全 文 ：园 艺 学 报 2012，39（8）：1491–1500 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2012–04–23；修回日期：2012–06–15
基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（1610032011011）
* 对文章同等贡献。
** 通信作者 Author for correspondence（E-mail：wujian@caas.net.cn）
白菜型油菜和菜薹的 InDel 标记开发及其 RILs
群体遗传连锁图谱的构建
孟 霖 1,2,*，刘 博 2,*，林良斌 1，程 峰 2，王晓武 2，武 剑 2,**
（1 云南农业大学农学与生物技术学院，昆明 650201；2 中国农业科学院蔬菜花卉研究所，北京 100081）
摘 要：通过白菜型油菜‘R-O-18’和菜薹‘L58’的基因组重测序数据与白菜基因组的参考序列
（‘Chiifu-401-42’的基因组序列）的比对，在全基因组范围内检测到了 18 479 个短插入缺失变异位点（≤
5 bp）。从中挑选了 500 个插入/缺失片段为 4 ~ 5 bp 的 InDel 变异位点，将其设计成 InDel 分子标记并进
行试验验证，结果有 452 个标记通过 PCR 扩增出单一条带，但仅有 106 个在‘R-O-18’和‘L58’间表
现出多态性，346 个没有多态性，48 个在 PCR 中没有扩增。亲本间具有多态性的 106 个 InDel 标记可用
来检测以‘R-O-18’和‘L58’为亲本构建的 RILs 基因型，并构建了一张包含 99 个标记的遗传连锁图谱。
关键词：菜薹；油菜；白菜；插入/缺失；全基因组重测序；Illumina 测序；遗传连锁图
中图分类号：S 634 文献标识码：A 文章编号：0513-353X（2012）08-1491-10

Development of InDel Markers for Brassica campestris and Genetic
Linkage Map Construction of the RILs Population
MENG Lin1,2,*，LIU Bo2,*，LIN Liang-bin1，CHENG Feng2，WANG Xiao-wu2，and WU Jian2,**
（1College of Agronomy and Biotechnology，Yunnan Agricultural University，Kunming 650201，China；2Institute of
Vegetables and Flowers，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Beijing 100081，China）
Abstract ： Genome-wide Brassica campestris short Insertion/Deletion length polymorphisms
（InDels）（≤ 5 bp）were detected by aligning whole genome re-sequencing data from two B. campestris
accessions，‘R-O-18’and‘L58’，to the reference genome sequence of‘Chiifu-401-42’. In total，
we identified 18 479 InDel polymorphsms between‘R-O-18’and‘L58’. A total of 500 InDel
polymorphisms（4–5 bp in length）were converted to InDel markers and experimentally validated. Of the
selected 500 InDel polymorphisms，452 yielded a single PCR fragment，but only 106 showed
polymorphism between‘R-O-18’and‘L58’，48 did not amplify a product，346 showed no polymorphism.
These 106 InDel markers were used to screen the genotype of RILs developed from the crossing of
‘R-O-18’and‘L58’. A genetic linkage map contained 99 InDel markers was constructed.
Key words：Brassica campestris；insertion/deletions（InDels）；whole genome re-sequencing；Illumina
sequencing；genetic linkage map


