全 文 ：园 艺 学 报 2004，31(4)：508～510
4eta Horticulturae SiIllCa
白菜与芜菁亚种间杂交种及其亲本莲座期基因差异
表达
吴才君 曹家树 何 勇 董德坤
(‘浙江大学蔬菜研究所，杭州 310029；：江西农、『 大学农学院，南昌 330045)
摘 要：以白菜 ‘矮脚黄’97—3—2白交系 (母本)、芜昔 ‘白蔓菁’001—24自交系 (父奉)技 代
为材料，利用 cI)NA—AFLP技术，分析杂种与亲本在莲座期l J片的基因差异表达类型 结果表明，杂种和
亲本间存在显著的基因表达差异，叮概括为杂种特异表达 (UNF、 )、双亲共沉默 (ABF．)、单亲丧达沉默
(UNP)和单亲表达一致 (DMP)4种类型。
关键词：白菜；芜菁；杂种优势；cDNA—AFLP；基因差异表达类型
中图分类号：S 634 文献标识码：A 文章编号：0513—353X(2004)04—508~3
The Relationship between Diferential Gene Expression Patterns in Rosette Sta．
ges and Heterosis in Chinese Cabbage-pak-choi
，
Turnip and Their Hybrids
Wu Caijun 一，Cao Jiashu ，He Yong ，and Dong Dekun
( Instit 把of Veget。ble Scie，zce，Zhefiang University，Hangzh。M 310029，Chinn；!College ofAg，_fJ， 。m)
， Jiangxi 4gr “f“re ．，I
versi0 ，Nanchang 330045，China)
Abstract：With the inbred line Aijiaohuang 97．3．2 of Chinese cabbage．pak．choi(Brasic“ca，npestr s L
．
ssp．chinensis Makino CV．Aijiaohuang)the inbred line Baimanjing 001．24 of turnip[B．c血Ⅲ，)e fris L
． ssp．
Fa(Matzg．)Sinsk CV．Baimanjing] and their hybrids as experimental material，diferentia1 g e expres．
slon patterns at rosette stages were analyzed by using cDNA—AFLP． Four types of difierential gene exDress1’0n
patterns were detected between hybrid and their parents：bands observed only in F】not in parents(UNF 1)：
bands observed in both parents but not in Fl(ABF1)；bands observed only in one parent but not in F
． and
another parent (UNP)；bands observed in one parent and F】not in another parent (DMP)
．
Key words：Chinese cabbage—pakchoi；Turnip；Brassica campestris；Brassic血 rap血；Hete r(1sis：cDNA
．
AFLP；Differential gene expression patterns
1 目的、材料与方法
芸薹属蔬菜是杂种优势利用最为普遍的一类作物。杂种优势是一复杂的遗传现象
， 围绕杂种优势
形成的遗传学基础，国内外学者做了大量的理论探讨，相继提出了显性假说
、 超显性假说、上位性作
用 、基因组互补作用 、基因多态性、基因网络系统 、杂合酶协同效应㈩等。尽管杂种优势的
利用在生产实践中取得了辉煌的成就，但在杂种优势理论研究方面，却远远滞后于实践 本研究以白
