果皮顏色是甜瓜重要的品質(zhì)性狀，常直接影響消費(fèi)者的選擇。在發(fā)育早期甜瓜果皮均為綠色，隨著果實(shí)的發(fā)育，有些始終為綠色，有些則逐漸變?yōu)辄S色或白色。如何提早確定果皮顏色是甜瓜育種的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

（1）研究者利用不同皮色的甜瓜植株進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如下：

實(shí)驗(yàn)一	綠皮×黃皮	子代（F1）均為綠皮
實(shí)驗(yàn)二	實(shí)驗(yàn)一的F1自交	F2：綠皮270株、白皮61株、黃皮22株
實(shí)驗(yàn)三	實(shí)驗(yàn)一的F1與黃皮雜交	F2：綠皮42株、白皮15株、黃皮21株

上述實(shí)驗(yàn)可知：F₁屬于

雜合子

雜合子

（選填“純合子”或“雜合子”），推測的依據(jù)是

自交后代出現(xiàn)了性狀分離

自交后代出現(xiàn)了性狀分離

。實(shí)驗(yàn)二中F₂三種果皮顏色比例約為12：3：1，由此推斷甜瓜皮色遺傳遵循

自由組合

自由組合

規(guī)律，且

綠皮

綠皮

基因會(huì)抑制

白皮

白皮

基因的表達(dá)，實(shí)驗(yàn)三的結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了這一推測。實(shí)驗(yàn)二的F₂中白皮的基因型有

2

2

種。
（2）研究證明，與甜瓜果皮白色形成的相關(guān)基因位于10號染色體上。為定位綠皮基因，研究多株綠皮、白皮和黃皮甜瓜分別建立混合基因庫，進(jìn)行全基因組重測序，最終結(jié)果見圖1。據(jù)此判斷與果皮綠色相關(guān)的基因應(yīng)位于4號染色體上，依據(jù)是

在全基因組上共有兩個(gè)峰值超過0.5，分別位于4號和10號染色體。已知白皮基因位于10號染色體，推測綠皮基因位于4號染色體

在全基因組上共有兩個(gè)峰值超過0.5，分別位于4號和10號染色體。已知白皮基因位于10號染色體，推測綠皮基因位于4號染色體

。
（3）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)4號染色體區(qū)域中的M基因與擬南芥中的A基因同源性很高。A基因指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)參與葉綠素的積累，研究者通過實(shí)驗(yàn)（結(jié)果見圖2）證實(shí)M基因也具有這樣的作用。該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)大致思路是：提取授粉后不同天數(shù)的綠皮、黃皮、白皮甜瓜果皮中

RNA

RNA

，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄得到cDNA文庫，比對在不同發(fā)育時(shí)期

三種果皮甜瓜中M基因的表達(dá)情況

三種果皮甜瓜中M基因的表達(dá)情況

。
（4）研究者根據(jù)M基因的特異序列首先設(shè)計(jì)出

引物

引物

，經(jīng)PCR技術(shù)從黃皮和白皮甜瓜中克隆出相關(guān)基因，測序發(fā)現(xiàn)M基因中有一段13個(gè)堿基對缺失，研究者將這一小段序列開發(fā)為皮色基因的分子標(biāo)記，可用于

更早確定甜瓜果皮的顏色

更早確定甜瓜果皮的顏色

。