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Analyses of the Genetic Diversity of Resynthesized Brassica napus by RAPD and SSR Molecular Markers

甘蓝型油菜人工合成种遗传多样性分析



全 文 :Vol. 30 , No. 12
pp. 1266 - 1273  Dec. , 2004
作  物  学  报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 30 卷 第 12 期
2004 年 12 月  1266~1273 页
甘蓝型油菜人工合成种遗传多样性分析
刘平武 杨光圣 Ξ
(华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室 ,国家油菜武汉改良分中心 ,湖北武汉 430070)
摘  要 用 RAPD 及 SSR 技术对 98 份甘蓝型油菜人工合成种与 46 份甘蓝型油菜品种 (系) 进行遗传多样性分析。30 条
随机引物共扩增出 332 条带 ,其中多态性带 309 条 ,多态性比率为 93107 %。33 对 SSR 引物共扩增出 134 条带 ,其中多态
性带 129 条 ,多态性比率为 96127 %。经聚类分析与主成分分析 ,表明甘蓝型油菜人工合成种遗传多样性十分丰富。因
此通过人工合成甘蓝型油菜可以充分利用白菜型油菜和甘蓝丰富的遗传资源 ,拓展甘蓝型油菜的遗传基础。
关键词  甘蓝型油菜 ;人工合成种 ;RAPD 标记 ;SSR标记 ;遗传多样性
中图分类号 :S565. 403. 3
Analyses of the Genetic Diversity of Resynthesized Brassica napus by RAPD and
SSR Molecular Markers
LIU Ping2Wu ,YANG Guang2Sheng 3
( National Key Laboratory of Crop Genetic Improvement , Huazhong Agricultural University , Research Center of National Rapeseed Improvement , Wuhan
430070 , Hubei , China)
Abstract The genetic diversity of 98 resynthesized B1 napus lines from B1 campestris and B1 oleracea and 46 B1 napus
cultivars(lines) was analyzed using RAPD and SSR markers1 332 and 134 bands were amplified by 30 random primers and
33 SSR primers ,and the polymorphic ratios were 93107 % and 96127 % ,respectively1 The results of UPGMA and principal
component analysis showed that resynthesized B1 napus had abundant genetic variation1 By resynthesizing B1 napus with
B1 campestris and B1 oleracea ,we can fully use the sufficient genetic resource of B1 campestris and B1 oleracea ,and widen
the genetic basis of B1 napus1
Key words B1 napus ;Resynthesized B1 napus ;RAPD molecular marker ;SSR molecular marker ; Genetic diversity
  近年来 ,为获得新的种质资源 ,促进育种进程 ,
远缘杂交在育种中得到了广泛应用 ,这为甘蓝型油
菜育种工作提供了有效借鉴。甘蓝型油菜起源于欧
