免费文献传递   相关文献

Analysis of InDel Markers and Identification of Chromosome Number in Selfing Progenies of Chinese Cabbage–Head Cabbage Chromosome 1 Disomic Alien Addition Line

大白菜—结球甘蓝1号染色体二体异附加系自交后代InDel标记分析和染色体数鉴定



全 文 :园艺学报,2015,42 (7):1329–1337.
Acta Horticulturae Sinica
doi:10.16420/j.issn.0513-353x.2015-0249;http://www. ahs. ac. cn 1329
大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自
交后代InDel标记分析和染色体数鉴定
李岩宾 1,轩淑欣 1,*,王彦华 1,冯大领 2,赵建军 1,申书兴 1,*
(1 河北农业大学园艺学院/河北省蔬菜种质创新与利用重点实验室;2 河北农业大学生命学院,河北保定 071000)
摘 要:在进行异附加系鉴定和相应连锁群 InDel 标记筛选的基础上,利用 InDel 标记和细胞学方法
对大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代 46 个单株进行了鉴定分析。结果表明:结球甘蓝
C03 连锁群相对于大白菜特异的 67 个 InDel 标记,均至少在 1 份后代单株中扩增出了甘蓝的特异条带;
在 46 个后代单株中,3 个单株为染色体数 22 条的二体异附加系,6 个单株为染色体数 21 条的单体异附
加系,1 个单株为染色体数 20 条的大白菜二体代换系,28 个单株为染色体数 20 条的附加了结球甘蓝染
色体片段的大白菜易位系,还有 3 个单株染色体数为 22 条,2 个单株染色体数为 21 条,推断其分别为易
位了结球甘蓝染色体片段的大白菜非整倍体易位系,还有 3 个单株没有检测到甘蓝特异条带。本研究结
果为这些材料的进一步研究和应用奠定了基础。
关键词:大白菜;结球甘蓝;二体异附加系;InDel 标记;染色体
中图分类号:S 634.1;S635.1 文献标志码:A 文章编号:0513-353X(2015)07-1329-09

Analysis of InDel Markers and Identification of Chromosome Number in
Selfing Progenies of Chinese Cabbage–Head Cabbage Chromosome 1
Disomic Alien Addition Line
LI Yan-bin1,XUAN Shu-xin1,*,WANG Yan-hua1,FENG Da-ling2,ZHAO Jian-jun1,and SHEN
Shu-xing1,*
(1College of Horticulture,Agricultural University of Hebei,Key Laboratory for Vegetable Germplasm Enhancement and
Utilization of Hebei;2College of Life Science,Agricultural University of Hebei,Baoding,Hebei 071000,China)
Abstract:Based on the identification of Chinese cabbage–head cabbage addition lines and the
screening of InDel markers on the corresponding linkage groups,46 selfing offspring individuals of
Chinese cabbage - head cabbage chromosome 1 disomic alien addition lines were identified and analyzed
using InDel markers and cytological method in order to clarify their chromosomal organization and
number. The results showed that the specific fragment of head cabbage C03 chromosome could be
amplified by each of 67 InDel markers corresponding to C03 linkage group of head cabbage in one
individual plant at least. Of 46 selfing offsprings,three individual plants with 22 chromosomes were Chinese
cabbage–head cabbage chromosome 1 disomic alien addition lines,six individual plants with 21
chromosomes were Chinese cabbage–head cabbage monosomic addition lines,one individual plant with

收稿日期:2015–04–24;修回日期:2015–06–23
基金项目:国家自然科学基金项目(31171964);‘十二五’农村领域国家科技计划课题项目(2012AA100202-5);农业科研杰出人才培
养计划项目(2130106);河北省百人计划项目(E2013100011);河北省教育厅项目(QN2014025)
* 通信作者 Author for correspondence(E-mail:yyxsx@hebau.edu.cn;shensx@hebau.edu.cn)
Li Yan-bin,Xuan Shu-xin,Wang Yan-hua,Feng Da-ling,Zhao Jian-jun,Shen Shu-xing. Analysis of InDel markers and identification of
chromosome number in selfing progenies of Chinese cabbage–head cabbage chromosome 1 disomic alien addition line.
1330 Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (7):1329–1337.
20 chromosomes was Chinese cabbage–head cabbage disomic substitution line,twenty-eight individual
plants with 20 chromosomes were Chinese cabbage translocation lines adding chromosomal C03 fragments
of head cabbage. In addition,there were three individual plants with 22 chromosomes and two individual
plants with 21 chromosomes,which were inferred to be Chinese cabbage aneuploids with the translocation
fragments of head cabbage C03 chromosome. And three individual plants were not detected the specific bands
of cabbage. This study will offer useful information for further research and utility of these selfing offsprings.
Key words:Chinese cabbage;head cabbage;disomic alien addition line;InDel markers;chromosome