菜 (Brasic血c血mpestris L．ssP．chinensis Makino)‘矮脚黄’自交系97-3．2(母本)
、 芜菁 I B．c血， 一
r／,8 L．ssp· Fa(Matzg．)Sinsk]‘白蔓菁’自交系001-24(父本)及其杂交后获得F．代为材料
，
运用 cDNA-AFIJP技术，研究莲座期亚种间杂交种与亲本叶片的基因差异表达类型
， 为探讨白菜 、大
白菜与芜菁等物种间杂种优势的形成机理提供依据
收稿 日期 ：2003—09—05；修回日期 ：2003—12—25
基金项 目：高等学校博士学科点专项科研基金 (200303351 17)；浙江省重大科技项目资助 (021 102536)
}通讯作者 Author for co~espondence(E-mail：jshcao@zju edu．cn)
维普资讯 http://www.cqvip.com
4期 吴才君等：白菜与芜菁亚种间杂交种及其亲本莲座期基因差异表达 509
在莲座期分别取亲本和杂交种的叶片为材料，用TRIzol抽提总 RNA，具体操作方法参照 TRIzol
产品手册。cDNA第一链和第二链的合成参照SMART PCR cDNA Synthesis Kit User Manual方法进行。
cDNA．AFLP方法参照htp：／／www．dpw．wan．nl／pv／index．htm上的cDNA-AFLP Procotol进行。
cDNA．AFLP所用接头和引物由上海生工生物工程技术服务有限公司合成，其序列为：
Taq I接头 ：5’-GACGATGAGTCCTGAC-3’；5’-CGGTCAGGACTCAT-3’；
Taq I预扩增引物 ：5’-GACGATGAGTCCTGACCGA-3’；
Taq I选择性扩增引物：5’．GATGAGTccAGAccGANN-3’(N代表ATCG中任意一种，T ～T。9共
16条引物)；
Ase I接头：5’．GCGTAGACTGCGTACC-3’；5’-TAGGTACGCAGTC-3’；
Ase I预扩增引物：5’-CTCGTAGACTGCGTACCTAAT-3’；
Ase I选择性扩增引物：5-GACTGCGTACCTAATNN-3’(A ～A19共16条引物)。
在莲座期观测亲本和F，(随机测取50个单株)的株高 (植株基部与地面接触处至植株叶片最高
处的自然高度)、株幅 (植株外叶开展最宽处，包括纵横两个垂直方向)、叶幅 (最大叶片的长与宽，
长度量至叶翼基部)、叶数、单株质量，并计算杂种优势值 (采用中亲优势)，统计两次重复扩增中
稳定存在的条带。扩增条带存在时记录为1，否则为0。根据同一cDNA片段在两个亲本和杂种 F，中
出现与否分成4种类型。
2 结果与分析
2．1 白菜与芜菁亚种间杂交亲本与杂种产量构成性状的杂种优势
白菜、芜菁莲座期的亲本与 F 代，在株高、株幅、叶幅、叶数、单株质量上存在较大的差异。
在这些产量构成性状中，单株质量显示出最高的杂种优势，株高、叶数、株幅、叶幅亦显示出较高的
杂种优势 (表 1)。
表1 白菜与芜菁亚种间杂交亲本与杂种产量构成性状的杂种优势
Table 1 Midparent heterosis of yield component traits in rosette leaves stages of Chinese cabbage-pak-choi。turnip and their hybrids
}杂种优势 Heterosis=F1一(P1+P2)／2
2．2 白菜与芜菁亚种间杂交种和亲本间基因表达差异
利用256对引物组合对莲座期的白菜与芜菁亚种间杂交种及其亲本进行 cDNA．AFLP分析，共计
扩增出14872条带，其中两次 PCR扩增中稳定存在的带平均为13215条，可重复率为88．86％。在这
稳定存在的13215条带中有2460．6条表现出多态性，差异表达比例为18．62％。杂种和亲本间差异表
达的条带可分为4种类型 (图1)：(1)杂种特异表达类型 (UNF )，即该条带仅在杂种中出现，而
在双亲中均不出现；(2)双亲共沉默类型 (ABF )，即该条带在双亲都有，而杂种中没有；(3)单
亲表达沉默类型 (UNP)，即该条带仅出现在亲本之一，而在另一亲本和杂种中没有出现；(4)单亲