洲 ,栽培历史短 ,遗传基础较窄。根据禹氏三角[1 ] 理
论 ,甘蓝型油菜是白菜型油菜与甘蓝自然杂交并二
倍化后进化而来的 ,而白菜型油菜为多源发生的物
种 ,栽培历史悠久 ,遗传资源十分丰富 ,有蔬菜用的
大白菜、小白菜、红菜薹等 ,榨油用的白菜型油菜等
多种类型。同时 ,甘蓝起源于欧洲 ,主要是蔬菜用作
物 ,有结球甘蓝、抱子甘蓝、花椰菜、羽衣甘蓝和球茎
甘蓝等多种变异类型。因此 ,可以利用甘蓝和白菜
型油菜丰富的遗传资源 ,将两者进行种间杂交 ,人工
合成甘蓝型油菜 ,以拓宽甘蓝型油菜的遗传基础。
前人在人工合成甘蓝型油菜的途径和方法上进
行了许多有效的探索 ,其人工合成途径有二 ,一是将
甘蓝与白菜型油菜杂交获得 F1 植株 ,再将 F1 植株
的染色体数加倍 ;二是将甘蓝与白菜型油菜染色体
数分别加倍 ,再进行杂交。其合成方法包括常规杂
交、子房培养、胚挽救等技术[2~5 ] 。目前 ,人们已可
以相对比较容易获得甘蓝型油菜人工合成种 ,这为
其研究和利用奠定了基础。文雁成等[5 ]人工合成了
24 个甘蓝型油菜品系 ,并对这些品系的自交不亲和
性、抗逆性、生物学特性进行了考查。汪良中等[3 ,6 ]
报道利用芥蓝与雅安黄油菜人工合成了甘蓝型油
菜 ,并利用甘蓝型油菜人工合成种选育出 Bro cms。
陈宝元等[7 ]利用人工合成甘蓝型油菜构建白菜型油Ξ基金项目 :农业部 948 重大国际农业科技合作项目 :油菜特异资源和育种新技术的引进、改良及创新研究。
作者简介 : 刘平武 ( 1976 - ) ,男 ,在读博士研究生。 3 通讯作者 : 杨光圣。Tel : 027287281507 ; Fax : 027287280009 ; E2mail : rapelab @pub2
lic1wh1hb1cn
Received(收稿日期) :2003205216 ,Accepted(接受日期) :20042012061

菜 - 甘蓝的染色体添加系 ,并对油菜花色基因、芥酸
基因的遗传规律进行了研究。Hodgkin[8 ] 对甘蓝型
油菜人工合成种自交不亲和性进行了研究。Becker
等[9 ,10 ]利用 RFLP 和同工酶技术对部分人工合成种
的遗传多样性及其杂交后代的杂种优势表现进行了
研究 ,并预测甘蓝型油菜人工合成种杂种优势利用
将具有很大潜在价值。
本文利用 RAPD 和 SSR 分子标记技术对自己合
成及从国内外引进的 98 份甘蓝型油菜人工合成种
进行遗传多样性分析 ,为在育种实践中进一步开展
对人工合成种的利用研究提供参考。
1  材料与方法
111  材料
11111  国内部分省市农科院 (所) 原有甘蓝型油菜
品种及最近育成的双低品种 23 份 ,编号为 C122~
C144 (表 1) 。
11112  欧洲春油菜、冬油菜品种 (系) 以及来自加拿
大、澳大利亚、日本的甘蓝型油菜品种 (系) 23 份 ,编
号为 C099~C121 (表 1) 。
表 1 供试甘蓝型油菜品种(系)
Table 1 List of the tested cultivars of Brassica napus
编号
Code
品种 (系)
Cultivar (line)
来源
Origin
类别
Group
备注
Note
编号
Code
品种 (系)
Cultivar (line)
来源
Origin
类别
Group
备注
Note
C099 Dunkeld 澳大利亚 i2 Ⅰ2 春性 C122 成都 186 四川 i2 Ⅰ3 半冬性
C100 Grouse 澳大利亚 i2 Ⅰ2 春性 C123 川油 9 号 四川 i2 Ⅰ3 半冬性
C101 Karoo Agri 澳大利亚 i2 Ⅰ3 春性 C124 赣油 1 号 江西 i2 Ⅰ3 半冬性
C102 NSW Agri 澳大利亚 i2 Ⅰ2 春性 C125 沪油 9 号 上海 i2 Ⅰ3 半冬性
C103 HSTC9704 比利时 i1 Ⅰ1 冬性 C126 华双 3 号 华中农大 i2 Ⅰ3 半冬性
C104 HSTC9705 比利时 i1 Ⅰ1 冬性 C127 华油 13 华中农大 i2 Ⅰ3 半冬性
C105 HSTC9706 比利时 i1 Ⅰ1 冬性 C128 华油 2 号 华中农大 i2 Ⅰ3 半冬性
C106 HSTC9708 比利时 i1 Ⅰ1 冬性 C129 华油 6 号 华中农大 i2 Ⅰ3 半冬性
