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芸薹属SSR标记在菜薹中的通用性及其应用



全 文 :·生物技术· 北方园艺2016(15):86~91
第一作者简介:陈静芳(1990-),女,硕士研究生,研究方向为菜薹
分子生物学。E-mail:jingfang.chen@qq.com.
责任作者:郭培国(1963-),男,博士,教授,现主要从事作物逆境生
物学和分子育种的教学与科研工作。E-mail:guopg@gzhu.edu.cn.
基金项目:广州市属高校科技计划资助项目(1201420621);广州市
科技计划资助项目(2014J4100123);广东省自然科学基金资助项
目(2015A030310136,2015A030313500);广东省普通高校国际暨港
澳台合作创新平台及国际合作重大资助项目(2015KGJHZ015);
国家自然科学基金资助项目(30871526)。
收稿日期:2016-04-21
DOI:10.11937/bfyy.201615022
芸薹属SSR标记在菜薹中的通用性及其应用
陈 静 芳1,李 荣 华1,王 直 亮1,夏 岩 石1,郭 培 国1,Kadambot SIDDIQUE2
(1.广州大学 生命科学学院,作物抗逆国际合作研究中心,广东 广州510006;
2.Institute of Agriculture,University of Western Australia,WA 6009,Australia)
  摘 要:以4份遗传背景差异较大的菜薹种质为试材,检测133对芸薹属SSR引物在菜薹中
的PCR扩增效果,以期发现适用于菜薹的SSR标记。结果表明:有50对引物在4份菜薹种质中
表现出较好的通用性,其扩增产物多在100~350bp,多态性数目在1~4,共91个多态性位点。
在此基础上,利用在“四九-19号菜心”和“3T6”中具有多态性的40对SSR引物,对130份以“四九-
19号菜心”和“3T6”为亲本建立的F6重组自交系群体进行基因分型,构建了一个具有10个遗传
群、总长度为641.39cM的菜薹遗传连锁图。研究结果可为今后菜薹遗传多样性、基因定位和分
子标记辅助育种提供理论参考。
关键词:芸薹属;SSR;通用性;菜薹;遗传连锁图
中图分类号:S 634.503.6 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2016)15-0086-06
  菜薹(Brassica campestris L.ssp.chinensis var.
utilis Tsenet Lee)属十字花科芸薹属重要的园艺作物之
一,是我国华南地区的特色蔬菜。尽管分子标记技术如
SSR标记技术应用于多种作物的研究和应用已有多年,
然而分子标记技术应用于菜薹研究工作的起步较晚,且
主要是利用 RAPD、ISSR、MFLP和SRAP等分子标
记[1-3],鲜见有利用简单重复序列(simple sequence re-
peat,SSR)标记开展相关研究的报道。
SSR又称微卫星DNA或短串联重复序列,为真核
生物基因组中的核苷酸重复片段,其串联的核心序列一
般为2~6bp。研究表明SSR标记具有特异性强、共显
性、数量丰富、操作简单和基因组覆盖性强等优点[4],具
有较高的准确性以及稳定的重复性,而且成本较低,明
显优于稳定性和重复性不高的RAPD等显性标记[5]。
开发SSR分子标记重要步骤就是分析检测出简单
重复序列及其两侧的核苷酸序列,用以设计PCR扩增的
引物。例如在芜菁SSR引物的开发研究中,利用已知的
DNA序列开发了680对SSR引物组合,并获得141对
有多态性的引物组合[6]。但对既无大量EST信息又无
各染色体基因组序列的菜薹来讲,开发SSR标记存在着
较大的挑战。已有研究报道相近属、种或亚种中间SSR
标记存在通用性,如王炜勇等[7]探讨了凤梨属、丽穗凤
梨属、铁兰属、艳红凤梨属和帝王凤梨属中的SSR标记
引物在近缘属光萼荷属中通用性情况,发现这些近缘属
SSR引物在光萼荷属的有效扩增比例高达72.7%以上。
CARVALHO等[8]探测了辣椒属不同种之间的SSR标
记的通用性,发现有62.7%的牛角椒SSR引物可以在
“小米辣”和“黄灯笼”辣椒中扩增出清晰的产物,且具有
多态性的SSR引物对在2种辣椒种中分别为16.37%和
