全 文 ：园艺学报，2016，43 (6)：1079–1088.
Acta Horticulturae Sinica
doi：10.16420/j.issn.0513-353x.2016-0240；http：//www. ahs. ac. cn 1079
收稿日期：2016–04–06；修回日期：2016–06–07
基金项目：国家‘863’计划项目（2012AA100105-5）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：lugangzh@163.com）
大白菜紫心性状遗传规律分析及其基因初步定
位
吴俊清，赵 静，秦美玲，任延靖，张华敏，代子卉，郝玲玉，张鲁刚*
（西北农林科技大学园艺学院，农业部西北地区园艺作物生物学与种质资源创新重点实验室，陕西杨凌 712100）
摘 要：以大白菜[Brassica rapa（Lour.）ssp. pekinensis]紫心纯系‘14S839’和橙色纯系‘14S162’
为亲本，构建 F2 群体，对大白菜紫色基因（BrPur）进行遗传连锁分析。性状分离调查结果显示，在 F2
群体中紫心与非紫心单株符合 3︰1 分离比例，说明大白菜紫心性状的有、无符合单基因显性遗传模式，
紫心性状是一种显性性状。采用改良的 BSA 方法对紫色基因 BrPur 进行定位，经过对白菜全基因组 297
个 SSR 标记的筛选，得到了 BrPur 的两个侧翼标记 A710 和 A714，同时结合白菜基因组信息，将 BrPur
定位于大白菜 A07 连锁群上。结合前人关于花青素代谢相关基因的研究报道，通过分析 Br4CL3 和
Bra004214 的序列、开发新的标记，得到了两个特异共显性标记 CL-12 和 B214-87。利用 F2 群体扩增验证
筛选到的所有标记，结果表明，经 Join Map 4.0 作图得到的遗传连锁图与非紫色交换单株“基因型矩阵”
显示的结果完全一致，标记 CL-12 和 B214-87 位于 BrPur 两侧，遗传距离分别是 3.1 cM 和 3.5 cM。
关键词：大白菜；紫心叶球；分子标记；连锁分析；基因定位
中图分类号：S 634.1 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2016）06-1079-10

Genetic Analysis and Primary Mapping of the Purple Gene in Purple
Heading Chinese Cabbage
WU Jun-qing，ZHAO Jing，QIN Mei-ling，REN Yan-jing，ZHANG Hua-min，DAI Zi-hui，HAO Ling-yu，
and ZHANG Lu-gang*
（College of Horticulture，Key Laboratory of Horticultural Plant Biology and Germplasm Innovation in Northwest China of
Ministry of Agriculture，Northwest A & F University，Yangling，Shaanxi 712100，China）
Abstract：To analyze genetic linkage and map the location of purple gene（BrPur）controlling purple
inner leaves trait of Chinese cabbage，a F2 population constructed by the single-plant-selfing of F1
hybridized from homozygous purple heading line‘14S839’and homozygous orange heading line‘14S162’
was used. The field investigation of head color shows that the separation proportion of purple heading
individuals to non-purple heading individuals fitted to the ratio of 3︰1 in F2 population，which means that
the purple heading of Chinese cabbage was a dominant phenotype and consistent with genetic pattern of a
single dominant gene. Then，two flanking linkage markers，A710 and A714，were obtained by a modified
BSA method with 297 SSRs in whole genome，and the BrPur was primarily mapped on linkage group


Wu Jun-qing，Zhao Jing，Qin Mei-ling，Ren Yan-jing，Zhang Hua-min，Dai Zi-hui，Hho Ling-yu，Zhang Lu-gang.
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A07 based on the location of the two flanking markers sequence in BRAD. Subsequently，two novel
flanking markers，CL-12 and B214-87，were developed by cloning and homology sequence alignment
analysis of Br4CL3 and Bra004214 involved in anthocyanin related genes in previous reports. Finally，we
verified the linkage relationship of all markers using F2 population，and found that their genetic map
obtained by Join Map 4.0 was consistent with the result from Plant Genotype Matrix of all non-purple
crossover individuals，which placed CL-12 and B214-87 flanking two side of BrPur locus at genetic
distances of 3.1 cM and 3.5 cM，respectively.
Key words：Chinese cabbage；purple heading leaf；molecular marker；linkage analysis；gene mapping