C107 HSTC9709 比利时 i1 Ⅰ1 冬性 C130 青油 10 号 青海 i2 Ⅰ3 春性
C108 HSTC9711 比利时 i1 Ⅰ1 冬性 C131 青油 2 号 青海 i2 Ⅰ3 春性
C109 HSTC9712 比利时 i2 Ⅰ1 冬性 C132 蓉油 3 号 成都 x Ⅰ3 半冬性
C110 HSTC9713 比利时 i2 Ⅰ1 冬性 C133 皖油早 安徽 i2 Ⅰ1 半冬性
C111 HSTC9714 比利时 i2 Ⅰ1 冬性 C134 湘农油 1 号 湖南 i2 Ⅰ3 半冬性
C112 Topas 瑞典 i2 Ⅰ2 春性 C135 湘农油 3 号 湖南 i2 Ⅰ1 半冬性
C113 Westar 加拿大 i2 Ⅰ2 春性 C136 油研 2 号 贵州 i2 Ⅰ3 半冬性
C114 Falcon 德国 i2 Ⅰ3 冬性 C137 油研 5 号 贵州 i2 Ⅰ3 半冬性
C115 NPZ95 德国 i2 Ⅰ1 冬性 C138 云油 8 号 云南 i2 Ⅰ3 春性
C116 Cergo 德国 i2 Ⅰ1 冬性 C139 浙油 7 号 浙江 i2 Ⅰ3 半冬性
C117 Panter 瑞典 i2 Ⅰ2 冬性 C140 郑油 1 号 河南 i2 Ⅰ3 半冬性
C118 Wesroona 澳大利亚 i2 Ⅰ2 春性 C141 中双 4 号 中油所 i2 Ⅰ3 半冬性
C119 农林 16 日本 i2 Ⅰ3 冬性 C142 中油 821 中油所 i2 Ⅰ3 半冬性
C120 农林 28 日本 i2 Ⅰ3 冬性 C143 凉油 4 号 四川 i2 Ⅱ 半冬性
C121 农林 36 日本 i2 Ⅰ3 冬性 C144 湘油 2 号 湖南 i2 Ⅰ3 半冬性
 注 :i~x 表示 RAPD 聚类结果 ; Ⅰ~Ⅺ表示 SSR 聚类结果 ;i1~5 , Ⅰ1~5中 1~5 表示亚类 (表 2 同) 。
Notes :i - x represent the result of RAPD;Ⅰ- Ⅺrepresent the result of SSR;The number of i125 and Ⅰ125 represents the sub2group (the same in table 2) .
11113  甘蓝型油菜人工合成种 98 份 (表 2) ,其中
R001~R090 等 90 份为德国哥廷根大学 Becker H C
教授提供 ,R091~R096 等 6 份为栗根义所合成人工合
成种自由授粉后代 ,R097、R098为华中农业大学合成。
7621 12 期 刘平武等 :甘蓝型油菜人工合成种遗传多样性分析    

表 2 供试甘蓝型油菜人工合成种
Table 2 List of the tested lines of resynthesized Brassica napus
编号
Code
品系
Line
来源
Origin
类别
Group
编号
Code
品系
Line
来源
Origin
类别
Group
R001 8296 unknown ii Ⅺ R050 H61 unknown iii Ⅷ2
R002 8535 Jap1Zierkohl ×Rubsen i1 Ⅷ2 R051 H65 Brimer Scherkohl ×Chinakohl iii Ⅰ1
R003 10442Π85 Raps ×Rubsen ii Ⅱ R052 H777 Weibkohl ×Chinakohl iii Ⅰ1
R004 10463Π85 unknown ii Ⅲ R053 H8030st Wirsingkohl ×Tendergreen vi Ⅸ
R005 5693Π686 unknown i1 Ⅷ1 R054 H89 chin1Blattkohl ×Chinakohl iii Ⅷ1
R006 AG1142Π3 unknown i1 Ⅷ1 R055 H91 Weibkohl ×Chinakohl iii Ⅷ3
R007 AG1467Π5 unknown i1 Ⅷ1 R056 H94 Weibkohl ×Chinakohl iii Ⅷ1
R008 AG1480Π6 unknown i1 Ⅷ1 R057 K29 Grunkohl ×Rubsen i1 Ⅱ
R009 G2 Wirsingkohl ×Rubsen iv Ⅵ R058 K306Π82 B1camp1 ×Steckrube i1 Ⅷ1
