全 文 ：园 艺 学 报 2014，41（7）：1355–1360 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2014–04–14；修回日期：2014–06–03
基金项目：国家科技支撑计划项目（2013BAD20B06）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：xyjho@mail.hzau.edu.cn）
大白菜—甘蓝型油菜单体异附加系的获得与鉴
定
李丹丹，李雪红，彭 莹，方小雪，万正杰，徐跃进*
（华中农业大学园艺林学学院，国家蔬菜改良中心华中分中心，园艺植物生物学教育部重点实验室，武汉 430070）
摘 要：以甘蓝型油菜作为母本，大白菜作为轮回父本，杂交获得 BC1 和 BC2 群体。通过染色体核
型分析法从 BC2群体中筛选出大白菜—甘蓝型油菜 C 基因组 6 号单体异附加系，利用甘蓝型油菜 C 连锁
群特异 SSR 标记鉴定，确定该单体异附加系中的外源染色体与甘蓝型油菜 C6 连锁群相对应。
关键词：大白菜；甘蓝型油菜；单体异附加系；核型分析；SSR
中图分类号：S 634.1 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2014）07-1355-06

Generation and Identification of Chinese Cabbage–Cabbage Type Rape
Monomer Alien Addition Line
LI Dan-dan，LI Xue-hong，PENG Ying，FANG Xiao-xue，WAN Zheng-jie，and XU Yue-jin*
（College of Horticulture and Forestry，Huazhong Agricultural University；National Center for Vegetable Improvement，
Centeral China；Key Laboratory of Horticulture Plant Biology，Ministry of Education，Wuhan 430070，China）
Abstract：In this experiment，BC1 and BC2 populations were derived from a distant hybridization
between cabbage type rape（Brassica napus）and Chinese cabbage（B. compestris ssp. pekinensis），using
the latter as recurrent parent. A Chinese cabbage with cabbage type rape monosomic alien addition line
was identified from the BC2 population through karyotype analysis. SSR marker analysis showed that the
monosomic alien addition line was introduced from C-chromosome 6 of cabbage type rape.
Key words：Chinese cabbage；cabbage type rape；monosomic alien additional line；karyotype
analysis；SSR

将大白菜（Brassica compestris ssp. pekinensis）近缘植物中的优异基因引入其中，是增加其遗传
多样性和改良品种的重要途径。甘蓝型油菜（Brassica napus）是大白菜的近缘种，具抗病性强的特
点，同时本试验中所用的材料‘EruA’为优良的细胞质雄性不育材料，将其胞质不育基因转移到大
白菜中，将有利于大白菜的育种研究。已有研究表明，芸薹属作物 A 与 C 两个基因组的染色体具有
较强的同源性（Snowdon et al.，1997；刘爱华 等，2003），为引进甘蓝型油菜的优良性状，创建大
白菜异附加系提供了基础。目前有关大白菜异附加系的创建主要集中在大白菜与结球甘蓝上（顾爱
侠 等，2009；吕文欣 等，2011），而对大白菜与甘蓝型油菜异附加系的研究尚未见报道。

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本研究中用甘蓝型油菜细胞质雄性不育系‘EruA’作为母本、大白菜自交系‘D506’作为轮回
父本，在蕾期杂交获得 F1、BC1 和 BC2 群体，通过染色体压片从 BC2 群体中成功筛选出大白菜—甘
蓝型油菜单体异附加系，并运用核型分析和 SSR 分子标记进行了鉴定。
1 材料与方法
1.1 试验材料
材料为甘蓝型油菜细胞质雄性不育材料‘EruA’和大白菜自交系‘D506’，种植于华中农业大
学蔬菜试验基地，2011 至 2013 年的 3—4 月进行蕾期杂交授粉得到 F1、BC1 和 BC2 群体（图 1）。
材料创建的具体流程如下：