31.03%。龚亚明等[9]发现163对豌豆的EST-SSR引
物,有36对引物可应用于蚕豆的基因分型工作。在芸
薹属植物SSR标记的通用性研究中,荆赞革等[10]利用
甘蓝的SSR标记发现在近缘种青花菜中存在通用性,刘
海霞等[11]探讨并发现了芸薹属中来自于白菜、甘蓝型油
菜和黑芥中的SSR引物在甘蓝中的通用性等。这些结
果表明根据SSR标记的通用性,可在相近物种间开发出
适用的SSR标记。
芸薹属植物如油菜和白菜的基因组学研究较深入,
已有一批可应用于遗传分析的SSR标记。根据SSR标
记在物种间存在的通用性,该研究利用芸薹属植物如油
菜和白菜等种业已开发出的SSR标记,探索并获得一批
适用于菜薹的SSR标记;利用筛选出的SSR标记对1个
菜薹重组自交系进行了基因分型,并构建了菜薹的遗传
连锁图谱。研究结果可为菜薹的SSR标记开发和遗传
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北方园艺2016(15):86~91 ·生物技术·
分析提供借鉴。
1 材料与方法
1.1 试验材料
选用4份遗传背景差异较大的菜薹种质“四九-19号
菜心”“3T6”“柳叶50”和“油绿50”作为供试材料,用于分析
SSR引物的通用性。另外,利用“四九-19号菜心”和“3T6”
建立的130份F6代重组自交系作为遗传群体材料,用于
分析SSR引物的适用性并构建遗传连锁图谱。
1.2 试验方法
1.2.1 基因组的DNA提取 2014年盆栽种植各供试
菜薹材料,采收3叶期幼嫩的叶片,按照李荣华等[12]改
进的CTAB方法提取各材料的基因组DNA,通过1%的
琼脂糖凝胶电泳观察所提取DNA的质量,采用紫外分
光光度法检测核酸浓度,并将其稀释到10mg·L-1作为
SSR扩增的模板。
1.2.2 芸薹属SSR引物组合的筛选 参照SUWABE
等[13-14]、LOWE等[15-16]、PIQUEMAL等[17]、CHOI等[18]、
于仁波等[19]发表的论文以及多国芸薹属基因组计划
(Multinational Brassica Genome Project,MBGP)网页中
的SSR标记信息(http://www.brassica.info/resource/
markers),筛选出133个SSR标记。这些SSR标记引物
的合成、用于PCR反应的Taq DNA聚合酶、dNTPs及
DNA size Marker均购自于生物工程(上海)有限公司。
1.2.3 SSR标记的PCR扩增及检测 根据SUWABE
等[13]的方法稍作修改,即在10μL的PCR反应总体积
中,含10mg·L-1的DNA模板2.0μL,10×PCR Buf-
er 1.0μL,25mmol·L-1 MgCl20.8μL,10μmol·L-1正
向引物0.25μL,10μmol·L-1反向引物0.25μL,
10mmol·L-1 dNTPs 0.25μL,Taq DNA聚合酶(5×
106 U·L-1)0.15μL,ddH2O 5.3μL。PCR扩增是在
ABI 9700PCR仪(Applied Biosystems,USA)上进行的,
PCR扩增循环反应程序为94℃预变性2min,之后94℃
下变性45s、适宜退火温度(每个SSR扩增的最适退火
温度不一,在50~60℃)45s、72℃1min的PCR程序
运行35个循环;最后再在72℃条件下延伸10min。利
用2%琼脂糖凝胶电泳分离PCR扩增产物,电泳条件为
100V、40min。电泳结束后经溴化乙锭染色,在Bio-Rad
GelDoc XR凝胶成像仪(Bio-Rad Laboratories Inc,USA)
成像;观察每个SSR引物组合扩增产物在4个菜薹材料
间的扩增效果及其多态性。使用Quantity One软件对
电泳图进行判读,读取具有多态性的条带,统计各个样
本的扩增条带情况,建立扩增产物原始数据矩阵(有条
带记为“1”,无条带记为“0”,缺失记为“-”)。
1.2.4 遗传连锁图谱的构建 使用Quantity One软件
(Bio-Rad Laboratories Inc,USA)统计各个自交系的扩增
条带情况,有条带记为“1”、无条带记为“0”、不清或缺失
记为“-”,建立扩增产物原始数据矩阵。进一步将各自
交系中等位位点与“四九-19号菜心”相同的记为“A”、与
“3T6”相同的记为“B”、不清或缺失记为“-”。运用