R010 G35 Wirsingkohl ×Rubsen iii Ⅵ R059 K5 Wirsingkohl ×Rubsen i1 Ⅰ4
R011 G36 Weibkohl ×Rubsen iii Ⅵ R060 K59 Brokkoli ×Rubsen i1 Ⅷ1
R012 G39 Weibkohl ×Rubsen iii Ⅹ R061 L118 Zierkohl ×Chinakohl iv Ⅴ
R013 G43 Weibkohl ×chin1Senf iii Ⅷ4 R062 L16 B1 alboglabra ×Chinakohl i4 Ⅹ
R014 G50west Kohlrabi ×Rubsen iii Ⅷ2 R063 L239 B1 o1 l1convar1 gemmife1 ×B1c1ssp1 parachinensis i1 Ⅷ4
R015 G53 Weibkohl ×Tendergreen iii Ⅷ2 R064 L252 Zierkohl ×Chinakohl i1 Ⅷ1
R016 G56 Grunkohl ×Chinakohl iii Ⅷ2 R065 L341 Raps( Gloria) ×Chinakohl (Tip Top No16) i1 Ⅷ1
R017 G65 Brokkoli ×Chinakohl iii Ⅷ1 R066 L35 Brokkoli ×Rubsen i3 Ⅷ1
R018 G89 Weibkohl ×Chinakohl iii Ⅸ R067 L358n1c Raps( Gloria) ×Chinakohl ( Early Hybrib G) i1 Ⅷ1
R019 H100st Weibkohl ×Chinakohl iii Ⅷ3 R068 L90 Zierkohl ×Chinakohl i1 Ⅷ3
R020 H11120st Chinakohl ×Raps(Liberian Kale) viii Ⅷ1 R069 R1 Weibkohl ×Herbstrube i1 Ⅷ2
R021 H113 Wirsingkohl ×Rubsen iii Ⅷ4 R070 R12 Weibkohl ×Chinakohl i1 Ⅷ2
R022 H123 Wirsingkohl ×Tendergreen iii Ⅷ2 R071 R140 Weibkohl ×Rubsen i1 Ⅸ
R023 H128 Grunkohl ×chin1Senf iii Ⅷ1 R072 R18 Weibkohl ×Chinakohl iii Ⅷ2
R024 H143 Futterkohl ×Chinakohl iii Ⅷ1 R073 R28 Weibkohl ×Rubsen iv Ⅹ
R025 H149a Futterkohl ×B1c1 narinosa iv Ⅶ R074 R32 Wirsingkohl ×Rubsen iv Ⅹ
R026 H165 Wirsingkohl ×chin1Senf v Ⅹ R0 75 R53 Grunkohl ×Chinakohl i4 Ⅹ
R027 H176 Wirsingkohl ×Chinakohl iii Ⅷ1 R076 R54 Weibkohl ×Chinakohl i1 Ⅷ1
R028 H19 Wirsingkohl ×Chinakohl iii Ⅷ1 R077 R59 Weibkohl ×Rubsen i1 Ⅸ
R029 H196 Kohlrabi ×B1c1 narinosa iii Ⅷ1 R078 R73 Weibkohl ×Rubsen i1 Ⅹ
R030 H200 Grunkohl ×Chinakohl v Ⅳ R079 R75 Futterkohl ×Rubsen i1 Ⅷ1
R031 H210 Grunkohl ×Chinakohl iii Ⅷ3 R080 R8 Wirsingkohl ×Chinakohl i1 Ⅰ1
R032 H219 Jap1Zierkohl ×Tendergreen iii Ⅷ2 R081 R98 Wirsingkohl ×Chinakohl i1 Ⅸ
R033 H226 Weibkohl ×Chinakohl iii Ⅷ2 R082 RS1Π2 B1 oler1l 852241 ×B1camp1l 852326 i1 Ⅷ1
