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整套甘蓝型油菜和菘蓝单体异附加系的创建 关键信息 整套甘蓝型油菜的单体异附加系包含1--7号菘蓝的染色体,重组线粒体的开发和标记. 摘要:单体异附加系对研究基因组结构和有用基因和位点的传递是非常重要的。菘蓝（2N=14，II）是十字花科菘蓝属，作为一种中药材和染料被广泛栽培。在这方面，使用甘蓝型油菜华霜（2n=38）和菘蓝的体细胞杂交创建的二倍体（2n=52）与轮回亲本甘蓝型油菜不断回交，得到32个单体异附加系。基于他们的表型，5S和45SrDNA位点和特意的SSR标记鉴定，这些单体异附加系被划分为其中可能为菘蓝1---7号染色体的单体异附加系群体。其中的一个单体异附加系可以通过菘蓝花药棕色基因的表达而区分出来。另外两个可以通过5S和45SrDNA位点的鉴定，但是还有四个仍需要SSR标记的坚定。在不同的单体异附加系中用相同的SSSR标记筛选发现染色体携带同源旁系基因。MAAL的重组线粒体和可能于雄蕊的雄性不育系相关。而MAAL的正常的棕色花药很有可能带有雄性不育的回复基因。这套MAAL对研究和利用菘蓝基因组获得有益的甘蓝型油菜基因渗入系。 关键字：甘蓝型油菜，菘蓝，MAAL，GISH，SSR， 简介 MAAL是一种外源染色体导入另外一个物种的基因组中。一套完整的MAAL可以用于研究基因的分布和开发标记，创建详细物理图谱，检测外源基因是否表达，及基因的同源性。另外呢，MAALS为研究不同基因组染色体的同源性，和在受体基因组背景下外源染色体的行为观察。在植物育种中，创建异附加系的主要目的是获得金源物种的有益基因渗入系，通过同源染色体的交叉互换、辐射诱变、杀配子获得外源染色体片段或目标位点的深入。 常规的MAALS的创建方法是通过不断回交或人工合成二倍体，然后附加的染色体在非整倍体的后代染色体联会时被孤立。MAALS可以通过非整倍体的表性特征，细胞学染色体鉴定，分子标记，或分子细胞学鉴定。十字花科中，三个基本的芸薹属二倍体栽培种和其他相关的物种的MAALS通过中间杂交或合成种间属间体细胞融合创建。这些MAALS含有有益的基因位点，如抗病基因，重要的农艺性状，CMS的不育恢复系，调查染色体的同源性。然而，创建整套的芸薹属MAALS比较困难，因为染色体比较小，缺乏表型和细胞学标记。 菘蓝是十字花科菘蓝属，作为一种药材和染料在中国广泛，但是目前主要作为；药材被栽培。它的根是第二大消费植物药材，但是高丽参主要作为补药。板蓝根主要适用于爆发型流感，去热排毒，凉血，祛痰。同时还有提高免疫力和抗癌的作用。一些研究报道这种植物具有抗TMV，和由真菌引起的软腐，甚至抗菱形斑饿。然而，这些功能的机理目前还不清楚。之前的研究主要是创建新的种植用于提高芸薹属遗传研究和分析菘蓝的基因组，通过体细胞杂交原生质融合获得甘蓝型油菜和菘蓝的二倍体细胞，分析它的表型和细胞学特性。重要的是，杂交细胞含有两个亲本的所有染色体，然后与甘蓝型油菜回交。在本研究中，继续分析杂交后代的遗传分析，整套含有菘蓝七条染色体的MAALS被创建，并通过表型，细胞学和分子标记鉴定被区分开。这些MAALS对阐明这种药用植物基因组结构，引入有益的基因和位点是至关重要的。特别是，一个新的CMS被选育出来用于甘蓝型油菜的杂交育种。 材料和方法 材料 用甘蓝型油菜（2n=4X=38，AACC）与菘蓝（2n=2x=14，II）的叶肉细胞原生质体融合产生种间体细胞杂交植株（Asl）（2n=6X=52，AACCII），与huashuang3的回交一代BC1预测染色体组成为（2n=5x=45，AACCI）。BC1与huashuang3再次回交得到BC2（通过受精胚接种到MS培养基，胚挽救），这些包含1-7号菘蓝染色体的BC2与huashuang3回交得到BC3，其中包含有已经鉴定过的MALS个体。这些2n=39的植株通过继代培养保存。 细胞学观察和花粉育性分析 为了知道回交后代的染色体条数，早晨采集花蕾，用2mM的8-OH喹啉固定3h，转入卡诺固定液过夜，然后转入70%的酒精备用。细胞学观察按照Li的方法，用1%的醋酸洋红染色法判断花粉的育性。 GISH、FISH探针标记 参照Dell的方法采幼嫩的叶片提取基因组DNA，菘蓝的基因组DNA通过切口平移法用Bio-11-dUTP (Fermentas) or digoxigenin-11-dUTP (Roche) 标记，通过武汉大学生命院的李丽佳教授得到番茄的5s和45s的rDNA，分别用Bio-11-dUTP and digoxigenin-11-dUTP标记。甘蓝型油菜的基因组DNA通过高温煮沸被修剪成100-500bp。按照试验方法准备GISH。花蕾用4%的 4 % cellulose Onozuka RS(Yakult, Japan), 2 % pec