1492 园 艺 学 报 39 卷
白菜类作物归芸薹属芸薹种（Brassica campestris syn. rapa），是中国栽培分布最广、种植面积
最大的蔬菜作物。白菜基因组测序计划（The Multi-national B. rapa Genome Sequencing Project，
BrGSP）于 2003 年启动，并于 2011 年完成了大白菜栽培种‘Chiifu-401-42’基因组的测序组装工
作。作为 A 基因组的参考序列，其至少覆盖了 98%的基因区（Wang et al.，2011a）。这一成果大大
促进了基于序列的白菜分子标记的发展，并为芸薹属作物的品种改良奠定了坚实的基础。
分子标记在基因型确定、遗传多样性分析、标记辅助育种和系统发育分析（Vos et al.，1995；
McCouch et al.，1997； Nagaraju et al.，2002）等研究中是非常有价值的工具。基于非重复 DNA 序
列变异开发的分子标记有多种：RFLP（Restriction Fragment Length Polymorphism）（Botstein et al.，
1980），RAPD（Random Amplified Polymorphism）（Williams et al.，1990）和 AFLP（Amplified Fragment
Length Polymorphism）（Vos et al.，1995）。基于简单重复序列开发的标记 SSR（Simple Sequence
Repeat）（Tautz，1989）在重复性、多等位基因性、共显性、丰富性和基因组覆盖度等方面都优于
早期的分子标记（Powell et al.，1996）。虽然丰富的文库和基因组序列在一定程度上促进了 SSR 标
记的开发，但在植物中其多态性比率一直被限制在 30% ~ 40%以内（Hisano et al.，2007；Kim et al.，
2009；Ren et al.，2009）。
基于全基因组序列的大规模开发的新一代分子标记 SNP（single nucleotide polymorphism）和
InDel（insertion/deletion）为高密度分子连锁图谱构建提供了新的途径。随着人类、水稻和拟南芥
的基因组测序工作的完成，其基因组内 InDel 分布频率分别达到 138.89、1 050 和 151 InDels · Mb-1
（Jander et al.，2002；Shen et al.，2004；Mills et al.，2006）。Park 等（2010）用大白菜‘Chiifu-401-42’
的 1 398个STSs和 557个BAC序列进行了比对，结果表明白菜的 InDel分布频率为 4.83 InDels · kb-1。
虽然 SNP 的频率要远高于 InDel，但其在基因分型技术上的缺陷限制了其应用。目前虽有很多 SNP
基因分型技术（Syvanen，2001），但应用在中小规模试验中大多成本较高，操作较复杂，而应用在
大规模试验中又需要专用仪器。与之相反，以片段长度多态性进行基因分型的 InDel 标记是可以直
接应用 SSR 标记的基因分型试验技术（Bhattramakki et al.，2002）。现在，可以通过白菜（B. campestris
L. ssp. pekinensis）基因组参考序列（Wang et al.，2011a）与重测序数据的比较，在不同白菜品种间
快速而高效地设计基于 PCR 的 InDel 标记以供高分辨率的遗传分析使用。
本研究中，通过白菜型油菜‘R-O-18’和菜薹‘L58’的基因组重测序数据与基因组参考序列
（Wang et al.，2011a）的比较，在全基因组共检测到 18 479 个短 InDel 变异位点（≤ 5 bp）。将其
中 500 个位点设计成基于 PCR 的 InDel 分子标记，并用这两个品种及以二者为亲本构建的 RILs 群
体对这些标记进行了试验验证。这些新开发的基于 PCR 的 InDel 分子标记将在白菜的遗传学研究和
分子辅助育种中发挥重要作用。
1 材料与方法
1.1 试验材料及基因组序列数据集
‘R-O-18’为白菜型油菜（B. campestris L. ssp. tricolaris），‘L58’为菜薹（B. campestris L. ssp.
parachinesis）。以‘R-O-18’和‘L58’为亲本构建的 RILs 群体（由荷兰瓦赫宁根大学提供）共有
160 个株系，选取其中的 156 个株系作为供试材料。
所有供试材料于 2010 年 9 月播种于中国农业科学院蔬菜花卉研究所的温室大棚内。待其长出
5 ~ 6 片真叶时，分别选取幼嫩叶片置于自封袋中，于–80 ℃超低温冰柜中保存，用于基因组 DNA
的提取。
8 期 孟 霖等：白菜型油菜和菜薹的 InDel 标记开发及其 RILs 群体遗传连锁图谱的构建 1493

