西瓜、黄瓜与甜瓜是三种重要的葫芦科瓜类作物,在我国乃至世界的蔬菜生产中占有重要地位。联合国粮农组织(FAO)统计数据(2011)显示,西瓜、黄瓜与甜瓜在中国占世界播种面积的53.18%、53.15%和36.96%。随着测序技术和比较基因组学的飞速发展,分析瓜类作物基因组之间的共线性关系,能够为我们从基因组层面多物种多角度的研究三种瓜类作物的起源、演化和分类提供良好的基础,对充分利用瓜类遗传资源,研究瓜类作物间共有性状的控制位点具有理论与实用价值。目前,葫芦科作物比较基因组研究通常局限于甜瓜属(Cucumis)内部物种间,而且多是利用黄瓜与甜瓜的遗传图谱进行比较分析。同时,由于西瓜、黄瓜和甜瓜分别属于葫芦科的西瓜属(Citrullus)与甜瓜属,其属间基因组遗传差异远大于属内,造成西瓜与黄瓜/甜瓜作物之间的分子标记共用性很差,严重阻碍了分子标记在属间基因组共线性研究中的应用。随着西瓜、黄瓜和甜瓜全基因组测序计划的完成,基于三个作物的测序信息开展比较全基因组比较研究已经成为可能。本研究利用已经发表的西瓜、黄瓜、甜瓜全基因组序列信息,分析了它们的基因组共线性关系,推测了它们的染色体演变历程,并探讨了以直系同源基因为参照将分子标记在三种瓜类作物间转移定位的可能性。主要结果如下：1.西瓜、黄瓜与甜瓜基因组内部分别检出1475、1081和984对共线性的旁系同源基因对,其同义突变率(Ks)均值分别为1.772、1.766和1.703,Ks值分布显示各基因组近期没有发生过全基因组或大片段复制事件。2.以共线性区段内同源基因对的平均Ks值作为筛选条件(小于等于0.7),去除源自γ事件(核心双子叶植物共同祖先三倍化复制)的共线性区段的干扰,将共线性区段数目从344个(黄瓜与甜瓜)、398个(西瓜与甜瓜)和437个(西瓜与黄瓜)缩减为195个、211个和206个,而覆盖的基因组区域则分别仅减少0.63%、1.56%和2.83%。获得了更为明晰的两两基因组间直系同源区段的对应关系,并首次基于全基因组组装序列,分析了西瓜、甜瓜直系同源区段分布,为基于基因直系同源关系的后续分析提供基础。3.在两两基因组间直系同源关系基础上,进一步分析西瓜、黄瓜与甜瓜共有直系同源区段。以西瓜基因组作为外群,重建出17个黄瓜、甜瓜共同祖先的连续祖先区域。确认了黄瓜1号与甜瓜2号/12号、黄瓜3号与甜瓜4号/6号、黄瓜5号与甜瓜9号/10号染色体之间的1比2的对应关系,并推测相应的黄瓜染色体与祖先染色体结构相同,甜瓜染色体由祖先染色体断裂而来。4.进行物种间的分子标记转移定位,将超过85%的黄瓜、甜瓜标记成功定位到西瓜基因组上,该比例远高于直接进行PCR实验转移的可扩增比例。同时将黄瓜、甜瓜已有研究的枯萎病、白粉病抗病标记定位到西瓜基因组上,为进一步的抗病性状遗传研究提供参考。