大白菜[Brassica rapa L. ssp. pekinensis（Lour.）Olsson]叶球的心叶颜色有白色、黄色、橙色和
紫色等（范爱丽 等，2010），其中紫色心叶的大白菜极为少见。花青素在植物液泡中的大量积累是
导致大白菜叶色变紫的主要原因（Harborne & Williams，2000；Grotewold，2004）。花青素对于植物
自身（Li et al.，1993；Tanaka et al.，2008）和人类健康（Wang & Stoner，2008）都具有重要的意义。
与普通大白菜相比，紫心大白菜花青素含量较高，是一种潜在的富含花青素的重要蔬菜（He et al.，
2016）。
关于大白菜花青素合成积累机理的研究尚处于初步阶段。孙日飞等（2006）认为来源于芥菜的
大白菜紫色性状表现为显性遗传。Burdzinski 和 Wendell（2007）发现 rapid-cycling B. rapa 中的非紫
色突变是一种隐性突变，并首次在芸薹属中将紫色等位基因 anl 定位在白菜基因组 R09 连锁群上。
张明科等（2008）将控制大白菜叶柄紫色的主效基因定位于白菜 A09 连锁群上，并且发现来源于菜
薹的紫色性状表现为部分显性遗传，这一结论与 Guo 等（2015）认为菜薹的紫色性状是一种数量性
状，并将主效基因 BrEGL3.1 和 BrEGL3.2 定位于菜薹 A09 连锁群上的结论一致。张德双等（2011）
的研究发现，来源于紫色普通白菜的紫色基因符合单基因显性遗传，随后刘瑾等（2013）将紫色基
因定位于大白菜 A03 连锁群上，Wang 等（2014）进一步将紫色候选基因 BrPur 定位于白菜 A03 连
锁群 54.87 kb 的物理区间内。花青素的合成代谢复杂，遗传变异丰富，不同遗传背景的紫色大白菜
种质可能存在着不同的花青素合成调节机制。
本试验中以紫心大白菜纯系材料‘14S839’为父本，以橙色大白菜纯系材料‘14S162’为母本，
构建 F2 作图群体，利用改良 BSA 法和连锁分析研究紫心大白菜紫色基因（BrPur）的分子标记和连
锁群的初步定位，以期丰富对紫心大白菜紫色基因的认识，并为紫色基因的分子标记辅助选择、精
细定位、图位克隆以及进一步揭示大白菜花青素合成机理奠定科学基础。
1 材料与方法
1.1 材料准备和性状调查
以本课题育成的橙色大白菜纯系‘11S39-2’（Zhang et al.，2013）的衍生系‘14S162’（图 1，
P1）为母本（P1），以本课题自主创制的紫心大白菜（张鲁刚 等，2009；段岩娇 等，2012）的衍生
系‘14S839’（图 1，P2）为父本（P2），通过杂交，单株严格自交构建 F2 作图群体（图 1，a、b、c）。
父本材料‘14S839’的显著特点在于外叶和近外层球叶和普通白菜一样表现为绿色或白色，但是中
层球叶直至内部心叶均表现为深紫色；母本材料‘14S162’是一种橙色高代自交系，成熟期整个球
叶均为橙色，与父本材料的紫色形成鲜明对比。
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试验于 2014 年在西北农林科技大学园艺学院新天地农场进行。8 月下旬定植亲本材料及 F2 作
图群体 330 株，采用常规管理。11 月下旬进行大白菜心叶紫色性状调查，调查方法是逐株剥离大白
菜球叶直至生长点，以紫色有、无为一对相对性状调查，对统计数据进行遗传分析。凡是 F2 植株中
表现有紫色性状的无论紫色深浅均视为“紫心表型”（图 1，a、b），反之，由外叶直至生长点完全
未表现紫色性状的记为“非紫心表型”（图 1，c）。同时取亲本和 F2 单株鲜样于–80 ℃保存备用。










图 1 亲本材料及部分 F2 单株的紫心表型
P1：母本‘14S162’；P2：父本‘14S839’；a ~ c 表示部分 F2 单株紫心性状的分离表型。
Fig. 1 The purple heading phenotype of parents and partial F2 individuals
P1：Female parent‘14S162’；P2：Male parent‘14S839’；a–c show separation phenotype of purple heading in F2 individuals.

