Basic HTML Version
曾兴莹等
, 2011,
花椰菜与黑芥体细胞杂种不同世代甲基化变异
MSAP
分析
,
分子植物育种
Vol.9 No.20 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0020)
1153
经不同环境条件和不同目标的选择和培育而形成的
变种，因此是生物学研究的很好的试材。另外，由
于它营养价值高、适应性广以及在我国分布广这些
特点，因而深受育种者以及消费者的喜爱。但在生
产中常常遭受黑腐、根肿、黑胫等多种病害的威胁，
严重影响了花椰菜产量和品质。黑芥
(
Brassica nigra
,
2n=16)
是芸苔属三个基本种之一，具有黑腐病、黑
胫病、根肿病抗性。本实验室通过体细胞杂交技术
成功得到了杂种
(Zhang et al., 2008)
，希望通过两者
的体细胞杂交来实现抗病基因在远缘种间的转移。
本实验对黑芥与花椰菜体细胞杂种的不同世代进
行
MSAP
分析，分析早期世代基因组位点变化与甲
基化模式变化特征及其对于育种上指导早期选择，
以尽快获得遗传、表型及育性稳定的多倍体，用于
回交育种以改良品种，也具有重要的实践意义。
1
结果与分析
1.1
位点的甲基化水平分析
由于同裂酶
Hpa
Ⅱ和
Msp
Ⅰ的酶切位点均为
“
CCGG/GGCC
”，由于这两种酶的酶切位点的
DNA
序列甲基化敏感程度不同，所以根据对比
Hpa
Ⅱ与
Msp
Ⅰ不同的扩增模式可细分为：
A
型
(
如图
1)
：
均有带，代表非甲基化位点
(
或单链内甲基化
)
；
B
型：
Hpa
Ⅱ有带、
Msp
Ⅰ无带，代表半甲基化位点；
C
型：
Hpa
Ⅱ无带、
Msp
Ⅰ有带，代表完全甲基化位
点。通过反复试验，共筛选出
16
对选择性扩增引物
组合，并对
MSAP
图谱进行统计。
8
种材料
MSAP
图
谱中共
401
条带，各材料检测到的甲基化位点分别
为
95
、
106
、
95
、
105
、
101
、
99
、
98
、
98
条，亲本
的整体甲基化水平为
35.3%
和
39.1%
；回交后代的整
体甲基化水平分别
37.5%
、
39.3%
、
37.7%
；自交后
代的整体甲基化水平分别为
36.7%
、
36.6%
、
36.4%
(
表
1)
。可见，回交后代和自交后代之间的甲基化水
平差异不大，但是回交后代的甲基化水平高于自交
后代的甲基化水平。进一步分析发现，
8
种材料的
半甲基化水平为
6.0%
、
6.5%
、
6.7%
、
6.5%
、
6.2%
、
6.7%
、
6.5%
、
6.2%
。全甲基化水平依次为
17.7%
、
20.0%
、
19.0%
、
19.7%
、
19.0%
、
18.0%
、
18.0%
、
18.3% (
表
1)
。
图
1
引物
E
对双亲及杂种后代基因组的
MSAP
图谱示例
注
: C:
花椰菜
; B:
黑芥
; A:
非甲基化位点
; B:
半甲基化位
点
; C:
全甲基化位点
Figure 1 E primer on the parents and progeny genome map of
MSAP
Note: C:
Brasica oleracea
L.
var. botrytis
L.; B:
Brassica nigra
;
A: Non-methylated sites; B: Half-methylated site
Brasica
oleracea
L.
var. botrytis
L s; C: Full-methylation sites
1.2
亲本和子代间的遗传与变异
根据
3
种不同的带型，我们将进一步深入的分
析
DNA
甲基化在亲本和子代间的变异情况。我们将
所有的条带的模式统计
(
表
2)
。
表
1
不同世代
MSAP
扩增统计结果
Table 1 Statistical results of MSAP in different generation
类型
Tape
扩增带数
Numbers of
bands
非甲基化位点及比例
(%)
Non-methylated sites and
percentage (%)
全甲基化位点及比例
(%)
Full-methylation sites and
percentage (%)
半甲基化位点及比例
(%)
Half-methylated sites and
percentage (%)
发生甲基化位点及比例
(%)
Totlmethylation sites and
percentage (%)
B
401
174 (43.4%)
71 (17.7%)
24 (6.0%)
95 (35.3%)
C
401
165 (41.1%)
80 (20.0%)
26 (6.5%)
106 (39.1%)
BC1 401
163 (40.5%)
66 (19.0%)
29 (6.7%)
95 (37.5%)
BC2 401
162 (40.4%)
79 (19.7%)
26 (6.5%)
105 (39.3%)
BC3 401
167 (41.6%)
76 (19.0%)
25 (6.2%)
101 (37.7%)
S2
401
171 (42.6%)
72 (18.0%)
27 (6.7%)
99 (36.7%)
S3
401
170 (42.4%)
72 (18.0%)
26 (6.5%)
98 (36.6%)
S4
401
171 (42.6%)
73 (18.3%)
25 (6.2%)
98 (36.4%)