白菜品种‘Chiifu-401-42’的基因组序列从网站 BRAD（http：//brassicadb. org/brad/）上获得，
并以该序列作为分析的参考基因组序列。通过 sequencing-by-synthesis 的方法，对‘L58’进行重测
序，一共得到 3 Gb 的原始 reads。另外，大约 2.8 Gb 的‘R-O-18’重测序数据是通过网站（http：//www.
brassica. info/resource/sequencing.php）下载。
1.2 插入缺失（InDel）变异位点的检测及 InDel 标记的引物设计
预测‘R-O-18’和‘L58’间的 InDel 变异位点的步骤为：以白菜基因组参考序列（‘Chiifu-401-42’
基因组序列）为桥梁，通过‘L58’的重测序数据与参考基因组序列的比对，提取出二者间的 InDel
变异位点；将‘R-O-18’的重测序数据比对到提取出的 InDel 位点上；‘R-O-18’与‘Chiifu-401-42’
序列相同的位点被认为是‘R-O-18’与‘L58’间具有多态性的位点。上述过程主要以短读长比对
（Short reads alignment）的方式进行，即使用 SOAP 2.21（Li et al.，2008）将重测序 PE reads 比对
到白菜品种 Chiifu-401-42 的基因组参考序列上，在选择比对上的 reads 结果时需满足以下条件：（1）
PE 测序插入片段长度与比对插入片段长度一致，（2）一条 read 上最多允许 2 个核苷酸的错配且不
容许含有 gap，（3）PE reads 必须成对地比对到参考序列上。
小片段 InDels 的预测（Identification of short indels）主要是使用 SOAP 2.21（Li et al.，2008）将
上述比对不到基因组参考序列上的 PE reads 重新比对到基因组序列上。主要条件为：（1）PE 测序
插入片段长度与比对插入片段长度一致，（2）一条 read 上最多允许 2 个核苷酸的错配且至多允许 5
个核苷酸的 gap，（3）PE reads 必须成对的比对到参考序列上。在这种条件下可以得到长度为 1 ~ 5 bp
的短的 InDels。为提高预测小片段 InDels 的准确性，要求至少 3 条以上的 PE reads 来确定 InDel 的
存在，并且只允许一对 PE reads 中的一个 reads 上存在 InDel，如果一对 PE reads 上的两个 reads 都
存在 InDel 则就不考虑该 PE reads。提取 InDel 位点两侧各 150 bp 序列，并把该序列比对到白菜基
因组参考序列上，把比对到多个位点的序列过滤掉。利用 Primer 3（Rozen & Skaletsky，2000）设计
引物序列，引物扩增片段长度为 60 ~ 180 bp，引物长度 19 ~ 22 bp，Tm值为 52 ~ 58 ℃，由上海捷瑞
生物有限公司合成。
1.3 验证 InDel 标记的多态性和 RILs 群体基因型检测
‘R-O-18’和‘L58’用于验证 InDel 标记的多态性。‘R-O-18’、‘L58’和 RILs 全基因组 DNA
的提取和纯化采用改良 CTAB 方法（Wang et al.，2005）。PCR 反应体系：总体积 20 μL，1 × PCR
缓冲液 2 μL（北京天根生化生物科技有限公司），2.5 U · μL-1 的 Taq 酶 0.2 μL，40 ng · μL-1 的 DNA
模板 5 μL，正、反向引物（5 μmol · L-1）各 0.4 μL，2.5 mmol · L-1 的 dNTP 1.6 μL，其余以 ddH2O
补足 20 μL。PCR 程序为：94 ℃预变性 5 min；94 ℃变性 40 s，57 ℃退火 40 s，72 ℃延伸 40 s，35
个循环；72 ℃保温 10 min。扩增产物用 8%非变性聚丙烯酰胺凝胶 120 V 恒压电泳分离，银染显色
后在观察灯箱上进行数据统计分析。
1.4 遗传连锁图谱的构建
将群体内各株系的带型按亲本类型分类，与亲本‘R-O-18’带型相同者赋值为 a，与亲本‘L58’
带型相同者赋值为 b，杂合带型者赋值为 h，由各种原因造成的数据不清或者缺失者赋值为“–”。
标记间的连锁分析及遗传图谱的构建均使用软件 JoinMap 4.0（http：//www. kyazma. nl）（van Ooijen，
2006）。LOD 值的范围设定为“5”到“10”，并选用 Kosambi（1943）作图功能将重组率转化为遗
传距离，最后绘制出包括 10 个连锁群的图谱。
1494 园 艺 学 报 39 卷
2 结果与分析
2.1 ‘R-O-18’和‘L58’间的短 InDel 变异位点检测
‘L58’重测序产生大约 3 Gb 的原始数据（3 973 万条 reads），是由 500 bp 的插入片段库产生
的长 75 bp 的 pair-end reads，其中高质量的 reads 大约为 2 896 万条。另一份重测序样本‘R-O-18’，
大约 2.8 Gb（2 896 万条 reads），是由大约 300 bp 的插入片段库产生的 76 bp 长度的 pair-end reads。
利用 SOAP 软件把‘L58’重测序的原始 reads 比对到白菜基因组参考序列上，其中 47%的 pair-end
reads 比对到基因组序列上，并覆盖全基因组长度的 55%。
对于重测序材料‘L58’与参考序列之间的 InDel 位点的预测，每个 InDel 位点至少有 3 对 reads，
并且 reads 比对到基因组序列唯一位置上。由于测序 reads 的长度较短，因此在允许 gap 比对时，为
了降低假阳性，一条 read 上允许存在的插入缺失至多为 5 bp。通过上述策略，检测到‘L58’与参
考序列之间的 InDel 多态性位点（1 ~ 5 bp 长度）共 18 479 个，其中大多数（58%）是 1 bp 的插入
缺失，19%为 2 bp 的插入缺失，仅有 10%是大于 3 bp 的插入缺失（表 1）。对于位于白菜参考序列
基因区的 InDel 位点，发现 9%位于外显子，36%位于内含子，55%位于基因间区。在位于外显子区
的 1 736 个 InDel 多态性位点，40%的是非 3 bp 的插入缺失，这些 InDel 位点很可能导致移码突变并
导致基因功能的丧失。