1.2 紫色基因所在连锁群的确定
根据 BRAD 数据库中 Browse-Markers 和 Maps 功能，以物理位置为参考，搜索遍布于大白菜 10
个染色体连锁群上且均匀分布的 SSR 标记，按染色体分别编号为 A1n，……，A10n，共计 277 对，
由生工生物工程（上海）股份有限公司合成。
参考 Porebski 等（1997）改良的 CTAB 法提取 F2 单株和亲本的基因组总 DNA。PCR 扩增体系
为 10 μL：包含基因组 DNA 50 ng，2 × Taq Master（Vazyme）5.0 μL；上下游引物各 0.5 μmol；最后
用无酶水定容至 10.0 μL。反应程序为：94 ℃预变性 4 min，94 ℃变性 30 s，52 ~ 55 ℃退火 30 s，
72 ℃延伸 30 s，30 个循环，72 ℃终延伸 5 min。PCR 产物用 9%非变性 PAGE 凝胶电泳 180 V 恒压
分离 90 min，最后银染显色，统计分析。
分子标记筛选：首先用亲本 DNA 对 277 对 SSR 引物进行扩增筛选；然后采用改良 BSA 的方法
对亲本间表现扩增多态性的引物进行初步验证，即分别选择 10 株非紫色和 10 株紫色单株，但不混
样，以“打开池”的方式筛选所有亲本多态性引物，选择单株交换率 ≤ 30%的标记作为候选标记
进行扩大验证。
扩增产物带型统计：以亲本带型为参考，共显性标记中与父本‘14S839’的带型相同的为显性
带，记为 A；与母本‘14S162’带型相同的为隐性带，记为 B，杂合带型记为 H；仅表现父本‘14S839’
带型的显性标记记为 D。
1.3 紫色基因双侧标记的开发
以初定位的基因座位为起点，参考前人已经公布的 A07 连锁群上的标记（Wang et al.，2011），
向两端分别间隔均匀设计引物，筛选紫色基因双侧标记。用 F2 群体的所有非紫色单株验证筛选到的
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标记，根据非紫色交换单株“基因型矩阵”中交换位点的分布情况初步判断这些标记与紫色候选基
因的相对位置关系。
1.4 两个特异连锁标记的开发
根据两侧翼标记在 BRAD 数据库中的基因组学信息，结合前人在 A07 连锁群上关于花青素的研
究报道（Hayashi et al.，2010；Li et al.，2015）开发区间内新的标记。
在拟南芥中共发现 4 个 4CL 基因（At4CL1、At4CL2、At4CL3 和 At4CL4），但是 At4CL1、At4CL2
和 At4CL4 主要参与木质素合成，只有 At4CL3 的表达模式与类黄酮合成密切相关（Li et al.，2015）。
这一结论与 Koopman 等（2012）在酵母工程菌上验证 At4CL3 参与类黄酮代谢的结果相一致。所以，
推测 4CL3 是 1 个参与花青素合成的重要结构基因，从 TAIR 数据库下载 At4CL3（GenBank：
At1g65060）的序列，在 BRAD 中比对分析其同源序列，并下载其同源序列及其上游 1 700 bp 的参
考基因组序列，用于 SSR 位点分析及连锁标记的开发。
芜菁、紫菜薹和大白菜均是白菜类作物，在遗传进化上具有较高的相似性。因此，从 DDBJ 下
载 Hayashi 等（2010）开发的芜菁紫色性状连锁标记 OPU10 的扩增序列（GenBank：AB492854，841
bp），在 BRAD 中比对分析其同源序列，设计引物，克隆测序亲本间 OPU10 同源序列的上下游各
2 000 bp 之间的核酸序列，根据亲本间的差异片段设计特异引物，开发新的连锁标记。
1.5 连锁图谱的构建
用 330 株的 F2 作图群体验证筛选到的所有标记，统计交换单株。首先，根据非紫色单株中标记
的交换类型进行一致性归类。然后，按照单株中交换位点的多寡及标记在基因组中物理座位间的线
性关系构建非紫色交换单株“基因型矩阵”，初步判断这些标记与紫色候选基因的相对位置关系。最
后，以 330 株 F2 群体的扩增带型统计结果为基础，利用 Join Map 4.0 构建紫色基因的遗传连锁图谱
（LOD = 6）。
2 结果与分析
2.1 大白菜紫心性状的遗传规律
对 330 株 F2 作图群体叶球心叶颜色进行田间调查，结果显示，F2 中紫心性状分离明显，紫心单
株之间的紫色深浅差异显著，其中“紫心表型”的单株 245 株，“非紫心表型”的单株 85 株，经卡
方检验，紫心单株︰非紫心单株符合 3︰1 孟德尔遗传（χ2 = 0.101 < χ2（0.05，1） = 3.84）。这说明紫心大
白菜紫色性状的有、无是一种质量性状，并且紫心对非紫心性状的遗传为单基因控制的显性遗传。
2.2 紫色基因所在连锁群的确定
利用亲本‘14S839’和‘14S162’的 DNA 筛选白菜全基因组的 277 对 SSR 引物，得到具有亲
本扩增多态性的引物 78 对，多态性比率为 28.16%。进一步用 10 个非紫心单株和 10 个紫心单株对
这 78 对多态性引物进行验证，结果发现，位于 A07 连锁群上的共显性标记 A710（图 2，A710；F：
CCAATAACACTCTTGGACCT；R：AGAGAATATTGGTCCGGATT）的交换率最低，仅有 5 个交换
株，交换值为 25.0%。然后再随机另选 80 株 F2 单株，扩大验证 A710 与紫色性状的连锁关系。结合
最初的 20 株 F2 的验证结果，A710 标记在 100 个 F2 单株中的交换率仅为 14.0%，确实是 1 个与紫色
性状连锁的标记。因此，紫心大白菜紫色候选基因（BrPur）定位于大白菜 A07 连锁群上。
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2.3 紫色基因 BrPur双侧标记的开发
根据 A710 标记在参考基因组上的物理位置，增设 20 对均匀覆盖 A07 连锁群的 SSR 引物，继
续用 10 个非紫心单株和 10 个紫心单株扩增验证亲本间多态性引物，结果发现单显性标记 A714（图
2，A714；F：CGTTACCATCTTCCTCTTTG；R：TAATTAGGCTTCGAAAGTCG）和共显性标记
A731（图 2，A731；F：TTTGACTGAATGAAAGACTTTTGC；R：CGGGAAAACGATAAACGAAA）
与紫色性状连锁。















