瓜瓜把长短和果肉厚度性状关键基因的调控机理。 4. 探讨果瘤的遗传调控网络。 5. 揭示黄瓜苦味和清香味形成的分子调控机制。 6. 阐明黄瓜单性结实果实发育的调控网络。 7. 明确番茄高番茄红素基因和紫果基因的互作及其对番茄红素含量的影响机理。 8. 明确番茄RG和PST基因的调控网络；初步明确RG和PST的生化特性。 第 五 年
研究内容 8. 对番茄高番茄红素材料与紫果材料杂交的分离群体中每个个体的果实颜色、番茄红素含量进行测定，并采用由基因获得的分子标记对个体进行基因型分析。 预期目标 9. 解析候选关键基因之间在体外生化、遗传等方面的相互作用。 10. 整合各种知识和试验数据完成代谢网络构建，设计新的试验验证代谢网络的可靠性，明确不同的代谢途径与黄9. 明确番茄RG和PST基因的调控网络；瓜苦味，清香味及抗病性之间的关系。 初步明确RG和PST的生化特性。 11. 优质新材料创制：培育耐抽薹、富含10. 解析候选关键基因之间在体外生化、胡萝卜素或花青素的白菜新组合1－2遗传等方面的相互作用。 个；甘蓝中心柱短、叶球亮绿新组合1－2个；选育瓜把短、无苦味、有光泽11. 利用酵母单杂交和双杂交技术，研究或清香味浓的黄瓜新组合1－2个；选候选关键基因之间的互作关系；研究育耐裂果、畸形果率低、果实固形物双突变体的表现型。 含量高的番茄新组合1－2个。 12. 整合各种知识和试验数据完成代谢网 络构建，设计新的试验验证代谢网络的可靠性，明确不同的代谢途径与黄瓜苦味，清香味及抗病性之间的关系。 13. 优质新材料创制：利用优质材料通过杂交，培育一批品质优良的杂交组合。 14. 项目结题、总结。