异附加系是创造异代换系和异源易位系的重要桥梁材料,也是探讨植物与其近缘植物亲缘关
系、进行基因定位等遗传研究的基础材料,在理论研究和育种实践中具有十分重要的价值(Budahn
et al.,2008;顾爱侠 等,2009a;Jauhar et al.,2009)。在异附加系的有效利用中,对外源染色体的
精确鉴定以及明确外源染色体传递给子代的情况是前提条件。
基于基因组序列开发的SSR标记被广泛用于远缘杂种、异附加系、异代换系、易位系等外源遗
传物质的鉴定(郭光艳 等,2004;林肖剑 等,2012;宿俊吉 等,2014)。但由于大白菜和结球
甘蓝基因组间SSR标记多态性比率较低,获得的结球甘蓝染色体特异性SSR标记较少(顾爱侠 等,
2009b;李雪姣 等,2013),尽管在大白菜—结球甘蓝异附加系外源染色体的鉴定中亦有成功应用(顾
爱侠 等,2009c;孟雅宁 等,2010;吕文欣 等,2011),但在异附加系衍生后代中的应用受到限制。
而直接利用全基因组序列的比对挖掘的插入和缺失(insertion and deletion,InDel)标记在大白菜和
结球甘蓝种间的多态性比率可达 62.45%(朱东旭 等,2014),为大白菜—结球甘蓝异附加系、易位
系及异代换系的精确鉴定提供了重要手段。
异附加系外源染色体传递给子代的情况包括外源染色体传递率和传递片段的大小,它决定着异
附加系衍生后代的染色体数和组成,也直接影响其衍生后代的应用效率。在芸薹属中,关于单体异
附加系中外源染色体的传递率已有很多报道(Chevre et al.,1997;陈雪平 等,2010;Zhang et al.,
2013),通过单体或双单体异附加系自交亦分别获得了大白菜—结球甘蓝 5 号(孟雅宁 等,2010)和
1 号(吕文欣 等,2011)二体异附加系。但关于二体异附加系自交后代染色体的组成和数量尚无报道。
本试验中以大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代为试材,利用 InDel 标记和细
胞学方法对其进行了鉴定分析,明确其染色体数和组成,为这些材料的进一步研究和利用奠定基础。
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试材料为二倍体亲本自交系大白菜‘85-1’和结球甘蓝‘11-1’,大白菜—结球甘蓝 1 号染色
体二体异附加系自交后代。其中大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系是利用常规核型分析方
法从大白菜附加结球甘蓝 1 号和 6 号染色体的双单体异附加系自交后代中鉴定获得,SSR 标记分析
该二体异附加系附加了结球甘蓝 C03 染色体(吕文欣 等,2011)。以上材料由本课题组提供。InDel
标记及引物序列由中国农业科学院蔬菜花卉研究所提供,由上海生物工程技术服务有限公司合成。
1.2 材料培养及其染色体数鉴定
大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系少量自交种子接种在 1/2MS 生根培养基中,待根长