R034 H231 Weibkohl ×Chinakohl iii Ⅷ1 R083 S16 (Lembkes Raps ×Grubers Rubsen) ×Grunkohl i1 Ⅷ4
R035 H240 Weibkohl ×Chinakohl iii Ⅱ R084 S27 B1 ole1 oleracea ×B1cam1 ole1 annua (Nokanova) i1 Ⅸ
R036 H250 Weibkohl ×Chinakohl ix Ⅷ2 R085 S29 B1 ole1sabellica ×B1cam1 pekinensis i1 Ⅷ5
R037 H281 Weibkohl ×Chinakohl iii Ⅸ R086 S30 B1 ole1capitata ×B1cam1 pekinensis i1 Ⅷ5
R038 H287a Weibkohl ×Chinakohl vii Ⅲ R087 S31 B1 ole1 italica ×B1cam1 pekinensis ii Ⅱ
R039 H295 Weibkohl ×Herbstrube iii Ⅸ R088 S9 Chinakohl ×Rosenkohl i1 Ⅷ1
R040 H30 B1chinensis ×Raps(Liberian Kale) iii Ⅷ1 R089 W2435Π86 Weibkohl ×B1c1 parachinensis i1 Ⅷ1
R041 H31 Wirsingkohl ×Chinakohl iii Ⅷ1 R090 W2458Π86 Weibkohl ×Rubsen i1 Ⅷ1
R042 H321 Weibkohl ×Chinakohl iii Ⅷ1 R091 B11 ×76 B11 ×76 i2 Ⅸ
R043 H327west Weibkohl ×Tendergreen iii Ⅷ1 R092 B5 ×7622 B5 ×7622 i2 Ⅸ
R044 H357 Weibkohl ×Chinakohl iii Ⅷ2 R093 寒×秦22 寒×秦22 i2 Ⅸ
R045 H37 Wirsingkohl ×Chinakohl iii Ⅷ2 R094 栗×秦 224 栗×秦 224 i2 Ⅸ
R046 H4 Jap1Zierkohl ×Chinakohl iii Ⅺ R095 夏×F1722 夏×F1722 i2 Ⅸ
R047 H40 Brokkoli ×Chinakohl iii Ⅱ R096 夏×黄 75 夏×黄 75 i2 Ⅷ2
R048 H048 Wirsingkohl ×Tendergreen iii Ⅹ R097 GOF24 unknown vi Ⅰ1
R049 H54 Wirsingkohl ×Chinakohl iii Ⅷ2 R098 GOF25 unknown vi Ⅰ1
8621    作   物   学   报 30 卷  

112  方法
11211  样品 DNA 提取
  取上述材料花蕾 5~6 g 于研钵磨为粉末 ,参照
Horn[11 ]报道的方法提取总 DNA。
11212  PCR 分析
1121211  RAPD 分析  PCR 反应总体积 20μL ,反应
物包括 1 ×扩增缓冲液 , 115 mmolΠL MgCl2 , 01125
mmolΠLdNTPs (华美) ,0145μmolΠL 10mer 引物 ( S1882
S474 购自上海生物工程公司 ,P122P682 购自 UBC 公
司) ,1U Taq 酶 (购自 MBI生物工程公司) ,60 ng DNA
模板。反应于 PE9600 扩增仪进行 ,热循环程序为 :
94 ℃预变性 3 min ,1 个循环 ; 94 ℃30 s ,40 ℃30 s ,
72 ℃45 s ,35 个循环 ;72 ℃延伸 10 min ,1 个循环 ;4 ℃
保存。
扩增产物用 114 %琼脂糖凝胶电泳分离 ,电泳
缓冲液为 1 ×TAE。用一次性成像系统观察照相 ,并
记录结果。
1121212  SSR 分析   PCR 反应总体积 10μL ,反应
物包括 1 ×扩增缓冲液 ,2 mmolΠL MgCl2 ,012 mmolΠL
dNTPs(华美) ,215 mmolΠL 引物 (由上海生物工程公
司合成 ,引物序列来自 http :ΠΠUkcrop1net) ,015 U Taq