MapMaker(Macintosh version 2.0)软件,用Kosambi函
数将重组率转化为遗传距离cM,LOD值设定为3.0,构
建出菜薹的遗传连锁图。
2 结果与分析
2.1 芸薹属SSR引物在菜薹基因组DNA中的扩增
运用芸薹属SSR引物对4份菜薹进行PCR扩增,
扩增产物再经琼脂糖凝胶电泳检测。从图1可以看出,
芸薹属SSR在菜薹中的扩增产物具有3种类型。类型1
为有些SSR引物组合扩增产物的主条带,在4份菜薹材
料中清晰易辨且具有多态性,如 Ra1F09、Ra1F06、
Ra2A01和Ra2E03等。类型2为有些SSR引物组合扩
增产物的主条带清晰,但在4份种质材料中不具有多态
性或需进一步确认,如 Ra2A06、BRMS040、Ra2B07、
Ra2A07和BRMS096等。类型3为有些SSR引物组合
的扩增产物未见明显的主条带,如BRMS002等;或虽有
主条带但其大小在100bp以下,可能属于非特异扩增条
带,如BRMS043和Ra1H02等。
注:1~4分别为菜薹材料“3T6”“四九-19号菜心”“油绿50”和“柳叶50”。每4栏为1组,代表1个SSR引物组合。M为分子量大小标样。
Note:1to 4represent‘3T6’‘Sijiu-19Caixin’‘Youlyu 50’‘Liuye50’,respectively.Each four lanes indicate a SSR combination.M is DNA size Marker.
图1 芸薹属12对SSR引物在4份菜薹材料中扩增产物的琼脂糖凝胶电泳检测
Fig.1 Image of agarose gel electrophoresis for amplification products of 12 BrassicaSSRs in 4flowering Chinese cabbage accessions
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·生物技术· 北方园艺2016(15):86~91
  该研究共检测了133对芸薹属SSR引物,具第1、2
扩增产物类型的引物组合为98对,占总引物组合数的
73.7%;其中具第1种扩增产物类型的引物组合为50
对,占总引物对数的37.6%;这50对引物在4份菜薹材
料间共有91个多态性条带,每对引物多态性位点数在
1~4,扩增产物大多介于100~350bp;这些引物组合的
信息如表1所示,可以转用到菜薹中。具第2种扩增产
物类型的引物对数为48对,占总引物组合数的36%,这
类引物组合可能在具更多菜薹种质材料时呈现出多态
性,这还需要今后的进一步检测与分析。第3类扩增产
物的引物组合数为35对,占总组合数的26.3%;该类组
合不适合于菜薹。
  表1 在4种菜薹材料中扩增产物具有多态性的芸薹属SSR标记的引物组合信息
  Table 1 Information of BrassicaSSRs which possessed polymorphic locus/loci among four flowering Chinese cabbage genotypes
引物名称
Primer name
序列Sequence(5′→3′)
正向引物Forward primer 反向引物序列Reverse primer
物种
Species
文献
Reference
BRAS029 CACTCACAGCCCTCTTCTTCT  CCTCCAGCTTCCTTTACCA  B.napus L. 1
BRMS001 GGTGGCTCTAATTCCTCTGA  ATCTTTCTCTCACCAACCCC  B.rapaL. 2
BRMS003 ACGAATTGAATTGGACAGAG  CAGATGGGAGTCAAGTCAAC  B.rapaL. 2
BRMS006 TGGTGGCTTGAGATTAGTTC  ACTCGAAGCCTAATGAAAAG  B.rapaL. 2
BRMS016 TCCCGTATCAATGGCGTAACAG  CGATGGTGACATTATTGTGGCG  B.rapaL. 2
BRMS019 CCCAAACGCTTTTGACACAT  GGCACAATCCACTCAGCTTT  B.rapaL. 2
BRMS031 TGCCACCAATGACAATGACACTATC  GATGCACTGGGACCACTTACATTTT  B.rapaL. 2