李岩宾,轩淑欣,王彦华,冯大领,赵建军,申书兴.
大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代 InDel 标记分析和染色体数鉴定.
园艺学报,2015,42 (7):1329–1337. 1331
1.5 cm 左右时在超净工作台上切取根尖,经 0.002 mol · L-1 8–羟基喹啉预处理 2 h 后用卡诺固定液
固定,用于根尖染色体数鉴定;茎尖转移到新的生根培养基上,生根后于 1 月上旬移栽于温室营养
钵春化;同时穴盘播种培养部分种子苗春化,3 月上旬一起定植于温室,常规管理。4 月中旬现蕾开
花初期取幼小花蕾置于卡诺固定液中固定,用于减数分裂终变期或后期 I 染色体计数。采用常规压
片法制片,丙酸—铁矾—水合三氯乙醛—苏木精染色,Zeiss 显微镜观察计数并照相。
1.3 基因组DNA提取与PCR检测
2 ~ 3 片真叶期取 0.1 g 新鲜叶片加入液氮研碎,加入 600 μL 2 × CTAB 提取液(2% CTAB,1.4
mol · L-1 NaCl,100 mmol · L-1 Tris–HCl,20 mmol · L-1 EDTA,0.2%巯基乙醇)65 ℃水浴 1 h。待
冷却至室温后加入等体积的氯仿︰异戊醇(24︰1)离心,将上清液转入预冷的异丙醇中–20 ℃保温
1 h。用预冷的70%酒精洗涤3次去除杂质,待提取的DNA风干后,加入适量含有100 μg · mL-1 RNaseA
的 1× TE 缓冲液溶解 DNA。PCR 反应总体系 10 μL:10 × PCR Buffer(含 Mg2+)1 μL,2.5 mmol · L-1
dNTPs 0.8 μL,2.5 U · µL-1 Taq 0.2 μL,50 ng · µL-1 正向引物 0.5 μL,50 ng · µL-1 反向引物 0.5 μL,
30 ng · µL-1 模板 DNA 1.5 μL,用灭菌双蒸水补齐。PCR 扩增程序:94 ℃变性 3 min,94 ℃变性 45 s,
60 ℃退火 30 s,72 ℃延伸 45 s,此后每个循环退火温度降低 0.5 ℃,共计 10 个循环;94 ℃变性 45
s,55 ℃退火 30 s,72 ℃延伸 45 s,25 个循环;72 ℃延伸 5 min,4 ℃保存。扩增产物采用 8%聚丙
烯酰胺凝胶电泳分离,银染法检测并拍照。
2 结果与分析
2.1 大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代根尖染色体数鉴定
大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系染色体数为 22(2n = 2x + 2),自交后可产生染色体
数为 20、21、22 的植株(图 1),从自交后代中筛选单体或(和)二体异附加系是进行附加染色体
特异标记筛选及其染色体组成分析的前提。基于此,首先对 16 株组培苗根尖染色体数进行了鉴定,
9 株的染色体数为 20 条,4 株为 21 条,3 株为 22 条。

