分子植物育种
(
网络版
), 2016
年
,
第
14
卷
,
第
1072
-
1079
页
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online), 2016, Vol.14, 1072
-
1079
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的遗传差异较小,亲缘关系较近,遗传背景相对狭
窄。研究结果与郭晶心等
(2002)
、刘冬媛等
(2014)
和楼钰张等
(2015)
研究认为白菜类蔬菜之间的遗传
背景很复杂的观点相反,这可能与采用的标记技术
不同和所选的材料不同有关。由于原始的白菜类蔬
菜品种已经在自然选择过程中被淘汰,加之人们在
种植过程中倾向性地选择,从而导致了其遗传背景
相对狭窄。在今后的白菜类蔬菜的育种过程中,应
注重育种材料遗传基础的扩增,并加强白菜类蔬菜
与其近缘植物的基因交流以扩宽其种质基础。
过程中有更多可供选择和利用的基因,了解育
种材料的遗传差异,有利于育种中扩大种质来源以
及更好地利用种质资源
(
楼珏张等
, 2015)
。从
Chs
基
因序列对比结果来看,
11
份白菜类蔬菜的
Chs
基因
序列没有大于
3 bp
的插入
/
缺失,说明白菜类蔬菜
的
Chs
基因是一个非常保守的基因,在进化过程中
发生变异的可能性小。从系统发育树来看,
11
份白
菜类蔬菜材料分为两大类。从网状进化式样的分析
看,
11
份白菜类蔬菜也被分为两类,但它们的网状
支系距离都很短。从
MJ
网状支系分析结果看,可
将
11
份白菜类蔬菜分为两类且每个品种之间的
变异结点较近。以上研究结果均表明,
11
份白菜
类蔬菜之间的遗传差异较小,亲缘关系较近,遗
传背景相对狭窄。研究结果与郭晶心等
(2002)
、
刘冬媛等
(2014)
和楼钰张等
(2015)
研究认为白菜
类蔬菜之间的遗传背景很复杂的观点相反,这可
能与采用的标记技术不同和所选的材料不同有
关。由于原始的白菜类蔬菜品种已经在自然选择
过程中被淘汰,加之人们在种植过程中倾向性地
选择,从而导致了其遗传背景相对狭窄。在今后
的白菜类蔬菜的育种过程中,应注重育种材料遗
传基础的扩增,并加强白菜类蔬菜与其近缘植物
的基因交流以扩宽其种质基础。
2.2
白菜类蔬菜系统发育关系分析
白菜类蔬菜在中国广泛种植且与人们的生产
生活息息相关。许多学者在白菜类蔬菜的分类及起
源等方面做了大量研究。本研究将供试的白菜类蔬
菜材料分为两大类,第一类包括山东白菜、塌棵菜、
雅安白菜、紫菜苔、重庆白菜和伊犁野生油菜,相
对较进化;第二类包括广西菜心、青菜、雅安黄油
菜、芜菁和涪陵野生油菜,相对较原始。结果表明
结球白菜和不结球白菜并未完全的分开,塌棵菜和
结球白菜聚在一起,重庆白菜和伊犁野生油菜聚在
一起,这与孙德岭等
(2001)
认为结球白菜与不结球
白菜遗传差异较大的结果不一致。芜菁和不结球白
菜聚在一起,与孙德岭等
(2001)
、郭晶心等
(2002)
和林建丽等
(2008)
的研究认为芜菁与其它白菜类蔬
菜遗传差异较大的观点不一致。在大白菜的起源、
进化方面有两种观点,一种观点认为大白菜是由小
白菜与芜菁自然杂交进化而来,另一种观点认为大
白菜是从普通白菜中分化而来
(
郭晶心,
2002)
。本
研究网状支系分析中网状结构图没有显示明显的
星状结构,说明所选材料中没有白菜类蔬菜进化的
共同祖先,
11
份白菜类蔬菜之间都是平行进化的。
从网状进化式样分析中发现供试的不同白菜类蔬
菜变种间除了支状的进化关系外,不同白菜类蔬菜
变种间还存在大量的网状进化关系,说明在白菜类
蔬菜栽培、驯化中存在较多的杂交事件。这可能与
白菜类蔬菜品种之间不存在生殖隔离,可以相互杂
交有关。研究结果支持谭起猛的
“
分化起源
”
假说,
认为现代栽培的白菜类蔬菜是由更加原始祖先进
化而来。
3
材料与方法
3.1
试验材料
以
11
份具代表性的白菜类蔬菜品种、
1
份新疆
黑芥品种、
2
份甘蓝类蔬菜品种和
2
份萝卜属品种
作为研究材料
(
表
1)
。
3.2 DNA
提取
在培养箱中发芽供试材料种子,各材料取黄化
幼苗叶片约
3 g
在液氮中研磨,采用
2×CTAB
法抽
提并纯化基因
DNA (Doyle and Doyle, 1986)
。
3.3 PCR
扩增及
DNA
测序
经过
PCR
扩增后,得到的片段是
Chs
基因的
第
1
和
2
外显子,序列长度大在
1 200 bp
左右。
Chs
基因扩增引物序列为:
Chs-F: 5'-CTTCATCTG
CCCGTCCATCATACC-3'
,
Chs-R: 5'-GGAACGCT
GTGCAAG AC-3'(Zhang
等
, 2010)
,
PCR
扩增体系
为:
12.5 μL 2×
Taq
MasterMix
,上、下引物各
2 μL
,
DNA 1 μL
,
RNase Free Water 7.5 μL
,共
25μl
。
将
PCR
扩增程序为:
95
℃变性
5 min
,
1
个循环;
95
℃变性
60 s
,
55
℃退火
60 s
,
72
℃延伸
2 min
,
35
个循环;
72
℃延伸
10 min
;
12
℃保存。电泳后
利用
AxyPrep DNA
凝胶回收试剂盒对目的
PCR
产
物进行回收和纯化。并将纯化后的扩增产物连接到
质粒载体
PMD18-T(TaKaRa)
上,再转染感受态大肠
杆菌菌株
DH5a
,在含有氨苄青霉素的培养基上培
养大肠杆菌感受态菌株,挑取
3~5
个阳性克隆,最
后再进行
DNA
测序。测序由上海生工生物工程有
限公司完成。
用
DNAman6.0
进行序列比对,设计不同基因
组
Chs
基因的特异引物。筛选到
A
基因组特异引物
为
5'-GCA TTG ATC AAC CTC TTG TAA CT-3' (
上
引物
)
,
5'-GGA ACG CTG TGC AAG AC-3' (
下引
物
)
。
B
基因组特异引物为:
5'-TTG CAT AAA GTC
ACA CAT CC-3'(
上引物
)
,
5'-GGA ACG CTG TGC
AAG AC-3' (
下引物
)
。