BRMS033 GCGGAAACGAACACTCCTCCCATGT  CCTCCTTGTGCTTTCCCTGGAGACG  B.rapaL. 2
BRMS034 GATCAAATAACGAACGGAGAGA  GAGCCAAGAAAGGACCTAAGAT  B.rapaL. 2
BRMS037 CTGCTCGCATTTTTTATCATAC  TACGCTTGGGAGAGAAAACTAT  B.rapaL. 2
BRMS042 GGATCAGTTATCTGCACCACAA  TCGGAATTGGATAAGAATTCAA  B.rapaL. 2
BRMS042-2 AGCTCCCGACAGCAACAAAAGA  TTCGCTTCCTTTTCTGGGAATG  B.rapaL. 2
BRMS046 TTGGCCTTGCTATTACGAGCTG  ATGCGCAAACCCTAATTTTCAC  B.rapaL. 2
BRMS049 GATCTTCTCTCCAAAACTCTCT  AAAGTCCAAGCTAAATTACAAA  B.rapaL. 2
BRMS050 AACTTTGCTTCCACTGATTTTT  TTGCTTAACGCTAAATCCATAT  B.rapaL. 2
BRMS051 GGCCAAGCCACTACTGCTCAGA  GCGGAGAGTGAGGGAGTTATGG  B.rapaL. 2
BRMS056 GATCAAGGCTACGGAGAGAGAG  CGTGACGCTAGAGTAATCGAGT  B.rapaL. 2
BRMS088 TATCGGTACTGATTCGCTCTTCAAC  ATCGGTTGTTATTTGAGAGCAGATT  B.rapaL. 3
CB10330 AGGCGAGTTTACGAGGAT  ACCTGCACCAGTCATTTG  B.napus L. 1
CB10413 CTTAGCACAACCACTCGG  GGTGATGAAGATGACGATG  B.napus L. 1
CB10578 TGTCCACTCACTCTCTTTGTT  AGGCTAAGTTGAAGTGCAAG  B.napus L. 1
ENA2 GATGGTGATGGTGATAGGTC  GAAGAGAAGGAGTCAGAGATG  B.rapaL. 4
ENA23 GCTGTGCCAGTTCCTCTTTC  TCATTCCAAATGGCCTTACC  B.rapaL. 4
ENA9 CCTGAGACCAACCTACTCCT  ATCTTCAACACGCATACCA  B.rapaL. 4
KBRH139B23 ATCTCATGGTTGGTTCACCG  ATTTCCAAAACACACACGCA  B.rapaL. 4
KBRH143D22 GATGTGATACTTTGGCGACGG  TGAAGGATAATATGGTCTTGGCC  B.rapaL. 4
KBRH143H15 TCTGCATCAAAATGCTAAAATGA  TGATCTTTTAGAAACAAAGATCGAG  B.rapaL. 4
MR014 GGGTTTCTCCTTCTCGTTGTT  TGACGGTTGAGTGGTTGTGT  B.napus L. 1
Na10F06 CTCTTCGGTTCGATCCTCG  TTTTTAACAGGAACGGTGGC  B.oleracea L. 5
Na10G08 ATTCCATGGACTGATCCTCG  AGAGGTTATTGCAGTTGCCG  B.napus L. 6
Na12C06 AACGGATGAAGAACACATTGC  TAGGGCCTGTTATTCGATGG  B.napus L. 6
Na12D04 ACGGAGTGATGATGGGTCTC  CCTCAATGAAACTGAAATATGTGTG  B.napus L. 6
Na14E02 ACTGGCTACATGAGTTTCAGTG  GAGGGAAGACAACTGGTCTCA  B.napus L. 6
Ni4D09 AAAGGACAAAGAGGAAGGGC  TTGAAATCAAATGAGAGTGACG  B.napus L. 6
OL10A02 ATGAAAACCAATCCAGTGCC  GATAGCAGATGGAAGAGCCG  B.napus L. 6