图 1 大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代染色体数为 20(A)、21(B)和 22(C)的单株
Fig. 1 The selfing progenies with 20(A),21(B)and 22(C)chromosomes respectively from Chinese cabbage – head cabbage
chromosome 1 disomic alien addition line
2.2 大白菜—结球甘蓝 1 号染色体异附加系对应连锁群的确定
利用朱东旭等(2014)筛选出的 C 基因组 9 个连锁群上相对于 A 基因组特异的多态性 Indel 标
记,按物理位置较均匀地从每个连锁群上分别选取 4 ~ 5 对引物(表 1),以自交后代中染色体数为

Li Yan-bin,Xuan Shu-xin,Wang Yan-hua,Feng Da-ling,Zhao Jian-jun,Shen Shu-xing. Analysis of InDel markers and identification of
chromosome number in selfing progenies of Chinese cabbage–head cabbage chromosome 1 disomic alien addition line.
1332 Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (7):1329–1337.
21 和 22 的两个单株及其亲本‘85-1’和‘11-1’为材料,对其对应的连锁群进行鉴定。结果(图 2)
表明,C03 连锁群的 5 对引物,其中有 2 对引物(C03-18、C03-76)在 21 条染色体单株中扩增出了
甘蓝的特异条带,1对引物(C03-1)在22条染色体单株中扩增出了甘蓝的特异条带,2对引物(C03-51、
C03-91)在 2 个单株中均扩增出了甘蓝的特异条带;C07 连锁群有 1 对引物(C07-2)在 21 条染色
体单株中扩增出了甘蓝的特异条带,其他连锁群上的引物在供试的 2 个单株中均没有扩增出甘蓝的
特异条带。因此,初步推断大白菜—结球甘蓝 1 号染色体异附加系对应甘蓝的 03 连锁群。
表 1 所选的 InDel 引物的信息
Table 1 The information of the using InDel primers
InDel 标记
InDel marker
物理位置/bp
Physical position

InDel 标记
InDel marker
物理位置/bp
Physical position
InDel 标记
InDel marker
物理位置/bp
Physical position
InDel 标记
InDel marker
物理位置/bp
Physical position
C01-01 206635 C03-51 6877045 C05-15 31561141 C07-20 27271197
C01-10 6052780 C03-18 14091634 C05-24 27297598 C07-29 34583876
C01-38 9883224 C03-76 21714470 C05-35 29876109 C08-01 2832133
C01-18 20445096 C03-91 54220540 C06-01 9910 C08-07 14804193
C01-29 36655437 C04-02 234605 C06-10 14860202 C08-15 33094381
C02-02 1148019 C04-18 29811535 C06-19 39254497 C08-23 41153397
C02-10 12440349 C04-33 37737066 C06-32 47905027 C09-01 119442
C02-18 32286015 C04-46 40837019 C07-02 5666911 C09-14 7448982
C02-60 41398318 C05-01 3729674 C07-10 12681374 C09-24 23979685
C03-01 154444 C05-07 15494305 C07-14 21328827 C09-33 29467198


图 2 不同连锁群 InDel 标记筛选的部分电泳图
每张小图泳道顺序从左向右依次为:‘85-1’、‘11-1’、染色体数 21 的单株和染色体数 22 的单株。
Fig. 2 Parts of electrophoresis images of InDel markers on different linkage groups
The arranged samples in each image from left to right were‘85-1’,‘11-1’,plant with 21 chromosomes,plant with 22 chromosomes.