图 2 多态性引物 A710、A714、A731、CL-12 和 B214-87 的扩增结果
M：50 bp ladder DNA marker；P2：父本‘14S839’（紫心）；P1：母本‘14S162’（非紫心）；框内为亲本多态性条带。
Fig. 2 The amplified results of polymorphic primers A710，A714，A731，CL-12 and B214-87
M：50 bp ladder DNA marker；P2：Male parent‘14S839’（purple）；P1：Female parent‘14S162’（non-purple）；
The box indicates polymorphic bands in parents.

以 85 株非紫心 F2 单株验证 A710、A714 和 A731 标记与紫色基因的连锁关系，结果共检测到
41 个交换单株，按照标记的交换类型及其物理座位的线性关系构建非紫色交换单株“基因型矩阵”
（图 3），结果显示，交换单株 1 ~ 20 在标记 A710 位点发生 1 次基因型 B 到 H 的单交换，但是标记
A714 和 A731 位点的基因型一致，均未发生交换（图 3），说明标记 A714 和 A731 交换类型一致，
共同位于紫色候选基因同侧，而标记 A710 则位于紫色候选基因另一侧；单株 23 ~ 37 在标记 A714
位点发生了 1 次基因型 B 到 D 的交换，其中标记 A714 和 A731 位点均发生交换，但标记 A710 位
点未发生交换（图 3），再次证明 A714 和 A731 的单株交换类型一致，共同位于紫色候选基因同侧，
紫色候选基因位于标记 A710 与 A714 和 A731 之间。单株 21 在标记 A731 和 A710 位点发生了 1 次
双交换，与之类似，单株 22 在标记 A714 和 A710 位点也发生了 1 次双交换。此外，在交换单株 40
和 41 中，在标记 A731 和 A714 位点之间发生交换，而 A714 和 A710 位点之间没有发生交换（图 3），
这说明标记 A714 较 A731 距离紫色候选基因的遗传距离更近，位于 A731 位点内侧。因此，紫心大
白菜的紫色候选基因 BrPur 定位于标记 A710 和 A714 之间。