OL10C01 ATGACTGCTTAAACAGCGCC  CTTCTCCAACAAAAGCTCGG  B.rapaL. 6
OL10D08 TCCGAACACTCTAAGTTAGCTCC  GAGCTGTATGTCTCCCGTGC  B.napus L. 6
Ra1F03 AACTCGCTTTTACCGTCGTC  CAAGACGTGGAGCTGAAGTG  B.napus L. 6
Ra1F06 ACCAAAATGTGTGAAGCCAC  CTTGTGGCCAGATTCATCAC  B.napus L. 6
Ra1F09 AAAACGGATAAACGTCACCG  GAACAGTCTTACACCCGATTTAG  B.rapaL. 6
Ra1H11 CGCTAATGTGTGGTGGATTG  ACCGGAGCGGTTTACATAAC  B.rapaL. 6
Ra2A10 CCAGTGTGTGTGTGTGTGTG  TTTAACAGATAGCGCAGTGGTC  B.napus L. 6
Ra2B01 TGTTGTAGCCTAACCCGGAG  TTATGACGTAATATTATATGTAACTTG  B.rapaL. 6
Ra2B05 AGGCGCGTTTATACATCGG  GAAGGCATTTCTTTTCCACG  B.rapaL. 6
Ra2E03 AGGTAGGCCCATCTCTCTCC  CCAAAACTTGCTCAAAACCC  B.napus L. 6
Ra2E12 TGTCAGTGTGTCCACTTCGC  AAGAGAAACCCAATAAAGTAGAACC  B.napus L. 6
Ra3D02B CACAGGAAACCGTGGCTAGA  AACCCAACCTCAACGTCTTG  B.napus L. 6
Ra3D04 AAAAGGACCTACCAATTTCGTG  CGACCCAAACTGAGCCATAC  B.rapaL. 6
Ra3E05 TTCTCATGCTCCAACCACAG  GTTTCTTCCAAGCCAAGCTG  B.rapaL. 6
Ra3H10 TAATCGCGATCTGGATTCAC  ATCAGAACAGCGACGAGGTC  B.rapaL. 6
  注:文献为提供SSR引物信息的参考文献或网站。1.http://www.brassica.info/resource/markers;2.SUWABE等[13];3.SUWABE等[14];4.CHOI等[18];5.LOWE等[15];6.
LOWE等[16]。
Note:Reference represent the reference and web site provided the SSR information.1.http://www.brassica.info/resource/markers;2.SUWABE et al[13];3.SUWABE et al[14];4.
CHOI et al[18];5.LOWE et al[15];6.LOWE et al[16].
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2.2 筛选出的芸薹属SSR在菜薹重组自交系中的基因
分型分析
50对具有多态性的SSR引物组合中,能在“四九-19
号菜心”和“3T6”2个材料中扩增出清晰易辨的条带115
条,其中只有40个引物对扩增出的78条条带在2个材
料间具有多态性。具多态性SSR引物组合扩增产物多
态性条带数在1~4。
运用这些具有多态性的SSR引物组合对利用“四
九-19号菜心”和“3T6”构建的130份菜薹重组自交系
群体进行基因分型,进一步检测开发出的SSR引物组
合的扩增效果。结果表明,筛选出的40个SSR引物组
合扩增产物的条带清晰易辨,重复性好,在重组自交系
群体中亦扩增出78个具有多态性的条带。所有SSR
扩增产物的多态性与在4份菜薹材料扩增产物的多态
性一致。表明筛选出的SSR引物适用于菜薹的分子
遗传分析。图2为利用SSR引物组合BRMS042对47
份重组自交系进行基因分型分析的琼脂糖凝胶电
泳图。
注:1~47为“四九-19号菜心”与“3T6”作亲本的重组自交系编号,M为DNA分子量标样。
Note:1-47represent the No.of RILs crossed with‘Sijiu-19Caixin’and‘3T6’.M indicates DNA size Marker.