1.2 染色体数鉴定及核型分析
取各材料的根尖或子房，在冰水混合物（16 h）或 8–羟基喹啉（0.002 mol · L-1，2 h）中进行
预处理，后置于卡诺固定液（无水乙醇︰冰醋酸 = 3︰1）中，室温下固定 24 ~ 48 h，4 ℃保存于 70%
乙醇中。观察时取所处理的材料用蒸馏水清洗 3 次后，在 60 ℃下用 1 mol · L-1 HCl 水解 6 ~ 12 min，
蒸馏水漂洗 2 min 之后，移植载玻片上，加 1 滴 10%改良苯酚品红溶液，染色 3 ~ 5 min，常规压片，
Olympus-DP-70 显微镜下观察照相。
选择体细胞染色体数为 21 条的植株，取 5 个染色体分散良好、形态和着丝点清晰的细胞，参照
李懋学和陈瑞阳（1985）的核型分析方法，用 SpotTM Advanced 软件进行臂长测量，Photoshop 软件
进行同源染色体配对排列，除随体染色体外按染色体相对长度由大到小排序。与大白菜和甘蓝型油
菜的核型参数（Marina et al.，1998；申书兴 等，2006；Xiong & Chris，2011）对比分析，结合镜检
时的观察结果，鉴定染色体类别，确定附加染色体类型。
1.3 单体异附加系 SSR 分子鉴定
用 CTAB 法提取异源三倍体杂交种及其亲本和体细胞染色体为 21 条的植株的基因组 DNA。根
据甘蓝型油菜的 C–染色体特异性标记（Piquemal et al.，2005），筛选出甘蓝型油菜 C 基因组连锁
群相对于大白菜特异的 26 对 SSR 引物。分别对异源三倍体杂交种及其亲本大白菜、甘蓝型油菜和
单体异附加系进行 PCR 扩增。PCR 程序：94 ℃预变性 4 min；94 ℃变性 30 s，55 ℃复性 30 s，72 ℃
延伸 1 min，30 个循环；72 ℃延伸 7 min，4 ℃保存。扩增产物在 6%变性聚丙烯酰胺凝胶中电泳分
离，银染法检测并照相。
7 期 李丹丹等：大白菜—甘蓝型油菜单体异附加系的获得与鉴定 1357

2 结果与分析
2.1 单体易附加系的筛选
从表 1 可见，甘蓝型油菜细胞质雄性不育
材料‘EruA’和大白菜自交系‘D506’的回
交一代 BC1（AA + 0 ~ 9C）群体为分离群体，
其染色体数从 20 到 29 不等；染色体数为 22
的双单体异附加系株数较多，所占比例为
44%；而染色体数为 21 的单体异附加系并未
发现。
通过染色体观察，从甘蓝型油菜‘EruA’
和大白菜‘D506’的 BC1 群体中筛选出双单体异附加系 BC1-31（AA + 2C），然后继续与大白菜‘D506’
回交，从其回交后代 BC2 群体中筛选出 1 株单体异附加系 BC2-20（AA + 1C）（图 1）。


图 1 植株形态与体细胞染色体数
Fig. 1 Plant morphology and the somatic chromosome number
表 1 BC1 中不同染色体数单株的比例
Table 1 The proportion of individual plants in BC1 that have
different number of chromosomes
染色体数
Number of chromosomes
株数
Number of plants
比例/%
Percentage
20 3 6
21 0 0
22 22 44
23 ~ 29 25 50
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2.2 单体异附加系的核型分析
对上述 BC2-20 单体异附加系植株进行核型分析（图 2），并与大白菜和甘蓝型油菜参数对比。
BC2-20 有 5 个中部着丝点染色体（1、3、5、6、8）、5 个近中部着丝点染色体（4、7、9、10、11）
和 1 个近端部着丝点染色体（2）组成，其中 11 号为附加的外源染色体，其臂比值为 2.63（表 2），
与甘蓝型油菜 C 基因组 6 号染色体臂比值 2.73（Marina et al.，1998）相近，初步确定附加的 1 条
外源染色体为甘蓝型油菜 C 基因组的 6 号染色体。核型公式为 2n = 2x + 1 = 10m + 8sm + 2st（SAT）+
1sm。


图 2 单体异附加系（BC2-20）的染色体形态及核型图
Fig. 2 Chromosome shape and karyotype of monosomic alien addition line（BC2-20）

表 2 大白菜—甘蓝型油菜单体异附加系（BC2-20）核型参数
Table 2 Karyotypic characteristics of Chinese cabbage–cabbage type rape monosomic alien addition line（BC2-20）
染色体序号
Chromosome No.
染色体平均相对长度（L + S）/%
Average relative length
臂比值（长/短）
Arm ratio（L/S）
类型
Type
1 7.14 + 5.66 = 12.80 1.29 m
2 9.41 + 2.90 = 12.31 3.24 st（SAT）
3 7.72 + 4.49 = 12.21 1.52 m
4 6.25 + 3.64 = 9.89 1.91 sm
5 5.17 + 3.86 = 9.03 1.39 m
6 4.82 + 3.56 = 8.38 1.35 m
7 4.94 + 2.40 = 7.34 2.12 sm
8 4.20 + 2.71 = 6.91 1.55 m
9 4.30 + 1.90 = 6.20 2.26 sm
10 4.30 + 1.59 = 5.89 2.71 sm
11* 6.55 + 2.49 = 9.04 2.63 sm
注：随体长度不计算在内。*为异附加染色体。
Note：The satellite is excluded in the length of chromosome. * represents the alien addition chromosome.