表 1 在全基因组预测的短 InDel 的数量
Table 1 The number of short InDels identified in genome
插入或缺失片段大小/bp
Indel size
数量
Count
所占比率/%
Proportion
1 10 663 57.7
2 3 442 18.6
3 2 573 13.9
4 1 252 6.8
5 549 3.0
总计 Total 18 479

对于预测重测序材料‘R-O-18’与‘L58’之间的 InDel 多态性位点，用上述找到的‘L58’与
参考基因组的 InDel 位点作为一个桥梁，用比对软件 SOAP 把‘R-O-18’重测序原始 reads 比对到这
些‘L58’与参考基因组之间的 InDel 位点序列上，如果‘R-O-18’的序列与基因组参考序列完全相
同（不存在插入缺失），那么就认为该位点是‘L58’与‘R-O-18’之间的 InDel 多态性位点。通过
这种方法，共预测 18 479 个 InDel 多态性位点，在白菜 10 条染色体上的分布见表 2。

表 2 在各染色体中预测的短片段插入/缺失位点
Table 2 Short InDel polymorphisms identified in each chromosome
染色体
Chromosome
数量
Count
物理距离/Mb
Physical distance
频率/（InDel · Mb-1）
Frequency
A01 1 798 28.6 62.9
A02 1 879 27.9 67.3
A03 2 459 31.7 77.6
A04 1 386 19.0 72.9
A05 1 645 23.9 68.8
A06
A07
A08
A09
A10
1 870
1 966
1 597
2 615
1 264
26.3
22.6
21.6
37.1
17.6
71.1
87.0
73.9
70.5
71.8
8 期 孟 霖等：白菜型油菜和菜薹的 InDel 标记开发及其 RILs 群体遗传连锁图谱的构建 1495

2.2 短 InDel 分子标记多态性的试验验证
为了验证短 InDel 变异位点的多态性，选取了其中 500 个均匀分布于基因组的位点，将其转化
为基于 PCR 的分子标记。同时，为了便于利用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，只选用插入缺失片段大小
为 4 ~ 5 bp 的位点。为了减少非特异性扩增，落在多同源序列区域的 InDel 变异位点被剔除掉。基
于上述选择，设计的引物所扩增片段只包含一个 InDel 位点，并且大小控制在 80 ~ 140 bp 之间。分
别以‘R-O-18’和‘L58’基因组 DNA 为模板，通过 PCR 扩增，在 500 个 InDel 标记中共有 452
个能够得到稳定的扩增，有 148 个标记在二者之间表现出明显的多态性，其中 14 对 InDel 引物在双
亲中检测的结果如图 1。

图 1 14 对 Indel 引物在双亲中检测的电泳图
Fig. 1 InDel profiling of 14 primer combinations in two parents
R：R-O-18；L：L58.

对在两亲本间表现出多态性的 106 个标记进一步用 RILs 群体验证，其中在双亲及 30 个 RIL 株
系中的检测结果如图 2，106 个 InDel 标记均表现出多态性，各标记信息见表 3，其中最后 7 个标记
未定位到图谱中。

图 2 InDel 标记在双亲及群体的 30 个 RIL 株系中检测的电泳图
M：Marker；R：R-O-18；L：L58；1 ~ 30：RILs 群体中的 30 株系。
Fig. 2 InDel profiling in two parents and 30 lines of the RILs population
M：Marker；R：R-O-18；L：L58；1–30：30 lines of the RILs population.