酶 (购自 MBI 生物工程公司) ,50 ng DNA 模板。反
应于 PTC2225 型扩增仪进行 ,热循环程序为 :94 ℃预
变性 1 min ,1 个循环 ;94 ℃1 min ,60 ℃30 s(以后每
循环降 015 ℃) , 72 ℃ 45 s , 10 个循环 ; 94 ℃1 min ,
55 ℃30 s ,72 ℃45 s ,30 个循环 ;4 ℃保存。
扩增产物用 3. 0 %琼脂糖凝胶电泳分离 ,电泳
缓冲液为 1 ×TAE。用一次性成像系统观察照相 ,并
记录结果。
11213  聚类分析及主成分分析
将记录结果输入计算机 ,用 UPGMA 法进行聚
类分析 ,主成分分析用 SAS6112 (University of Califor2
niaΠBerkeley Campus) 完成。主成分散点分布图及表
格处理用 MS2Excel (Microsoft Corporation)完成。
2  结果与分析
211  PCR扩增结果
  从 180 条随机引物中筛选出多态性好的引物 30
条对上述 144 份材料进行 PCR 扩增 ,共扩增出 332
条带 ,其中多态性带 309 条 ,多态性比率为 93107 % ;
同时 ,各引物扩增出 4~16 条带 ,多态性比率为
3715 %至 100 %(如图 1) 。33 对 SSR 引物共扩增出
134 条带 , 其中多态性带 129 条 , 多态性比率为
96127 % ;同时 ,各引物扩增出 2~8 条带 ,多态性比
率为 50 %至 100 % (如图 2) 。如此高比率的多态性
位点说明参试材料间具有较大差异 ,遗传多样性十
分丰富。
图 1 用随机引物 S363 扩增的部分材料带型
Fig11 RAPD profiles amplified by Primer S363
M:分子量标记 ,λDNAΠEcoR Ⅰ+ Hind Ⅲ;泳道 1~24 分别为 :R009 ,R010 ,R011 ,R012 ,R013 ,R014 ,R015 ,R016 ,
R017 ,R018 ,R046 ,R019 ,R028 ,R040 ,R041 ,R045 ,R047 ,R048 ,R049 ,R050 ,R051 ,R054 ,Falcon ,中双 4 号 (图 2 同) 。
M:DNA molecular weight marker ,λDNAΠEcoR Ⅰ+ Hind Ⅲ;lanes 1 - 24 :R009 ,R010 ,R011 ,R012 ,R013 ,R014 ,R015 ,
R016 ,R017 ,R018 ,R046 ,R019 ,R028 ,R040 ,R041 ,R045 ,R047 ,R048 ,R049 ,R050 ,R051 ,R054 ,Falcon ,Zhongshuang No14 (The same in Fig. 2) .
9621 12 期 刘平武等 :甘蓝型油菜人工合成种遗传多样性分析    

图 2 用 SSR引物 Na102H06 扩增的部分材料带型
Fig12 SSR profiles amplified by Primer Na102H06
212  聚类结果
21211  UPGMA 聚类分析   对 RAPD 结果进行聚
类 ,以遗传距离 011712 将 144 份品种 (系)分为 10 类
(见图 32A) 。第一类有 40 份甘蓝型油菜人工合成种
和 45 份甘蓝型油菜品种 (系) ,以遗传距离 011522
进一步将其分为 4 个亚类 :第一亚类包括 31 份甘蓝
型油菜人工合成种和 6 份比利时甘蓝型油菜品种
(系) ,第二亚类包括 31 份甘蓝型油菜品种 (系) 和 6
份甘蓝型油菜人工合成种自由授粉后代 ,第三、四亚
类分别包括 1、2 份甘蓝型油菜人工合成种。第二、
三、四、五、六、七、八、九类分别有 4、41、5、2、3、1、1、1
个品种 (系) ,均为甘蓝型油菜人工合成种。甘蓝型
油菜品种“蓉油 3 号”单独归为第十类。
对 SSR 结果进行聚类 ,以遗传距离 012454 将
144 份品种 (系) 分为 11 类 (见图 32B) 。第一类有 6
份甘蓝型油菜人工合成种和 45 份甘蓝型油菜品种
(系) ,以遗传距离 011881 进一步将其分为 4 个亚
类 ,第一亚类包括 5 份甘蓝型油菜人工合成种和 13