2.3 附加染色体的 SSR 分子鉴定
利用甘蓝型油菜 C 基因组相对于大白菜特异的 26 对 SSR 引物（引物名称及连锁群对应关系如
表 3 所示），对亲本甘蓝型油菜 EruA、大白菜 D506、双单体易附加系 BC1-31（2n + 2）、单体异附
加系 BC2-20（2n + 1）进行扩增。亲本的扩增结果表明，26 对 SSR 引物中 10 对引物在甘蓝型油菜
中有扩增产物而在大白菜中无扩增产物，16 对引物在大白菜和甘蓝型油菜中的扩增片段大小不同
（如表 3 中的上标‘1’、‘2’所示）。
7 期 李丹丹等：大白菜—甘蓝型油菜单体异附加系的获得与鉴定 1359

表 3 SSR 引物名称
Table 3 The list of SSR markers used
染色体编号 Chromosome No. 连锁群 Linkage group 引物名称 Maker name
C1 LG-C9 CB103441，BRAS0022
C2 LG-C1 CB100262，CB102581，CB102772
C3 LG-C5 Na10-G081，Na12-A022，CB104871
C4 LG-C3 BRAS0682，CB105691，CB103581，CB105131
C5 LG-C4 CB101031，CB102882，CB101221
C6 LG-C6 CB100101，CB102112
C7 LG-C2 Na12-A011，Na14-H111，CB103161
C8 LG-C7 BRAS0192，CB102681，CB102971
C9 LG-C8 CB101061，CB101392，CB101792
注：所用的 SSR 标记是从已报道的甘蓝型油菜 C–染色体特异性标记（Piquemal et al.，2005）中筛选的。染色体与连锁群的对应关系
参考 Heneen 等（2012）。上标 1 表示引物在大白菜和甘蓝型油菜中的扩增片段大小不同；上标 2 表示引物在甘蓝型油菜中有扩增产物而在
大白菜中无扩增产物。
Note：The SSR markers used in this study were from reported Brassica napus C-chromosome specific markers（Piquemal et al.，2005）.
Correspondence between chromosome and linkage group was supported by the work of Heneen et al.（2012）. 1 represents the primers that have
different sizes of amplified product between Chinese cabbage and cabbage type rape；2 represents the primers that have PCR products in cabbage
type rape but not in Chinese cabbage.

从图 3 中单体和双体异附加系的扩增结果发现，BC1-31 对位于甘蓝型油菜 C 基因组的 1 号和 6
号染色体连锁群的 SSR 引物（CB10344、BRAS002 和 CB10010、CB10211）扩增结果与甘蓝型油菜
一致，说明 BC1-31 的 2 条外源染色体与甘蓝型油菜 C 基因组的 6 号和 1 号染色体连锁群相对应；
BC2-20 对位于甘蓝型油菜 C 基因组的 6 号染色体连锁群的 SSR 引物（CB10010、CB10211）扩增结
果与甘蓝型油菜一致，而对位于甘蓝型油菜 C 基因组的 1 号染色体连锁群的 SSR 引物（CB10344、
BRAS002）的扩增结果与甘蓝型油菜不同，说明 BC2-20 的外源染色体与甘蓝型油菜 C 基因组的 6
号染色体连锁群相对应。

图 3 甘蓝型油菜 C1 和 C6 染色体连锁群特异引物的扩增结果
1：甘蓝型油菜；2：大白菜；3：BC1-31；4：BC2-20。
Fig. 3 Amplification results of cabbage type rape C1 and C6 linkage group specific primers
1：Cabbage type rape；2：Chinese cabbage；3：BC1-31；4：BC2-20.
3 讨论
前人的研究中大多是从 BC1 代分离群体中直接筛选单体异附加系（任艳蕊 等，2010），本研究
中发现 BC1 代群体中单体异附加系出现的概率太低，筛选单体异附加系较为困难，而双单体异附加
系出现的概率很高，再从其后代中筛选单体异附加系则相对容易。
附加外源染色体的鉴定有多种方法，如：形态学标记、染色体标记、分子标记等，其中染色体
标记和分子标记鉴定是较为简单和直观的。本研究中，对筛选出的 2n + 1 植株进行了核型分析，并
与甘蓝型油菜的核型参数对比分析表明，附加染色体臂比值（2.63）与甘蓝型油菜 C 基因组 6 号染
色体臂比值 2.73（Marina et al.，1998）相接近；进一步的 SSR 分子鉴定表明，该单体易附加系能够
扩增出甘蓝型油菜 C 基因组 6 号染色体的特异条带，将该 2n + 1 植株确定为大白菜—甘蓝型油菜 C
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基因组 6 号单体异附加系，暂时编号为 AA + C6。
本试验中从附加了甘蓝型油菜 C 基因组 6 号和 1 号染色体的双单体异附加系自交后代中只筛选
出了大白菜—甘蓝型油菜 6 号染色体单体异附加系，而没有得到 1 号染色体单体异附加系。分析其
原因，一方面可能因为染色体的长度影响其传递率（张成合 等，2008；吕文欣 等，2011）；另一方
面因为所用材料群体比较小，要想得到 1 号染色体单体异附加系还有待于扩大双单体异附加系回交
后代群体规模。

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