表 3 在 RILs 群体中表现多态性的 106 个 InDel 标记的信息
Table 3 Information of the 106 InDel markers showing polymorphism among the RILs population
标记名称
Marker name
染色体
Chromesome
正向引物序列
Sequence of forward primer
反向引物序列
Sequence of reverse primer
BrID11699 A01 TCGTCAGATAAAGCTCCAAT GAATCTTGTGCGTCATTTTC
BrID11693 A01 ATGCGCTTACATAATGGACT CATCTTCTGCCTAAGTTACGA
BrID11059 A01 CCTCTACTAATCACCGCCTA CATTCTTGAGCAAGTAAGCC
BrID11345 A01 GCTTATGGTGAAGATCATGG TAGGCTACGGGTAGAGCATA
BrID11385 A01 ATAGGAAGCAGACCATGAAA TCCGAATCCTAACCATACAG
BrID11337 A01 GCTCATTGAAATGCTAAACC GCTGACATTGTAGCTCTTCC
BrID11087 A01 ATGGTCATCTCCTACAAACG CTCACTTTCTCATGCACCTT
BrID11095 A02 TAGGCTCTTGAGCCACATTA CTTTCCATCGTTATCCTCTG
BrID11411 A02 TCTTCTGGAGAAAGACCGTA GTCAAATTGCTAAACCGAGA
BrID11415 A02 TAGGATTCATCTCATCGTCC GAGGACTTCGATATTTGCAT
1496 园 艺 学 报 39 卷
续表 3
标记名称
Marker name
染色体
Chromesome
正向引物序列
Sequence of forward primer
反向引物序列
Sequence of reverse primer
BrID11907 A02 AGCTACACCGTCTCTATCCA TCTTCGCTCTTCATTAGCTC
BrID11121 A02 CATGTTCACCACAGCATCT GCCCTATGCCCTAAGACTAT
BrID11895 A02 TCGGAGATTCTGGAACTTTA GCTATTTTGATGCTAAACGG
BrID11113 A02 GTCTCGATTTCTTCAGCAAC CAATCTTCAGAACCGTGACT
BrID11905 A02 CCACAACACCATAACACAAG TCTGATGATGAAGATGCTGA
BrID11431 A02 CCATACACCGATTTCTTGTT GTCTCTTTTTCTTTCCGGTT
BrID11129 A02 CTTAGCTAGAAAGGACCGTG AGGTGAGTTCATATTCGCAG
BrID11407 A02 TCTGGGAGAGATTTAGACCA GGAAATCACATGTTTTGGC
BrID11139 A03 CACAACACATGATCGAAAAC ATAAGATATATGCCGAACCG
BrID11901 A03 CGAACTTGGTTCGTATGTG TTTGGAGGTCTACCAAAATG
BrID11893 A03 CCGTTCCGTATTTCCAGACA AAGTCTTCACGGTTCTCCCA
BrID11853 A03 TGGGTTTCTTCTGGAATGCT TTACCAGGATCTGAAGGAGGA
BrID11973 A03 TGGGGAAAAGAAACTGTACT CGATCTAAAGCAGAGAAAGTCT
BrID11611 A03 AATAGACCGGTAAAACTTGC CCCATTAACTCACTCACACA
BrID11597 A03 TGTTCATATATATTGCGTGTCTATTG TTTAAGCATACTAAGGAGATGGACA
BrID11663 A03 AATGGACTAGTTGCTGCTTC AGCCCCTGGAAAGTAATAGA
BrID11899 A04 GGTTAGGGAAGAAAGTGAGC ATCCCTAAACAAAAGCCTTG
BrID11915 A04 GCTTCGGTTATTTTCTCAGT AACAAACCGAACCAAACC
BrID11643 A04 GTATTTTGGGAGGCTTCTTT AGACTCCAGCATATTGTCTATC
BrID11439 A04 AAGCTTTCCTCGTGTCATTA CTTTCCGAGTTTCCATAGTG