2.3 大白菜—结球甘蓝 1 号染色体异附加系对应连锁群特异InDel引物的筛选
利用朱东旭等(2014)在 C03 连锁群上筛出的 54 对多态性 InDel 引物以及新筛出的 13 对多态
性 InDel 引物,以大白菜‘85-1’、结球甘蓝‘11-1’为对照,对染色体数为 21 和 22 的 2 个单株进
行 PCR 扩增。结果表明,所用的 67 对 InDel 标记均至少在 1 个单株中扩增出了甘蓝的特异条带,
其中,23 个标记仅在 21 条染色体单株中扩增出了甘蓝的特异条带,15 个标记仅在 22 条染色体单株
中扩增出了甘蓝的特异条带,25 个标记在两个单株中均扩增出了甘蓝的特异条带(图 3)。依据两
个单株含有的 InDel 标记数,推断 21 条染色体单株(52 个 InDel 标记)为大白菜—结球甘蓝 1 号染
色体单体异附加系(命名为 AC1M),22 条染色体单株(40 个 InDel 标记)为大白菜—结球甘蓝 1
号染色体二体异附加系(命名为 AC1D)。
李岩宾,轩淑欣,王彦华,冯大领,赵建军,申书兴.
大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代 InDel 标记分析和染色体数鉴定.
园艺学报,2015,42 (7):1329–1337. 1333
2.4 大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代InDel标记鉴定
如图 3 所示,利用 67 对多态性 InDel 标记对大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后
代除上述已鉴定的 AC1M、AC1D 和移栽中死亡的 1 株外的 13 株组培苗(编号为 1 ~ 13)以及 33
株种子苗共计 46 个单株进行鉴定,将具有甘蓝特异扩增的标记和供试单株绘制成 Excel 表。结果表

图 3 大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代单株 InDel 标记检测和染色体数统计汇总图
M 表示 AC1M;D 表示 AC1D;彩色和空白的条块表示对应 InDel 标记在该植株中有和无甘蓝特异扩增条带。
Fig. 3 Summary of InDel markers and chromosome number of the selfing offsprings of Chinese
cabbage–head cabbage chromosome 1 disomic alien addition line
M stands for AC1M;D stands for AC1D;The colour and white blocks showed the InDel markers have and have not
amplified the specific bands in the corresponding individuals.

Li Yan-bin,Xuan Shu-xin,Wang Yan-hua,Feng Da-ling,Zhao Jian-jun,Shen Shu-xing. Analysis of InDel markers and identification of
chromosome number in selfing progenies of Chinese cabbage–head cabbage chromosome 1 disomic alien addition line.
1334 Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (7):1329–1337.
明,67 个 InDel 标记中,50 多个标记在 7 个单株扩增出了甘蓝的特异条带,其中 6 个单株(1、2、
4、9、14、19)有相同甘蓝特异扩增产物的 InDel 标记 51 个,物理位置集中在 3 380 701 ~ 54 893 591
bp 范围内,该区段占供试标记覆盖 C03 染色体物理长度的 93.84%,单株 23 有 52 个标记扩增出甘
蓝特异条带,但物理位置分布在 154 444 ~ 1 814 490 bp 与 8 798 685 ~ 54 893 591 bp 两个区段内,分
别占供试标记覆盖 C03 染色体长度的 3.31%和 83.97%;48 个标记在单株 34 和单株 40 上扩增出了
甘蓝的特异条带,标记分布的物理位置与单株 23 所在染色体区段相同;35 个标记在单株 8 上扩增
出了甘蓝的特异条带,分布的物理位置位于染色体的中下端,集中于 13 708 168 ~ 54 893 591 bp 区
段;11 个相同的标记在 4 个单株(28、30、37、39)、10 个标记在单株 31、13 个标记在单株 33
分别扩增出了甘蓝的特异条带,这些标记除个别位于在染色体的中下部外,其余均位于染色体顶端
154 444 ~ 1 814 490 bp 区段内;此外尚有 13 个单株检测出了 1 个、13 个单株检测出了 2 个、1 个单
株检测出了 3 个甘蓝特异标记,3 个单株没有扩增出甘蓝的特异片段。
2.5 大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代细胞学鉴定
对 46 个单株终变期或后期 I 染色体数及染色体行为进行了研究。结果表明,46 个单株中,染
色体数为 22 条的有 6 株(单株 1、2、14、30、33 和 37),其终变期多形成 11 个二价体(11Ⅱ)
(图 4,单株 1)或 9 个二价体和 1 个四价体(9Ⅱ + 1Ⅳ)(图 4,单株 2),后期Ⅰ多呈 11/11 分
离或 12/10(图 4,单株 30);染色体数为 21 条的有 8 株(单株 4、8、9、19、23、31、39 和 40),
其终变期多形成 9 个二价体和 1 个三价体(9Ⅱ + 1Ⅲ)(图 4,单株 8)或 10 个二价体和 1 个单价
体(10Ⅱ + 1Ⅰ),后期Ⅰ多呈 11/10 分离(图 4,单株 32、40);其余 32 个单株染色体数均为 20,
其终变期除单株 34 多形成 8Ⅱ和 1Ⅳ(图 4,单株 34)外,其他单株多形成 10 个Ⅱ,后期Ⅰ均多呈
10/10 分离(图 4,单株 28)。单株 1 ~ 13 终变期或后期Ⅰ染色体数统计结果与根尖染色体数鉴定
结果(图 3)一致。