表达一致类型 (DMP)，即该条带在双亲之一和杂种中出现，而在另一亲本不出现。不同的引物组合
中各种差异条带所占比例不同，但趋势大致相同：均以 DMP为最高，UNF 最少。UNF 平均为
2．67％，ABF】为5．12％，UNP为3．36％，DMP为7．47％。
维普资讯 http://www.cqvip.com
5I c) 园 艺 学 报 l卷
I 2 3 I 2 3 l 2 3 I 2 3 1 2 3
A
图1 白菜与芜菁杂交种与亲奉间莲座期基固差异表达类型
I 2 3谆道舒别代表I．．母丰 。97-3-2 n荥 ． 本 ’∞1之4 r1婪骨’．
：^裴种特异表选戋型 c UNI-】’：B：烈亲j∞(蹴崔掣 r ABI·11：C：单亲表i耋沉默娄 l母 ，IINI ：
D： 亲表达氘默炎型 一父乖，⋯P ； ：单糸丧让一敏类型 c偏母车和偏Z半，DMP
Fig．1 Pa№rⅡs of rziferen~ l gene expresshm in r~sette sliages of( cabbage-∞ k 0j。turnip ane[their hybrkls
I I．2．3 mdkate hybrid．fet~le f~trsnt 97-3-2．nDle pamnl f31-24：^ ：【¨m^
丌¨【l Ienude JⅦ Il ； ⅡI如 (1h⋯ {lJ1 Jennie F⋯ l and r JtlOI in IT Pa rI，} 1 i in l1 p nI Mj rl rlol in felt~e l~ent
参考文献：
1 Zhamg 0 I·．Zh+m ( P．Yang t：I： Ⅵ ·J ular marker hetem+zyg~ity and hybrid pe~ontlanee in[ndi~mt and Ja[mniea m Th~,r AI,pl
Gene1．I996 93-12l8～l224
2 S a ⅡH K Iletsmsi+and inlergenmuk complement~tion nilot,h,mdrla．chIorop[a~tⅡ j nlzcleu 】i／ FmnkeI R Iteter~is．m!apprmmt[
the andI r u e Y0Tk Sp“ # r Berlm HeideLberg．10蚺 2 1～2黼
3 鲍文垒 机会与风陵——40垒年育种研究的思考 碡物杂志．1 【I_l 4 ：4—5
4 谭运蔼 杂#优势的一种可能 L 杂音酶的协同敏应 南 范 =^学学报 l自然科学版·．I998．2I·¨ ：洲 一87
中国园艺学会第六届青年学术讨论会在杨凌召开
车状会议南中国 艺学会主山、，西J七农林科挂大学干¨陕西省园艺学会最办．陕西肯科技厅和陕 省 业局 办．
于2c=l【H年7月 16—1 8 H在陆蚵橱凌“ 西北农林科技大学孙武学校长向大会致辞 中国园岂学会荆j雨扬 譬理事
长作了热情洋溢的讲话 未德蔚 事长、方智 副理事}乏向大会发来贺信．韩振海副理事长代表qIl 学会况 大
会玎丌，陕西省科技厅、陕西省 l 局厦陕西省科协有关领导芋Ⅱ会祝 并讲话
车救食泌共收到论文205篇．经过 行专家评审．录用了155篇，并干会前出版r《同 进艟》I第， 辑】 出
席这趺会议的有来自25个省l 的80多十院段和科研院所的代表 175人 大会特邀华中农I 大学【t 学者哪秀新教授
和西北农林科技大学于呜教授分别作 J～ 园艺学科发展趋势段生物技术在果树 j．的也用 和 “ 艺学管窥受陕西蚓
艺 专题报告．会议按果树 蔬菜 观赏园艺和采后等专业进行了好组计 ^ 内容涉及回艺科托f¨产业发展战略．种
质资豫研究技创新利用、殴施栽培段相关的生惫生理、采后挥鲜等 会议评选m优秀论文25篇，蚌 蛙了 止 与
会代表还参观丁西JE农林科技大学及国家级杨凌现代农业高新技术产性农业园 同艺学院硬 教学些地．畅凌商新
农、世示范Ⅸ和西北农林科技夫学近年的飞速发展．给代表 J留下 深刻的印象
第六届青年学术讨沦台显拽围青年周 科技T|怍者的卫一次监会，进 步促进丁青年同艺 l作行的交流-j台作．
这必将时夸后的教学．科研和推广工怍起刊秸{傲的推动作1j
西北农林科技大学园艺学院院长 韩明玉
中国园艺学会常务副秘书长 张松林
＼
维普资讯 http://www.cqvip.com