BrID11635 A04 CACAAAGCTCACTTCTTAGGCA TATAGCCTTGCGGTGGAGTT
BrID11617 A04 GAGAACATCGATCATCCAGTA CTAGGCTAACTCAAAGTTGGTA
BrID11453 A04 GTTTAACAATGTATGTGGGG AGAAAATTGACAAGAGCGTC
BrID11911 A04 ACATTGCCTCTAACATCCAC ACATGCCAGTGAGTAAGAAGA
BrID11035 A04 CTAATAACGTGGCAGCTCTT GTCGATGTGTTTTTGTTGC
BrID11457 A04 GCATCTTTTGGAAGTGAGAC CCCATATGGTTCCAAGAGTA
BrID11177 A05 TGGAGAGCATTGAGGTACA TGCCTTTTCTAGACACAACC
BrID11321 A05 ACGTTCCTTCACATGCTTAT AGAAACGCCAAGAACCTC
BrID11327 A05 GATAAACTTTGCATGGTTGC GACTGATTTCGCATGATCTC
BrID11165 A05 AGTGATGGGAAGAGAAAACA CATCTCTCGCTCTACCACTC
BrID11753 A05 GTTGGTTGGTTGTTTGAATC TATGGAAACACGAACGAGTA
BrID11169 A05 AGAAGATCATCAAAGCGTGT GATATGCCTCGCTGTTTAAT
BrID11641 A05 GAACAGAAACAGCATTACCC TTATTGTTCCTCTGGTTCGT
BrID11639 A05 GTAATCGAATGGGACCATAA GCATAATTGAAGTTGAAGGG
BrID11629 A05 CGGACGATATGAATGTAGTG CCATGTGGGGAAGTAAAAT
BrID11623 A05 AGCTAAAGAGAAAGGGAAGG GACTTTACCAATTCCAGTCG
BrID11181 A06 CAAACACCACAACACAAATC CTATTTCCCCTTGGCTAGTT
BrID11501 A06 AGCAAGCTAGCAACATTTTC TATGTTGGAGGAATCAGGAG
BrID11187 A06 AGAAACCTGTGGGTCCTACT CCCCAAAAGAAAAAGAGAAG
BrID111041 A06 ACACCATTAAACCAAGCATC GAAACATTTTCCACGTACCA
BrID111037 A06 TCGAAGAAACAGTCTGAACA GCTCAGGTGACATGTGTTTT
BrID11491 A06 GCATGAGCCCAACATTAAA GGAGACTTGTTTGTTCTTCAG
BrID11199 A06 GCTTAAAGCCACAGTCAAGT ACACTTTTTGTTGGAGAGGA
BrID11207 A06 TAGACATACCACCGTATCCC TGGATATAGTTGGAGTGGTGT
BrID11209 A06 TTGGAGTGATAGGTGAGACC GATCGAAGAGAACACTGAGC
BrID11217 A06 TATTAGGCTAACAGGAACGG ACATTGGGAGCTCATAGAGA
BrID11489 A06 AAGTTCCTTGCTTAAGCCTC GGTTTGCATATACCAAAAGG
BrID11495 A06 ACTACTCCCAACACTATTTGAG GCTCTTTGTTTTGGGTTCTA
BrID11493 A06 GGACCAAACCTTTAGATGG AAAAACCTCGAACACAGTCT
BrID11597 A07 ATAAGGGGACCCTGTAAAAA TTCTGTCAACTAACATCCCA
BrID11671 A07 AAGGATCTTTGGCGATTGTG ACCCTACCCATCGTCTTCCT
BrID11615 A07 ATGACTGTTAGGAATCCCAT GCTAATACATGAATCCCTCG
BrID11605 A07 AACATGGAAATGTCGGTAAC ACCTAAATGCGCTTACTCCT
BrID11601 A07 CGGCTCAAAATGATTAGAAG GTTACAAAATGAACCACCGT
BrID11593 A07 AGAAGCTAACAAGACGGTGA ACAAGAAGAAAAGACCAAGG
8 期 孟 霖等：白菜型油菜和菜薹的 InDel 标记开发及其 RILs 群体遗传连锁图谱的构建 1497

