甜瓜(Cucumis melo L.,2n=2x=24)在世界水果中排名第九,其营养、口感、外观俱佳,受到人们的喜欢。我国是厚皮甜瓜的次级起源中心之一,是薄皮甜瓜的初级和次级起源中心。《神农本草经》上曾记载甜瓜蒂为上品之药,在湖南马王堆西汉古墓女尸体内发现有甜瓜籽,由此得知我国甜瓜的种植、食用、药用甚古,应有二千年以上的历史。甜瓜是葫芦科中遗传多样性仅次于南瓜的一个种。丰富的甜瓜种质资源为作物育种和遗传研究提供了充实的材料,但随着甜瓜种质资源收集工作的开展,种质规模日趋庞大,而在育种上有效利用的只占其中很少的一部分。此外,所收集的甜瓜资源中“同物异名”的现象也较为普遍。因而,加强种质资源的管理,提高种质的利用效率,显得十分必要。构建核心种质是解决上述问题的有效方法,核心种质可最大程度保存原始种质的遗传多样性,显著提高种质的利用效率。目前,我国学者已在芝麻、棉花、茶树、梅花、烟草等10多种作物中构建了核心种质库。本试验在前期已构建的191份甜瓜初级(表型)种质的基础上,通过表型性状田间考察、EST-SSR和SRAP分子标记分析,研究初级种质的遗传多样性,采用最小距离逐步取样法(LDSS)和逐步聚类随机取样法(SCR)对初级种质进一步压缩,构建甜瓜分子标记核心种质,并进行多样性和代表性评价。主要研究结果如下:1.对甜瓜初级种质的19个表型性状进行遗传多样性分析。甜瓜质量性状的平均遗传多样性为1.102,数量性状的平均遗传多样性为1.869。国内和国外种质的数量性状相对于质量性状遗传变异更丰富。初级种质的表型性状具有丰富的遗传变异。2.对EST-SSR和SRAP标记进行筛选和初级种质聚类分析。采用表型差异明显的20份种质对收集的EST-SSR引物和SRAP引物进行筛选,挑选出条带清晰、多态性好的EST-SSR引物14对,SRAP引物10对。采用筛选的标记对191份甜瓜种质进行基因分型,结果发现EST-SSR标记检测到平均等位位点数为4.6,平均多态性信息含量(PIC)为0.817;SRAP标记检测到平均多态性位点数目(PN)为14.8,平均多态性比率(P)为0.980,平均PIC值为0.952。对191份甜瓜种质的分子标记数据进行聚类分析,EST-SSR和SRAP分别将所有种质总体分为5个和7个组群,尽管每一组群包含的种质来源地分布较广,表型性状差异较大,但每一组种质在DNA水平上还存在一定的相似性。3.采用不同的取样策略构建候选核心样本。根据初级甜瓜种质的地理来源将所有种质分19个组,设置10%、15%、20%、25%和30%5个取样梯度,结合LDSS和SCR两种取样策略构建了10个候选核心种质,同时以随机取样法构建一个候选核心种质(对照)。以基于EST-SSR和SRAP两种分子标记的各种检验参数为主,以19个表型性状为辅对候选种质进行秩序分析,挑出多样性和代表性最好的一组种质。结果表明,采用LDSS取样策略和25%的取样比例构建的候选核心样本最优,该样本包含50份表型和分子水平多样性丰富的种质,种质来源地涉及18个国家。在试验的后期,课题组又收集到14份印度和13份伊朗的甜瓜种质,考虑到甜瓜种质的多样性具有地域性加之印度和伊朗是甜瓜种质的次级起源中心之一,因此试验通过比较其基本表型性状差异,挑选印度和伊朗各4份种质,直接入选核心种质,最终的核心样本种质数为58份。4.采用各种遗传参数对所构建的甜瓜分子标记核心种质进行评价。试验采用4个EST-SSR分子标记遗传参数,即观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei′s多样性指数和Shannon-Weaver指数(I),对核心种质和初级种质进行了t检验,结果表明两者在这4个参数上均无显著性差异,说明核心种质能较好地代表初级种质。对核心种质和初级种质的EST-SSR各位点进行χ2测验,结果表明14对引物中仅有2对引物(CM16和ECM52)各位点表现出显著性差异(P<0.05),其他标记的P值均大于0.05;同样,基于SRAP标记的各位点的χ2测验结果显示,10对SRAP引物组合中Me9:Em10和Me2:Em1位点差异显著,其余8对SRAP引物位点的P值均大于0.05。因此,核心种质在EST-SSR和SRAP各个位点上的分布与初级种质基本一致,说明所构建的核心种质在各标记位点上代表性较好。5.对所构建的分子标记核心种质进行确认。对所构建核心种质和初级种质的EST-SSR和SRAP分子标记数据分别进行主坐标分析(PCoA),结果表明,无论是EST-SSR的PCoA图还是SRAP的PCoA图,核心种质都均匀分散在初级种质中,且分布范围大致相当。通过分析分子标记核心种质和初级种质的表型数据发现,均值差异百分率(MD)、方差差异百分率(VD)、变异系数变化率(VR)和极差符合率(CR)分别为5.07%、0.53%、103.44%和89.97%,表明所构建的核心种质在主要表型性状上有较好的代表性。