份甘蓝型油菜品种 (系) ,第二亚类包括 7 份甘蓝型
油菜品种 (系) ,第三亚类包括 25 份甘蓝型油菜品种
(系) ,第四亚类包括 1 份甘蓝型油菜人工合成种。
第二类有 5 份甘蓝型油菜人工合成种和 1 份甘蓝型
油菜品种 (凉油 4 号) ,第三、四、五、六、七、八、九、
十、十一类分别有 2、1、1、3、1、56、13、8、2 个品种
(系) ,均为甘蓝型油菜人工合成种。第八类以遗传
距离 012150 进一步分为 5 个亚类 ,分别有 30、16、4、
4、2 份甘蓝型油菜人工合成种。
21212  甘蓝型油菜品种 (系) 遗传多样性   在
RAPD 聚类结果中 ,除“蓉油 3 号”归为第十类 ,其余
45 份甘蓝型油菜品种均归为第一类。在第一类中 ,
HSTC9704、 HSTC9705、 HSTC9706、 HSTC9708、
HSTC9709、HSTC9711 等 6 份来自比利时的品种 (系)
聚在第一亚类 ,另外 39 份甘蓝型油菜品种 (系) 以遗
传距离 011137 聚在第二亚类。在第二亚类中来自同
一国家的甘蓝型油菜品种(系)有聚在一起的趋势。
在 SSR 聚类结果中 ,除“凉油 4 号”聚为第二类 ,
其余 45 份甘蓝型油菜品种以遗传距离 012150 聚在
第一类。在第一类中 ,第一亚类主要有比利时的 9
份冬性品种 (系 ) 、德国的 2 份冬性品种 Cergo、
NPZ95、国内的 2 份半冬性品种 (系) 皖油早、湘农油
3 号 ;第二亚类主要有加拿大春性品种 Westar、瑞典
春性品种 Topas、冬性品种 Panter 以及澳大利亚的 4
份春性品种 (系) Grouse、Dunkeld、NSW Agri、Wesroo2
na ;第三亚类主要有大部分国内品种 (系) 、日本的 3
份冬性品种 (系) 、德国冬性品种 (系) Falcon 以及澳
大利亚春性品种 (系) Karoo Agri。
RAPD 和 SSR 聚类分析结果均充分表明甘蓝型
油菜品种 (系)遗传基础较窄 ;同时 ,国外甘蓝型油菜
品种 (系)遗传多样性比国内甘蓝型油菜品种 (系)丰
富 ;且冬性品种、半冬性品种和春性品种在遗传多样
性丰富程度表现为冬性品种 > 春性品种 > 半冬性
品种。
21213  甘蓝型油菜人工合成种遗传多样性   
RAPD 聚类结果中 ,98 份甘蓝型油菜人工合成种有
40 份与甘蓝型油菜品种 (系) 被聚在第一大类中 ,说
明它们与甘蓝型油菜遗传距离较近 ,共占 40182 % ,另
0721    作   物   学   报 30 卷  


外 58 份与甘蓝型油菜遗传距离较远 ,占 59118 % ,它们
分别被聚在第二、三、四、五、六、七、八、九 8 个大类中。
SSR 聚类结果中 ,98 份甘蓝型油菜人工合成种
有 6 份与甘蓝型油菜品种 (系) 被聚在第一大类中 ,
说明它们与甘蓝型油菜遗传距离较近 ,占 6112 % ,
另外 92 份人工合成种与甘蓝型油菜遗传距离很远 ,
占 93188 % ,它们分别被聚在第二至十一类中。
RAPD 与 SSR 聚类分析结果均充分说明这些甘
蓝型油菜人工合成种的遗传多样性十分丰富。
213  主成分分析结果
由主成分分析散点图 (图 4) 可以直观地看出 ,
甘蓝型油菜人工合成种与甘蓝型油菜品种 (系)有显
著的差别 ,两者各为一类 ,有少数交叉 ,表明甘蓝型
油菜可能由少数白菜型油菜与甘蓝天然杂交并二倍
化而来 ;甘蓝型油菜人工合成种的分布比甘蓝型油
菜品种 (系)的分布广泛 ,表明甘蓝型油菜人工合成
种的遗传多样性十分丰富 ,通过人工合成甘蓝型油
菜可以丰富甘蓝型油菜的种质资源 ; SSR 比 RAPD
主成分分析散点图分布更匀称、分散 ,与参试材料的
遗传背景更一致 ,这表明 SSR 比 RAPD 分析结果更
准确、可靠。
图 4 第一主成分与第二主成分散点图
Fig14 Plot of the first and second principal components
△:甘蓝型油菜人工合成种 ; ○:国内甘蓝型油菜品种 (系) ; + :国外甘蓝型油菜品种 (系) 。
△:Resynthesized B1 napus ; ○:Chinese B1 napus cultivars ; + : B1 napus cultivars from other countries.