续表 3
标记名称
Marker name
染色体
Chromesome
正向引物序列
Sequence of forward primer
反向引物序列
Sequence of reverse primer
BrID11587 A07 TGCTGTTGATCAAGAAAGAC CTTGCTCTCCTTCACCTTC
BrID111243 A07 CATATCTTTCAGAGGGCTTG GTCCTTCCAAGACAAGACAG
BrID11667 A07 ATTGAAGCAGTGGTGTGCT GAAACAAAGCATTGTCACAC
BrID11965 A08 GTGAGGCTGAGTTTCTTGAC TAAGCCCATATGCACTCAG
BrID11975 A08 GATTCGAAGAAGCAAAAGTC ATATCATGTCTGAACCGAGG
BrID11717 A08 GCTTAATGTATGGAATGGTG CAGTAACTGCTAACGCCACT
BrID11689 A08 ACTACATATGCTTTTTGCCC CAAAACACCTCCCTTCTACA
BrID11685 A08 TACTTGCGTCAGCCATTAG TGAGTCTTGTGTCAATGTCG
BrID11239 A08 GATTTCATGATGCTTGGTCT ACAGAAACAACATTTCCTGC
BrID11235 A08 ATTCAAGACTTGCAAGAAGC CTCCATCATTCCTCACTCAT
BrID11417 A08 CGATATCGTATAGGACCTTCA CTTCATTCAATGCTGATGC
BrID11275 A09 TGGTCGACGATTAGACATAA TCTTGTCCTTTCTGCATGTT
BrID11781 A09 AGAATAAATGACACCAGCGT CATTTTGAGGGTCATTCTCT
BrID111405 A09 GCAAAATGCACAACAAACAC TTCTATACTGGAGCAATGCC
BrID11757 A09 ACTTTAACAACAGTGAGGCA ATGGGAGAAAAAGTGTGATG
BrID11247 A09 CTATTTGACCAAACAGTCGC TAAGGGGGAGATTACAGGTT
BrID11285 A09 GGTTTTGTTGAAAGAGTTGC CAGAGTTCCGGTTTTATCAG
BrID111395 A09 TTCCGTTACTCCAATCTGAC TGAAGATCGGTCTCAAAGTT
BrID11287 A09 CCATTGAGTAAGGTTATGGA CCTCTTTACACCATTTGCAT
BrID111389 A09 TAAGAGATTGGATGGGCTAA GCCAGTTCAAAATCAAACTC
BrID11523 A09 ACCTAAATGGGCCTACTCTC GGTTTAGATTCAACCGTGAC
BrID11867 A09 ACAAATCCAGTTTTGCTCAC TCAGACAGAAGACAACATGG
BrID11039 A09 AAGAGGTCCAGAGAAACACA ATCTCATGACCACCTCAAAG
BrID111409 A09 TACTGGACAAGCTTTAGCAA GGACCAGCTTTTATTCCTTT
BrID11011 A10 CAGCTAAAGCTGAAGATTGC TGTGAAAGGAAAGTCTCAAC
BrID11563 A10 GTCGACACAACCTTAAAACC CATTGGCAAGGTAAAGAAGA
BrID11007 A10 ACCATTTCGTGTATTCTTGG CCTGACTTGCTATCCAAACA
BrID11315 A10 GCTATGACTGTTTTTGGCTT TACCTAACGCTGAACTGATG
BrID11537 A10 CTGCCTAATACTGTTTCTTCCT ACATAGCGTATATCGGTGGA
BrID11539 A10 TTCAAGAAGAGGAAGAACCA TTTGGTCTTTCTCCAACCTA
BrID11003 A10 CAATAGATTTATGCAGGGGA TTACGCTTCCATTGTTCTAC
BrID11579 A10 GTTTTAACGAGGCTAAGGGT GCTGAGAGTTCAGCACAAGT
BrID11027 A10 CCACTTGCTTTGAGTATTCC GTTTTGGTTGTGTCACCTCT
BrID11581 A10 TGGTTCGATGATAATGGC GGTAAGAGCAAGAAGGGATT
BrID11367 A01 ATTGTGACAAACCAATCTCC GCGATTTAGGGTTTCGAT
BrID11377 A01 GTTTCATGAAGGATGCTAGG ATACACACTACGTTCCCTCC
BrID11375 A01 TGTATCTTCGTTCATCTCAGC TCATTCACTATCAAGCAACC
BrID11067 A01 AAGGAGATTTGGAACTTGCT CTACTAGCTGTGCTGTGGAG
BrID11093 A02 TTGCTCTTCAAATTCTCCAG GACTTTGTCGCCAAACAA
BrID11917 A04 TTATGATGTTCCCCTTCATC TACTTGACGCTGGAAGCTAT
BrID11191 A06 AAACAGACTGAGCCGATTTA CAAACATCCCATCCTCTCTA