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图 3 所有标记的非紫色交换单株基因型矩阵
A、H、B 依次表示共显性标记的纯合显性、杂合显性和纯合隐性基因型；D 表示显性标记的显性基因型。
颜色越深表示该位点显性纯合程度越高。
Fig. 3 Plant Genotype Matrix of non-purple crossover individuals including all linked markers
A，H and B represents the homozygous dominance，heterozygous dominance and homozygous recessivity genotype
of codominant markers；D represents dominant genotype of dominant markers.
Colouration intensity represents the locus dominant homozygous degree.


2.4 两个紧密连锁标记的开发
经序列比对发现，At4CL3（At1g65060）在白菜 A07 连锁群上只有 1 个同源基因 Bra004109，
CDS 同源性高达 82.32%，而且 Bra004109 在白菜参考基因组中的物理位置位于两个侧翼标记 A710
和 A714 之间。
分析 Bra004109（Br4CL3）及其上游 1 700 bp 序列内的 SSR 位点，选择片段长度 ≥ 8 bp、且
覆盖参考基因组序列全长的 SSR 位点设计引物，筛选连锁标记。结果发现，CL-12 是 1 个与紫色基
因连锁紧密的共显性标记（图 2，CL-12；F：TTCTCTTTCCTTCCTCATCTTCC；R：GAATCTGAGGTTC
TTGTAGAGTTGC），在非紫色 F2 单株中仅有 3 个交换株（图 3），交换率仅 3.53%。用 DNAMAN
对标记 CL-12 的引物在参考基因组中的位置进行查找，结果发现，标记 CL-12 包含 1 个 AC 二聚体
重复 9 次形成的 SSR 位点，位于 Br4CL3 启动子上游 104 bp 处（图 4），CL-12 的下游引物位于基因
Br4CL3 第 1 个外显子 9 bp 处（图 4），是 1 个可以稳定遗传的可靠标记。











图 4 标记 CL-12 的引物在 Br4CL3中的结合位点
黑色和灰色阴影分别表示 Br4CL3 第 1 外显子及其上游启动子的部分序列；方框内为 AC 型 SSR 位点；
箭头代表引物 CL-12 F/R 的结合位点。
Fig. 4 The binding site of primer CL-12 in Br4CL3
The black and grey shadows represent partial sequence of the first exon and promoter region of the Br4CL3 respectively；
The box indicates an AC repeats SSR site；The arrow represents the binding site of primer CL-12 F/R.


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在 BRAD 中比对 AB492854 的同源序列，结果在白菜基因组 A07 上获得 1 个同源性高达 98%
的片段（838 bp）。进一步分析发现，该同源片段在物理位置上位于标记 A710 和 A714 之间，而且
位于基因 Bra004215 的内部（图 5，a）。
测序分析亲本间该同源片段及其上、下游各 2 000 bp 之间的序列，结果发现亲本间 Bra004215
的序列并无差异，但在 Bra004215 下游 1 050 bp 处，存在一段 9 bp 的缺失突变，该位点是由 CTC
重复 3 次构成的 1 个 SSR 位点（图 5，c），位于基因 Bra004214 内部第 1 个内含子区（图 5，b）。
根据缺失位点的序列特征开发特异引物 B214-87（F：CTGTGTAGTCAACGACGATTGATG；R：
TCGTCTCCAGGAATCTCTCTTTCTC）。经 PCR 检测，B214-87 确实是 1 个是与紫色基因连锁紧密
的共显性标记（图 2，B214-87），在 85 株非紫色 F2 单株中仅有 3 株交换株（图 3），交换率 3.53%。
利用 DNAMAN 进一步分析标记 B214-87 的引物在亲本基因组中的结合位置，结果显示，父本
‘14S839’的扩增片段较母本‘14S162’的短 9 bp，标记 B214-87 的上下游引物分别结合于 Bra004214
第 1 个内含子和第 1 个外显子区（图 5，c），是 1 个可以稳定遗传的可靠标记。