图 4 大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代细胞学鉴定
单株 1:终变期,11Ⅱ;单株 2:终变期,9Ⅱ + 1Ⅳ,箭头示四价体;单株 30:后期Ⅰ,10/12 分离;单株 8:终变期,9Ⅱ+ 1Ⅲ,箭头示
三价体;单株 32、40:后期Ⅰ,10/11 分离;单株 34:终变期,8Ⅱ+ 1Ⅳ,箭头示四价体;单株 28:后期Ⅰ,10/10 分离。
Fig. 4 Cytological identification of the selfing offsprings of Chinese cabbage–head cabbage chromosome 1 disomic alien addition line
Individual plant 1:Diakinesis,11Ⅱ;Individual plant 2:Diakinesis,9Ⅱ + 1Ⅳ,arrow shows quadriivalent;Individual plant 30:AnaphaseⅠ,
10/12 segration;Individual plant 8:Diakinesis,9Ⅱ+ 1Ⅲ,arrow shows trivalent;Individual plant 32,40:AnaphaseⅠ,10/11 segregation;Individual
plant 34:Diakinesis,8Ⅱ+ 1Ⅳ,arrow shows quadrivalent;Individual plant 28:AnaphaseⅠ,10/10 segregation.
李岩宾,轩淑欣,王彦华,冯大领,赵建军,申书兴.
大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代 InDel 标记分析和染色体数鉴定.
园艺学报,2015,42 (7):1329–1337. 1335
2.6 大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代的染色体组成
将大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代细胞学鉴定结果与 InDel 标记鉴定结果
比较分析表明,在含有 35 个以上结球甘蓝相对特异标记的 10 个单株中,除单株 34 染色体数为 20
条外,其余 9 个单株中 3 株为 22 条,6 株为 21 条,表明 3 个单株附加了结球甘蓝 2 条染色体,为
二体异附加系;6 个单株附加了结球甘蓝 1 条染色体,为单体异附加系。而单株 34 根据其终变期的
配对情况推断可能为大白菜附加结球甘蓝的二体代换系。5 个单株(30、31、33、37 和 39)尽管其
含有结球甘蓝相对特异标记不多,仅为 10 ~ 13 个,但其染色体数为 21 条或 22 条,推断这 5 个单
株可能为含有结球甘蓝大片段的大白菜非整倍体易位系。28 个染色体数为 20 的单株,含有结球甘
蓝相对特异标记数为 1 ~ 11,表明这些单株为大白菜携带结球甘蓝染色体片段大小不同的易位系。
此外,还有 3 个单株染色体数为 20,但不含有结球甘蓝相对特异标记,应该为大白菜二倍体。
3 讨论
大白菜—结球甘蓝异附加系有效利用的前提是建立大白菜背景中的结球甘蓝外源染色体快速
有效准确的鉴定方法。顾爱侠等(2009c)首次确定了结球甘蓝不同染色体相对于大白菜特异的 25
个 SSR 标记。利用这套标记,大白菜附加结球甘蓝不同染色体的单体、二体异附加系等被先后鉴定
(顾爱侠 等,2009a,2009b,2009c;孟雅宁 等,2010;吕文欣 等,2011)。但由于大白菜和结
球甘蓝基因组间 SSR 标记多态性比率较低,获得的标记数量较少,不能满足大白菜—结球甘蓝异代
换系、易位系创建中外源染色体或染色体片段鉴定的需要。基因组测序表明,基因组中 InDel 标记
的分布频率远高于 SSR 标记的分布频率(Shen et al.,2004;Li et al.,2010;Park et al.,2010;Xu et
al.,2010)。朱东旭等(2014)研究表明大白菜和结球甘蓝基因组间 InDel 标记多态性比率达到 62.45%,
获得了 286 个结球甘蓝特异的 InDel 标记,并实现了对大白菜携带 1 个结球甘蓝 C02 连锁群片段的
鉴定。
大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系是吕文欣等(2011)通过染色体数鉴定并结合结球
甘蓝 C03 染色体特异的 SSR 标记鉴定获得的。本研究中利用 67 对 C03 染色体特异的 InDel 标记对
该二体异附加系自交后代中的 AC1M 和 AC1D 进行鉴定,分别有 52 和 44 个 InDel 标记扩增出了结
球甘蓝的特异片段,这些标记几乎沿 C03 染色体全长分布,说明这些标记可用于 C03 染色体片段的
鉴定;但有些标记在 2 个附加系中没有扩增结果,分析其原因可能是在大白菜—结球甘蓝 1 号染色
体二体异附加系合成以及其自交过程中由于染色体重组和互换导致结球甘蓝C03染色体携带这些标
记的片段丢失;从另一方面分析,这也可能会导致大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系及其
衍生后代中可能会携带结球甘蓝其他染色体的某些片段,尽管本研究所用其他连锁群供试的标记很
少,但也发现 C07-2 标记在 AC1M 中扩增出了结球甘蓝的特异片段。
普遍认为,二体异附加系能够在减数分裂中期Ⅰ发生规则的联会配对,形成二价体,细胞遗传
性稳定,是进一步创建其它遗传材料或深入研究外源染色体部分同源关系的优良供体材料(任晓琴
等,1996)。故长期以来,关于二体异附加系的研究较多的集中在单体异附加系外源染色体传递率
的测定、二体异附加系筛选及其特征特性研究等方面(Chevre et al.,1997;陈雪平 等,2010;Zhang
et al.,2013),而关于二体异附加系自交后代染色体水平的研究较少。吕文欣等(2011)研究表明,
大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系减数分裂终变期 11 个二价体联会的比率为 90.10%,后
期Ⅱ染色体以 11-11-11-11 的方式分离为主,暗示该二体异附加系以形成 n + 1 = 11 的配子类型为主。