图2 引物BRMS042对重组自交系扩增的凝胶电泳检测
Fig.2 Image of agarose gel electrophoresis for the amplicons of BRMS042in 47RILs
2.3 遗传连锁图谱的构建
利用40对SSR引物在重组自交系中具有的78
个多态性标记位点,运用 MapMaker 2.0软件,选用
Kosambi函数计算图距,构建出1张包含10个连锁群的
菜薹遗传连锁图谱。78个多态性标记位点中,有32个
标记未能进入连锁群的构建。进入连锁群的46个多态
性标记位点来自于27个SSR引物组合的扩增产物。所
构建的遗传连锁图谱如图3所示,这是第1张以SSR作
为分子标记构建的菜薹遗传连锁图。
注:各个连锁图中左边数值表示标记位点间的遗传距离(cM),右边为SSR标记位点。
Note:The genetic distance(cM)listed on the left and the SSR loci listed on the right in each linkage group.
图3 基于SSR标记构建的菜薹遗传连锁图谱
Fig.3 Genetic linkage map constructed with SSR markers in flowering Chinese cabbage
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  从表2可知,该遗传图谱总遗传距离是641.39cM。
各个连锁群的标记位点数在3~9,平均4.6个;其中连
锁群LG2和LG9上的标记位点数目最少,只有3个,
LG6上位点最多,有9个。各个连锁群长度为15.32~
199.74cM,平均标记位点密度为12.72cM;其中连锁群
LG3标记位点密度最小,为3.83cM,连锁群LG6的最
大,为22.19cM。
表2 构建的菜薹遗传连锁图谱中各
连锁群长度、标记数信息
  Table 2 The length,marker numbers of each linkage
group in the linkage maps
连锁群编号
Linkage group No.
图距
Length/cM
标记位点数目
No.of markers
位点平均图距
Average distance/cM
1  33.57  4  8.39
2  37.38  3  12.46
3  15.32  4  3.83
4  30.20  4  7.55
5  100.72  6  16.79
6  199.74  9  22.19
7  77.54  5  15.51
8  60.36  4  15.09
9  45.40  3  15.13
10  41.16  4  10.29
总计Total  641.39  46  12.72
3 讨论
某一物种的SSR引物能在其近缘种和亲缘关系较
远的物种中部分检测到具有多态性的扩增产物,表现出
SSR标记具有一定的通用性[8,10,15,20]。芸薹属SSR标记
在属间或属内表现出这种特性,如SINGH等[21]利用66
对芸薹属的SSR引物,分析在十字花科植物亚非芥
(Brassica tourneforti L)、白芥(Sinapis alba L.)、黑芥
(Brassica nigra L.)、家独行菜(Lepidium sativumL.)和
芝麻菜(Eruca sativa L.)中通用性,结果表明84.8%(56
对)的SSR引物可以在这些物种中扩增,其中48.5%(32
对)至少在一个物种的种质材料中表现出多态性;忻雅
等[22]发现白菜的EST-SSR标记完全可以应用于甘蓝型
油菜,对亲缘关系更远的玉米等4个物种的引物平均通
用性达88.3%,表现出很高的通用性比例。但亦有研究
表明芸薹属SSR标记的通用性比率较低,如荆赞革
等[10]开展的甘蓝SSR标记在近缘种青花菜的通用性研
究中表明,50对甘蓝SSR引物中,有38对(76%)引物在
青花菜上可有效扩增,但其中只有9对(18%)在20份种
质材料中具有较好的多态性;刘海霞等[11]开展芸薹属
SSR引物在甘蓝中通用性研究表明,21对芸薹属甘蓝、
20对白菜、27对甘蓝型油菜和10对黑芥共78对SSR
引物中,仅有16对(20.51%)SSR引物能在供试甘蓝材
料中扩增出清晰的条带,具有多态性的引物组合则只有
11对(14.1%),其中来自于甘蓝、白菜、甘蓝型油菜和黑
芥的引物对分别为4、5、2和0,表现出通用性较低。
该试验133对SSR引物中,来源于白菜、甘蓝型油
菜和甘蓝的SSR引物分别为72、55和6对,共98对
(73.68%)引物能在4份菜薹材料中扩增出清晰条带,其
中来自于白菜、甘蓝型油菜和甘蓝的分别为62、34和2
对;仅有50对(37.59%)引物在4份菜薹材料中的扩增
产物具有多态性,其中来自于白菜31对、甘蓝型油菜18
对和甘蓝1对。该结果表明白菜、甘蓝型油菜和甘蓝的
SSR引物在菜薹中是可通用的,与前人的研究结果一
致;但通用性比例低于SINGH等[21]和忻雅等[22]所得的
结果,高于刘海霞等[11]和荆赞革等[10]的通用性比例。
另外,菜薹属于AA基因组类型,从具多态性的50对
SSR引物来源来看,来自于具有AA基因组白菜的SSR