图 5 Bra004214 和 Bra004215 的物理图谱及标记 B214-87 的引物在基因 Bra004214 中的结合位点
a：OPU10（AB492854）同源序列的物理座位及基因 Bra004215 和 Bra004214 的相对位置关系；b：9 bp SSR 在基因 Bra004214 中
的物理座位；c：标记 B214-87 的引物在基因 Bra004214 中的结合位点；黑色和灰色阴影分别表示 Bra004214 第 1 外
显子和第 1 内含子的部分序列；方框内显示亲本间 9 bp SSR 变异；
箭头表示引物 B214-87F/R 结合位点。
Fig. 5 The physical map of Bra004214 and Bra004215 and the binding site of primer B214-87 in Bra004214
a：Physical locus of OPU10（AB492584）homology sequences and the relative position between Bra004215 and Bra004214；
b：The physical locus of 9 bp SSR in Bra004214；c：The binding site of primer B214-87 in Bra004214；
The black and grey shadows represent partial sequence of the first exon and intron of Bra004214 respectively；
The box shows the sequence variation of 9 bp SSR in parents；
The arrow represents the binding site of primer B214-87F/R.

2.5 紫色基因的初步定位
根据所有标记的带型统计结果，构建非紫色交换单株“基因型矩阵”（图 3），结果显示，与最
初的检测结果相同，在所有标记中，标记 A731、A714 和 A710 检测的交换单株最多，距离紫色基
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图 6 紫色基因在大白菜 A07 连锁群上的遗传连锁图
Fig. 6 The genetic linkage map of purple gene in A07 group
因遗传距离较远，紫色候选基因位于标记 A710 和 A714 之间。而标记 CL-12 和 B214-87 在所有 85
个非紫色 F2 中仅有 3 个交换单株，单株交换率 3.5%，所以 CL-12 和 B214-87 是位于标记 A710 和
A714 区间内的两个与紫色基因遗传距离较近的标记。进一步分析“基因型矩阵”中标记 CL-12 和
B214-87 的交换单株分布情况，结果发现，在交换单株 18、19、20、23、24 和 25 中，标记 A731、
A714 和 CL-12 的带型统计结果始终保持一致，且与 A710 和 B214-87 的统计结果完全相反，而其余
单株中 CL-12 和 B214-87 之间均未发生交换。这充分说明，标记 A731、A714 和 CL-12 位于紫色候
选基因的同一侧，而标记 A710 和 B214-87 则共同位于紫色基因的另一侧，可以初步确定标记 CL-12
和 B214-87 是两个位于紫色候选基因两侧且遗传距离较近的侧翼标记。
进一步利用 330株 F2对筛选到的连锁标记
进行 PCR 验证，带型统计结果经 Join Map 4.0
作图（LOD = 6），其遗传连锁分析结果（图 6）
与非紫色交换单株“基因型矩阵”（图 3）显示
的结果完全一致，这 5 个标记确实与紫色候选
基因连锁，而且遗传图谱上 5 个标记的相对顺
序和物理图谱完全一致，共线性良好。其中标
记 CL-12 和 B214-87 与候选基因连锁最为紧
密，分别位于候选基因两侧，遗传距离分别是
3.1 cM 和 3.5 cM（图 6），区间物理距离 577.235
kb。
3 讨论
紫色大白菜种质资源的创制是蔬菜育种领域多年来的一个研究热点，目前见诸报道的大白菜紫
色基因主要有 4 个来源：芥菜、芜菁、紫菜薹和紫色白菜[Brassica campestris L. ssp. chinensis（Lour.）
var. cammunis Tsen et Lee]。遗传背景的不同可能会导致紫色性状遗传模式的差异。张淑江（2014）
发现，将芥菜紫色基因导入大白菜中后，虽然表现为单基因显性遗传，但不符合孟德尔遗传规律；
张德双等（2011）通过紫色白菜与大白菜杂交获得紫色大白菜中间材料，结果发现紫色性状符合单
基因显性遗传，但是决定叶片紫色的基因具有累加效应；Hayashi 等（2010）在芜菁上的研究表明，
紫色是一种显性性状，但不同基因型单株间的花青素含量具有较大差异。本研究中发现，来源于菜
薹的紫心大白菜的紫色性状是一种显性性状，控制紫心大白菜紫色有、无的紫色基因的遗传符合单
基因显性遗传模式。同时，田间性状调查时发现紫色 F2 单株之间紫色的深浅程度有显著差异，而本
研究的试验材料与前人已报道的紫色大白菜种质材料相比，其特殊性在于紫色性状表现在心叶，紫
色组织细胞生长环境稳定，不易受到低温、UV-B 和病原菌侵染等外界环境因素的直接诱导，因此，
环境因素对导致紫色群体内单株间花青素含量差异的贡献可能很小，紫色群体内花青素的合成水平
是否同时受到其他微效基因的共同作用有待进一步证明。
花青素合成机制复杂，紫色基因遗传变异丰富，不同遗传背景的紫色材料可能存在着不同的紫
色基因或者定位，这些紫色基因也可能存在彼此不同的时空表达模式。张淑江（2014）将来源于芥
菜的紫色基因定位于大白菜 A02 连锁群上 0.5 cM 范围内。Wang 等（2014）将来源于紫色白菜的紫
色基因定位于大白菜 A03 连锁群上 54. 87 kb 区间内。Hayashi 等（2010）将芜菁的紫色基因定位于
吴俊清，赵 静，秦美玲，任延靖，张华敏，代子卉，郝玲玉，张鲁刚.
大白菜紫心性状遗传规律分析及其基因初步定位.
园艺学报，2016，43 (6)：1079–1088. 1087