Li Yan-bin,Xuan Shu-xin,Wang Yan-hua,Feng Da-ling,Zhao Jian-jun,Shen Shu-xing. Analysis of InDel markers and identification of
chromosome number in selfing progenies of Chinese cabbage–head cabbage chromosome 1 disomic alien addition line.
1336 Acta Horticulturae Sinica,2015,42 (7):1329–1337.
然而本研究中染色体数统计及 InDel 标记分析表明,大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自
交产生染色体数为 22 的子代所占比率仅为百分之十几,而多数子代个体染色体数为 20 条,且还存
在大白菜染色体丢失、结球甘蓝染色体代换、易位等,说明该二体异附加系所产生的 n + 1 = 11 配
子并不能完全或以较高的频率传递给子代,而能够传递给子代的更多的则是所占比率较低的 n = 10
配子,其 10 条染色体可能完全来自大白菜,也可能渗入了结球甘蓝的染色体片段,这也就解释了大
白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系结实率低的原因。
通过本研究,获得了多份染色体组成不同的珍贵材料,为开展大白菜遗传背景下结球甘蓝基因
的表达研究、大白菜和结球甘蓝基因间的互作研究以及染色体间的同源关系研究奠定了基础。

References
Budahn H,Schrade O,Peterka H. 2008. Development of a complete set of disomic rape-radish chromosome-addition line. Euphytica,162:117–
128.
Chen Xue-ping,Shen Er-qiao,Zhang Cheng-he,Li Xiao-feng,Xuan Shu-xin,Shen Shu-xing. 2010. Transmission of n+1 gametes and obtaining
of two bisomic addition lines of flowering Chinese cabbage-Chinese kale. Scientia Agricultura Sinica,43 (23):4871–4876. (in Chinese)
陈雪平,申二巧,张成合,李晓峰,轩淑欣,申书兴. 2010. 菜薹—芥蓝单体异附加系 n + 1 配子传递及两个二体异附加系的获得. 中国
农业科学,43 (23):4871–4876.
Chevre A M,Eber F,Barret P. 1997. Identification of the different Brassica nigra chromosome from both sets of B. oleracea-B. nigra and B. napus-B.
nigra addition lines with a special emphasis on chromosome transmission and self-incompathibility. Theoretical and Applied Genetics,94:
603–611.
Geleta M,Heneen W K,Stoute A I,Muttucumaru N,Scott R J,King G J,Kurup S,Bryngelsson T. 2012. Assigning Brassica microsatellite markers
to the nine C-genome chromosomes using Brassica rapa var. trilocularis-B. oleracea var. alboglabra monosomic alien addition lines.
Theoretical and Applied Genetics,125 (3):455–466.
Gu Ai-xia,Wang Juan,Chen Xue-ping,Luo Shuang-xia,Wang Yan-hua,Shen Shu-xing. 2009c. Identification of Chinese cabbage–cabbage double
alien monosomic addition line by SSR and studies on its characters. Scientia Agricultura Sinica,42 (5):1698–1704. (in Chinese)
顾爱侠,王 娟,陈雪平,罗双霞,王彦华,申书兴. 2009c. 大白菜—结球甘蓝双单体异附加系的 SSR 鉴定及其特性. 中国农业科学,
42 (5):1698–1704.
Gu Ai-xia,Wang Yan-hua,Xuan Shu-xin,Chen Xue-ping,Shen Shu-xing. 2009b. Establishment of specific SSR from different linkage groups of
cabbage compared with Chinese cabbage. Acta Horticulturae Sinica,36 (8):1221–1226. (in Chinese)
顾爱侠,王彦华,轩淑欣,陈雪平,申书兴. 2009b. 结球甘蓝相对于大白菜的连锁群特异 SSR 标记建立. 园艺学报,36 (8):1221–1226.
Gu Ai-xia,Zheng Bao-zhi,Wang Yan-hua,Xuan Shu-xin,Luo Shuang-xia,Shen Shu-xing. 2009a. Obtaining and studies of Chinese cabbage
monosomic alien addition line with chromosome 3 of cabbage. Acta Horticulturae Sinica,36 (1):39–44. (in Chinese)
顾爱侠,郑宝智,王彦华,轩淑欣,罗双霞,申书兴. 2009a. 附加甘蓝 3 号染色体的大白菜单体异附加系的获得与研究. 园艺学报,36
(1):39–44.
Guo Guang-yan,Li Rui-fen,Zhang Jing-yuan,Ge Rong-chao,Zhao Mao-lin,Shen Yin-zhu,Huang Zhan-jing. 2004. Identifying the homoeologous
groups of the alien chromosomes of Triticumaestivum–Leymus multicaulis disomic chromosome addition line line24 using SSR markers. Acta
Agriculturae Boreali-Sinica,19 (4):14–17. (in Chinese)
郭光艳,李瑞芬,张敬原,葛荣朝,赵茂林,沈银柱,黄占景. 2004. 利用 SSR 鉴定普通小麦—多枝赖草二体异附加系 Line24 中外源
染色体同源群的归属. 华北农学报,19 (4):14–17.
Jauhar P P,Peterson T S,Xu S S. 2009. Cytogenetic and molecular characterization of a durum alien disomic addition line with enhanced tolerance to
fusarium head blight. Genome,52:467–483.
Li H T,Chen X,Yang Y,Xu J S,Gu J X,Fu J,Qian X J,Zhang S C,Wu J S,Liu K D. 2010. Development and genetic mapping of microsatellite
markers from whole genome shotgun sequences in Brassica oleracea. Molecular Breeding,28 (4):585–596.
李岩宾,轩淑欣,王彦华,冯大领,赵建军,申书兴.
大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系自交后代 InDel 标记分析和染色体数鉴定.
园艺学报,2015,42 (7):1329–1337. 1337