引物对通用性比例最高,达43.06%,具有AACC基因组
甘蓝型油菜次之,为32.73%,具有CC基因组的甘蓝最
低,仅为16.67%,该结果表明芸薹属SSR引物在菜薹中
的通用性比例与引物来源有关,即基因组的特性有关[11]。
遗传连锁图谱是开展作物性状的遗传分析、基因定
位及分子育种的重要基础,一些芸薹属植物如油菜和白
菜等均已建立了高密度的遗传连锁图谱,确定基因及开
发与性状相关的分子标记用于辅助育种工作[23-24],但由
于菜薹在此领域开展的研究较少,且缺少适宜的分子标
记,因此直到目前为止尚鲜见利用分子标记特别是SSR
标记建立菜薹遗传连锁图谱的报道。该研究利用在“四
九-19号菜心”和“3T6”具有多态性的芸薹属SSR标记,
对以此2个材料为亲本的重组自交系进行基因分型,构
建的一张包含具有10个连锁群的菜薹遗传连锁图谱。
该图谱含有46个SSR标记位点,总长度为641.39cM,
图谱中标记位点平均距离为12.72cM。尽管该图谱的
总长度和标记位点数远小于已报道的芸薹属作物大白菜
连锁遗传图谱如于仁波等[19]的1 086.7cM和497个标
记、甘蓝型油菜的遗传连锁图谱如李媛媛等[25]的
1 949.8cM和398个标记,但该图谱是菜薹的首张遗传
连锁图谱,同时该连锁图谱的构建也是芸薹属SSR标记
在菜薹中通用性应用的例证。
现通过芸薹属SSR标记在菜薹中的通用性研究,发
现了一批适用于菜薹的SSR标记,并成功应用于菜薹重
组自交系基因分型和遗传连锁图谱的构建,研究结果将
为今后菜薹的遗传多样性、种质资源的评价与保存、基
因定位以及分子标记辅助育种等提供重要的参考。
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Transferability and Application of BrassicaSSR
Markers in Flowering Chinese Cabbage
CHEN Jingfang1,LI Ronghua1,WANG Zhiliang1,XIA Yanshi 1,GUO Peiguo1,Kadambot SIDDIQUE2
(1.International Crop Research Center for Stress Resistance/Colege of Life Sciences,Guangzhou University,Guangzhou,Guangdong 510006;
2.Institute of Agriculture,University of Western Australia,WA 6009,Australia)
Abstract:In order to develop SSR markers suitable for flowering Chinese cabbage,four flowering Chinese cabbage
genotypes diferent in genetic background were selected to detect the amplification efects of 133 BrassicaSSR primers.
The results showed that 50of 133 Brassica SSR primer combinations were confirmed to have the property of
transferability in flowering Chinese cabbage.The amplicons of these SSR mainly ranged from 100to 350bp.91
polymorphic loci among 4genotypes were detected with 1to 4polymorphic locus/loci per SSR primer pair.The
population containing 130recombinant inbred lines from the cross of‘Shijiu-19Caixin’and‘3T6’was genotyped by
using the SSR primer combinations which producing polymorphic loci between parents,and a genetic linkage map
containing 10linkage groups was established with a length of 641.39cM.These results could be beneficial for the genetic
diversity analysis,QTL mapping and marker-assisted selection in breeding program of flowering Chinese cabbage.
Keywords:Brassica;SSR;transferability;flowering Chinese cabbage;genetic linkage group
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