3  讨论
311  SSR 与 RAPD 在遗传多样性分析的比较。本
研究中 ,RAPD 聚类结果表明 98 份甘蓝型油菜人工
合成种中有 40 份与甘蓝型油菜品种 (系) 遗传距离
较近 ,占 40182 % ,另外 58 份与甘蓝型油菜遗传距离
较远 ,占 59118 % ;而 SSR 聚类结果则只有 6 份人工
合成种与甘蓝型油菜品种 (系) 遗传距离较近 ,占
6112 % ,另外 92 份与甘蓝型油菜遗传距离很远 ,占
93188 %。SSR 分析中个体之间的差异是因为不对
称联会所导致不对称交换而产生的 ,反映的多为
DNA 非表达区域中的差异 ,因无选择压力而大量存
在。同时 ,SSR 在亲缘关系很近的品种 (系) 中 DNA
序列具有很高的保守性 ,而在亲缘关系较远的品种
(系)中差别很大。RAPD 利用随机引物对全基因组
DNA 序列进行检测 ,在育种中高选择压力导致的基
因突变有可能被检测出来。同时 , RAPD 为显性标
记 ,有可能掩盖大量信息。因此 ,RAPD 结果既有可
能减小不同系谱材料间的遗传差距 ;也有可能加大
同一系谱材料间的遗传差距 ,从而导致本研究中
RAPD 与 SSR 聚类结果的差异。本研究中 SSR 比
RAPD 聚类分析结果更符合系谱关系 ,故作者认为
SSR 在遗传多样性检测上更为准确、可靠。
312  文雁成等[5 ] 考察了人工合成种和甘蓝型油菜
品种 (系)的农艺性状 ,认为甘蓝型油菜人工合成种
在形态上与目前的甘蓝型油菜品种 (系)并无明显差
别。而本研究中 RAPD 和 SSR 聚类图表明仅有一部
分甘蓝型油菜人工合成种与甘蓝型油菜品种 (系)聚
为一类 ,主成分分析也表明甘蓝型油菜人工合成种
与甘蓝型油菜品种 (系) 为两类 ,仅有少数交叉 ,从
分子水平上说明甘蓝型油菜人工合成种与甘蓝型油
菜品种 (系) 有显著差异。同时 ,RAPD 和 SSR 聚类
2721    作   物   学   报 30 卷  

分析和主成分分析均有一部分甘蓝型油菜人工合成
种与甘蓝型油菜品种 (系) 遗传背景较近 ,说明合成
这些甘蓝型油菜人工合成种的亲本可能与现有甘蓝
型油菜的原始亲本遗传背景较相似 ,这支持了甘蓝
型油菜是少数甘蓝与白菜型油菜自然杂交进化而成
的观点。
313  蓉油 3 号 ( RAPD 聚类结果) 和凉油 4 号 ( SSR
聚类结果)与甘蓝型油菜品种 (系)遗传距离较远 ,说
明这两份材料可能比较特别 ,具有潜在的利用价值。
另外 ,Panter 是瑞典 Svalo¨f 种子协会育成的第一个人
工合成种品种[12 ] ,是由人工合成种 (4 ×Lembke tur2
nip rape ×4 ×Green curled kales)与其他甘蓝型油菜
人工合成种通过杂交育成的一个选系 ,经 RAPD 与
SSR 聚类表明它与甘蓝型油菜品种 (系) 关系更近 ,
这一结果与 Becker 等利用 RFLP 和同工酶技术对部
分人工合成种进行遗传多样性研究的结果一致[9 ] ,
Panter 可能是在两个人工合成种杂交育种的选择过
程中与其他的甘蓝型油菜育种材料产生串粉而育
成。
314  甘蓝型油菜人工合成种有较大的潜在利用价
值[10 ,13~15 ] 。通过人工合成甘蓝型油菜可以引入特
异种质资源和丰富的变异类型 ,获得特异农艺性状
和品质新材料 ,如抗病、抗寒、抗倒伏、高含油量等。
将甘蓝型油菜人工合成种与甘蓝型油菜杂交导入特
异种质 ,可以创造配合力高的材料 ,选育杂交育种所
需亲本。此外 ,甘蓝型油菜人工合成种可用作遗传
材料对有利用价值的农艺、品质性状进行基因定位
等。
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3721 12 期 刘平武等 :甘蓝型油菜人工合成种遗传多样性分析