Li Xue-jiao,Wang Yan-hua,Xuan Shu-xin,Zhao Jian-jun,Gu Ai-xia. 2013. Screening of specific SSR markers on different linkage groups of
Chinese cabbage compared with cabbage. Journal of Plant Genetic Resources,14 (4):694–698. (in Chinese)
李雪姣,王彦华,轩淑欣,赵建军,顾爱侠. 2013. 大白菜相对于结球甘蓝连锁群特异SSR标记的筛选. 植物遗传资源学报,14 (4):694
–698.
Lin Xiao-jian,Xu Xue-wen,Qian Hong-mei,Qi Xiao-hua,Xu Qiang,Chen Xue-hao. 2012. Analysis of cucumber chromosome segment
introgression line with powdery mildew resistance based on SSR markers. Acta Horticulturae Sinica,39 (3):485–492. (in Chinese)
林肖剑,许学文,钱红梅,齐晓花,徐 强,陈学好. 2012. 黄瓜抗白粉病染色体片段导入系的 SSR 鉴定. 园艺学报,39 (3):485–492.
Lü Wen-xin,Wang Yan-hua,Zhao Jian-jun,Gu Ai-xia,Li Yan-xia,Guan Zhi-kun,Wen Xiao-ying,Shen Shu-xing. 2011. Generation and
identification of Chinese cabbage–cabbage disomic alien addition line 1. Acta Horticulturae Sinica,38 (7):1275–1282. (in Chinese)
吕文欣,王彦华,赵建军,顾爱侠,李艳霞,管志坤,闻晓英,申书兴. 2011. 大白菜—结球甘蓝 1 号染色体二体异附加系的获得与鉴
定. 园艺学报,38 (7):1275–1282.
Meng Ya-ning,Wang Yan-hua,Gu Ai-xia,Li Xiao-feng,Shen Shu-xing. 2010. Generation and identification of 5# Chinese cabbage-cabbage disomic
alien addition lines. Scientia Agricultura Sinica,43 (14):2937–2943. (in Chinese)
孟雅宁,王彦华,顾爱侠,李晓峰,申书兴. 2010. 大白菜—结球甘蓝 5 号二体异附加系的选育及鉴定. 中国农业科学,43 (14):2937–
2943.
Park S,Yu H J,Mun J H,Lee S C. 2010. Genome-wide discovery of DNA polymorphism in Brassica rapa. Mol Genet Genomics,283 (2):135–
145.
Ren Xiao-qin,Sun Wen-xian,Chen Pei-du,Liu Da-jun. 1996. Development and identification of Triticum aestivum–Leymus racemosus addition line
6N. Journal of Nanjing Agricultural University,19 (3):1–5. (in Chinese)
任晓琴,孙文献,陈佩度,刘大钧. 1996. 普通小麦—大赖草 6N 二体异附加系的选育与鉴定. 南京农业大学学报,19 (3):1–5.
Shen Y J,Jiang H,Jin J P,Zhang Z B,Xi B,He Y Y,Wang G,Wang C,Qian L,Li X,Yu Q B,Liu H J,Chen D H,Gao J H,Huang H,
Shi T L,Yang Z N. 2004. Development of genome-wide DNA polymorphism database for map-based cloning of rice genes. Plant Physiology,
135 (3):1198–1205.
Su Jun-ji,Chen Hong,Deng Fu-jun,Ma Qi,Pang Chao-you,Wu Man,Wang Cheng-she,Yu Shu-xun. 2014. Establishment and application of
PCR-SSR based method to quickly detect exogenous chromosome fragments in cotton. Journal of Agricultural Biotechnology,22 (5):632–641.
(in Chinese)
宿俊吉,陈 红,邓福军,马 麒,庞朝友,吴 嫚,王成社,喻树迅. 2014. 基于PCR-SSR的棉花外源染色体片段快速检测方法的建
立与应用. 农业生物技术学报,22 (5):632–641.
Xu J S,Qian X J,Wang X F,Li R Y,Cheng X M,Yang Y,Fu J,Zhang S C,King G J,Wu J S,Liu K D. 2010. Construction of an integrated
genetic linkage map for the A genome of Brassica napus using SSR markers derived from sequenced BACs in B. rapa. BMC Genomics,11:
594.
Zhang S L,Shen E Q,Liu J F,Dong L J,Zhang C H,Shen S X,Ren Y R. 2013. Identification of disomic alien chromosome addition lines and
a substitution line from monosomic alien addition lines of Chinese kale–flowering Chinese cabbage. Journal of Horticultural Science &
Biotechnology,88 (2):201–207.
Zhu Dong-xu,Wang Yan-hua,Zhao Jian-jun,Liu Bo,Li Xiao-feng,Xuan Shu-xin,Shen Shu-xing. 2014. Establishment and application of specific
InDel markers on different linkage groups of cabbage compared with Chinese cabbage. Acta Horticulturae Sinica,41 (8):1699–1706. (in
Chinese)
朱东旭,王彦华,赵建军,刘 博,李晓峰,轩淑欣,申书兴. 2014. 结球甘蓝相对于大白菜连锁群特异 InDel 标记的建立及应用. 园
艺学报,41 (8):1699–1706.