R07 连锁群上，并且得到 1 个与芜菁紫色性状连锁的 CAPS 标记。Burdzinski 和 Wendell（2007）首
次将紫色等位基因 anl 定位于 rapid-cycling Brassica rapa 的 R09 连锁群上。本研究中利用紫色高代
自交系‘14S839’构建 F2 作图群体，首次将来源于紫菜薹的控制大白菜心叶紫色的基因定位于大白
菜 A07 连锁群上，并且获得了两个侧翼标记 CL-12 和 B214-87。这一定位结果与张明科等（2008）
将来源于紫菜薹的控制叶柄着色的紫色基因定位于大白菜 A09 连锁群的结果不一致，也与 Guo 等
（2015）认为控制菜薹紫色性状的主效基因是定位于 A09 连锁群上的 BrEGL3.1 和 BrEGL3.2 的结论
不一致，这充分说明，紫心大白菜‘14S839’中的紫色基因可能是 1 个新的在白菜花青素研究中没
有被报道过的基因。张明科等（2008）和 Guo 等（2015）的试验材料的紫色性状多发生在外叶表皮
组织，花青素合成极易受到环境因素的诱导，而本试验用的紫心大白菜‘14S839’是通过普通大白
菜与紫菜薹亚种间杂交获得，其紫色性状特异的表现在结球后期的心叶中，花青素的合成受外界环
境影响较小，因此，导致这种差异的原因可能是由于亚种间杂交过程中发生了某种遗传变异，使紫
色基因发生组织特异性表达，其结果可能导致紫菜薹和紫心大白菜‘14S839’在花青素合成方面存
在两种不同的时空表达调控模式。
本试验基于候选基因法的思路开发的两个共显性标记 CL-12 和 B214-87 均位于基因内部，且与
外显子区部分重叠，是可以稳定遗传的特殊标记。标记 B214-87 虽然根据芜菁上的 CAPS 标记 OPU10
开发而来，但二者的物理座位显著不同，所以，B214-87 是 1 个异于 OPU10 的新的连锁位点。同时，
由于 B214-87 是基于亲本间 SSR 突变开发的共显性标记，在实际应用中操作简单，重复性好，结果
稳定，可以有效地提高分子标记辅助育种的选择效率。此外，非紫色交换单株“基因型矩阵”显示，
紫心大白菜基因组在标记 B214-87 和 CL-12 位点存在交换，再次证明，Br4CL3、Bra004214 和
Bra004215 基因并不是‘14S839’的紫色候选基因。
本研究中首次将紫心大白菜紫色基因定位于大白菜 A07 连锁群上，并且获得了两个连锁紧密的
侧翼标记 CL-12 和 B214-87，证实了其与紫菜薹紫色基因座位的不同，不仅拓展了紫色大白菜紫色
基因座位的认知范围，而且也将为紫菜薹系列紫色候选基因的图位克隆和种质资源的创新提供理论
支持。但是，由于本试验得到的两个标记之间的物理距离较远，区间内候选基因较多，要揭示紫心
大白菜花青素的合成—积累机理还有待进一步深入研究。

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