2.3 构建的遗传连锁图谱
利用在两亲本及群体中均表现出多态性的 106 个 InDel 标记构建遗传连锁图，其中 99 个标记均
匀分布于 10 个连锁群（A1 ~ A10）上，得到一张包含 10 个连锁群的分子标记遗传连锁图谱（图 3），
根据 InDel 标记所在的物理位置和白菜参考图谱（Wang et al.，2011b）进行一一对应，将 10 个连锁
群分别锚定在对应的 10 条染色体上。99 个标记中，A1 上 7 个；A2 上 11 个；A3 上 8 个；A4 上 10
个；A5 上 10 个；A6 上 13 个；A7 上 9 个；A8 上 8 个；A9 上 13 个；A10 上 10 个。10 个连锁群
跨越基因组遗传距离为 873.7 cM，密度为每标记 8.8 cM。

1498 园 艺 学 报 39 卷

图 3 R-O-18 × L58 的 RILs 群体的遗传连锁图谱
图谱左侧为遗传图距（cM），右侧为标记名称。
Fig. 3 Genetic linkage map of the R-O-18 × L58 RILs population
Genetic distance in cM is indicated on the left side of linkage groups and loci names on the right.
3 讨论
插入缺失标记是针对基因组中插入缺失变异位点而设计的 PCR 标记。InDel 变异广泛分布于基
因组中（Feltus et al.，2004；冯芳君 等，2005；潘存红 等，2007），在人类的 l 000 万个多态性分
子标记中，至少有 150 万个是 InDel 标记（南海洋 等，2009）。水稻中每 953 bp 就存在 1 个 InDel
变异位点（Shen et al.，2004）。本研究利用白菜基因组重测序数据以及基因组参考数据，在全基因
组范围预测了 18 479 个短的（≤ 5 bp）插入缺失变异位点，平均出现频率为 72.1 InDels · Mb-1，远
远低于之前 Park 等（2010）报道的 4 830 InDels · Mb-1（1 ~ 100 bp 的 InDel），这一差异可能来自
于检测范围的差异，作者检测的是全基因组范围的短 InDel，而 Park 等（2010）的研究仅检测了覆
盖 1 396 498 bp 的 1 398 个 STSs 中的 InDel；另外，本研究检测的是小于 5 bp 的 InDel，没有统计包
括大于 5 bp 的 InDel，因此检测到的 InDel 也低于拟南芥中的 151 InDels · Mb-1（1 ~ 100 bp 的 InDel）
（Jander et al.，2002）。将其中的 500 个位点设计成基于 PCR 的 InDel 标记，其中有 452 个标记可
8 期 孟 霖等：白菜型油菜和菜薹的 InDel 标记开发及其 RILs 群体遗传连锁图谱的构建 1499

以在两亲本上得到稳定的扩增。但是只有 106 个标记在两亲本间表现出多态性，多态性比率仅为
23.5%，远低于之前报道的 87%（Wang et al.，2011b）。这主要与‘R-O-18’和‘L58’的重测序
数据有关，由于‘R-O-18’数据是从网站上下载的，数据的质量较低，另外虽然命名相同，但由于
构建本群体用的材料来源不同，有可能存在基因型差异。再则，‘L58’重测序的原始 reads 仅覆盖
全基因组长度的 55%，测序深度不高也是造成上述结果的原因。
与其他标记相比，在基因组不同位置出现同样大小的 InDel 标记的概率极小，因此避免了由于
基因组复杂性及异质性而导致的后续分析的较大模糊性。在基因组测序的基础上，可以较容易地通
过生物信息学的方法开发 InDel 标记，现已在基因定位（Schnabel et al.，2005）、图位克隆（Jander
et al.，2002）、分子标记辅助选择育种（王岩 等，2009）、植物遗传多样性（王明军 等，2010）
等领域被广泛应用。
本研究中所选的 500 个变异位点是依据物理图距均匀挑选的，所以从构建的遗传连锁图谱可以
看出，99 个标记在 10 个连锁群中呈均匀分布。先前报道的白菜基因组参考图谱包括 507 个标记，
覆盖基因组物理图距为 235 Mb（Wang et al.，2011b）。在本研究结果中仅 99 个标记覆盖基因组的
物理图距达 144 Mb，证实了依据参考序列和基因组重测序数据在确定的基因组区域设计 InDel 标记
的可能性，同时也大大提高了构建高密度遗传连锁图谱的效率。总之，本研究中开发的 InDel 标记
将在白菜遗传图谱构建，重要农艺性状的基因定位，以及分子辅助育种等工作中发挥重要作用。

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