葫芦科约包括120属,800种植物,其中包括很多有重要经济价值的蔬菜和水果,如黄瓜(Cucumis sativus L.)、甜瓜(Cucumis melo L)、西瓜(Citrullus lanatus (Thunb.)L.)、南瓜(Cucurbita maxima L.)等。瓠瓜作为重要的葫芦科作物之一,在我国已有悠久的栽培历史,考古学上的证据证明瓠瓜是人类最早驯化的物种之一。分子标记的种类很多,其中SSR标记已较为成熟,而InDel标记可作为新型标记的代表。应用分子标记技术可使人们对重要农艺性状的遗传规律分析更加详细可靠,提高育种亲本选配的科学性,便于深入开展种质资源研究,发掘重要基因资源,了解作物的起源和进化关系。目前,瓠瓜分子标记研究大大落后于黄瓜、白菜等作物。因此,应用分子标记技术开展瓠瓜种质资源的遗传多样性和亲缘关系研究,将对促进瓠瓜重要种质资源的开发和利用具有重要意义。本实验先使用研究开发的SSR标记对葫芦科主要蔬菜作物间的亲缘关系进行了研究,然后选择了96份具有广泛代表性的瓠瓜种质材料,利用InDel分子标记技术,研究分析了其遗传多样性和亲缘关系,探讨我国瓠瓜品种间的基因差异和瓠瓜亚种间及亚种内的亲缘关系。主要结果如下：1.利用454GS-FLX Titanium System技术获得瓠瓜基因组DNA序列信息,使用software mreps2.5(http://bioinfo.lifl.fr/mreps/)对这些瓠瓜序列进行筛选,只挑选其中包含SSR序列长度不少于20bp的序列设计SSR引物。用Websat (http://wsmartins.net/websat/)进行引物设计,共开发出400对瓠瓜SSR引物。为研究葫芦科植物间的关系和系统发育,使用其中200对瓠瓜SSR引物对南瓜、西瓜、丝瓜和苦瓜基因组进行了PCR扩增。结果表明,瓠瓜SSR引物除在西瓜中扩增率达到41%外,在其他瓜类基因中的扩增率均不超过20%,这说明在本实验所使用的瓜类中,瓠瓜和西瓜的亲缘关系最近。经与黄瓜、水稻、小麦、大豆、普通菜豆和甜瓜进行了CRY1和UDP-葡糖转移酶基因BLAST比对,结果表明其中有13370条瓠瓜序列和黄瓜序列重叠部分在100bp以上。而在CRY1基因的对比中,瓠瓜与黄瓜的一致性高达93.5%；C端DAS也证明了这一点。这证明黄瓜和西瓜的亲缘关系也较近。2.应用开发获得的400个SSR标记,对瓠瓜基因组进行PCR扩增,从中挑选出14个扩增稳定、分离清晰的SSR标记。利用14个多态性SSR标记研究44份瓠瓜材料的多样性中,主坐标分析和聚类分析均表明,相对于不同种质的原来源地而言,相同瓜型的材料有聚集在一起的趋势,根据瓜型可将这44份瓠瓜种质大致分为3类。3.从前期利用RAD-seq技术开发获得的947条InDel标记中挑选85条差异片段超过10bp的差异性InDel标记,对瓠瓜基因组进行PCR扩增,从中挑选出22个扩增稳定、分离清晰的InDel标记。应用获得的22个多态性InDel标记,通过NTSYS-pc (2.1版)软件对96份瓠瓜种质资源进行了聚类分析,结果表明瓠瓜种质之间的遗传相似系数变幅在0.36-1.00之间,将96份瓠瓜种质材料在遗传相似系数为0.68处分为8类；各种质材料较平均地分布于图中；相对于不同种质的原来源地而言,相同瓜型的材料有聚集在一起的趋势,根据瓜型可将这96份瓠瓜种质大致分为3类。综上所述,我们开发了400对SSR标记和947对InDel标记,并将它们应用于葫芦科作物间亲缘关系和瓠瓜种质间的遗传多样性的研究,结果表明,在本实验中瓠瓜和西瓜的亲缘关系最近,瓠瓜可依据瓜型进行分类。