大白菜（大白菜×紫色小白菜）葉片紫色性狀的遺傳分析

張德雙 張鳳蘭 趙岫云 余陽俊 徐家炳 于拴倉 汪維紅

（北京市農林科學院蔬菜研究中心，北京 100097）

大白菜（大白菜×紫色小白菜）葉片紫色性狀的遺傳分析

張德雙 張鳳蘭 趙岫云 余陽俊 徐家炳 于拴倉 汪維紅

（北京市農林科學院蔬菜研究中心，北京 100097）

以大白菜（葉片綠色）和紫色小白菜（葉片紫色）為親本進行雜交、回交和自交，研究大白菜葉片紫色的遺傳規律。結果表明，大白菜和紫色小白菜雜交 F1的葉片均為紫色，但其葉片色澤較親本紫色小白菜淺。在F2群體中，葉片顏色分離比例接近3紫色:1綠色，BC1群體為1紫色:1綠色，而BC2群體葉片全部為紫色。χ2檢測結果進一步證明:大白菜和紫色小白菜雜交后代葉片紫色對綠色受1對遺傳基因控制，紫色對綠色為顯性，決定葉片紫色的基因具有累加效應。

大白菜（大白菜×紫色小白菜）；紫色；遺傳分析

白菜紫色品種是近幾年在國內出現的新類型，主要由國外引進，2006年前后，開始在國內市場銷售、種植，影響較大。國外推出的紫色小白菜〔Brassica campestris L. ssp. chinensis（L.）Makino var. communis Tsen et Lee〕是應用細胞質Ogu CMS不育系育成的一代雜種，綜合性狀表現為:植株生長速度緩慢，葉片正面紫色，背面綠色，葉柄翠綠。在秋季栽培條件下，由于陽光充足，葉片的亮紫色表現尤為突出。張德雙等（2007）采用多份大白菜與引進的紫色小白菜雜交，得到了2份紫色大白菜中間材料，并對紫色大白菜材料的品質性狀進行了初步探討。目前，有關大白菜〔Brassica campestrisL. ssp.pekinensis（Lour）Olsson〕葉片紫色的遺傳規律報道較少，本試驗以普通大白菜和紫色小白菜雜交獲得的各個世代為材料，初步研究了大白菜葉片紫色的遺傳規律，以期為今后紫色大白菜一代雜種的選育提供理論依據，同時為后續的決定葉片紫色的基因的QTL定位及紫色基因的染色體定位奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選用大白菜（09-680）和紫色小白菜（09N-742）進行雜交，獲得F1。再以F1為母本分別與雙親雜交，獲得BC1和BC2回交世代。同時，F1自交得到F2。P1、P2、F1、F2、BC1、BC26個世代于2010年8月4日播種于空調溫室50孔穴盤中，于8月31日定植到大棚中。所有供試材料均來源于北京市農林科學院蔬菜研究中心大白菜課題組。

1.2 試驗方法

各世代各單株葉色的調查主要以肉眼觀測為主，調查分2次進行。第一次，8月27日調查穴盤中各單株苗期的葉色；第二次，9月19日調查大棚中各單株成株期的葉色。以χ2測驗實際觀測值與理論值是否相符。

2 結果與分析

調查結果表明，若不考慮紫色的深淺，大白菜與紫色小白菜雜交的F1均為紫色植株，但其葉片色澤較親本紫色小白菜（09N-742）淺。在F2群體中，葉片紫色植株與綠色植株的比例約為3∶1。在回交BC1群體中，葉片紫色植株與綠色植株的比例約為1∶1。而在回交BC2群體中，全部單株均為紫色植株（表1）。經χ2測驗進一步證明，在 F2和 BC1群體中，葉片紫色與綠色的分離比例符合3∶1和1∶1，大白菜葉片紫色對綠色受1對遺傳基因控制。調查葉片顏色時發現，F2、BC1和BC2群體中葉片紫色并不完全一致，如 F2群體中，紫色葉植株主要分為4種:有的葉色與親本紫色小白菜基本一致、有的葉色較親本紫色小白菜略淺、有的葉色分布不均（葉片雖為紫色，但可以看見綠色）、有的葉色以葉脈紫色為主。另外，BC2群體中紫色葉植株的紫色也不完全一致，紫色有深淺區別，有的葉色與親本紫色小白菜基本一致，有的葉色較親本紫色小白菜略淺，與F1單株葉片顏色相似。初步認為，大白菜葉片紫色的深淺表現不僅受遺傳基因的控制，還可能受環境、材料的組織結構或偏向的影響，如F2群體中，有的材料偏向于紫色小白菜，有的偏向于大白菜，有的則為二者的中間類型，從而導致葉片紫色出現深淺差異。由此可見，大白菜和紫色小白菜的葉色（紫色/綠色）受1對遺傳基因控制，紫色對綠色為顯性，決定葉片紫色的基因具有累加效應。

表1 大白菜×紫色小白菜的葉色表現

3 結論與討論

3.1 關于紫色性狀的遺傳規律

目前，大白菜紫色性狀主要來源于芥菜、紫菜薹和紫色小白菜。孫日飛等（2006）通過大白菜與芥菜雜交、連續回交，創造了紫紅色大白菜新種質，研究表明，控制紫色性狀的基因為顯性。張明科等（2008）以紫菜薹與普通大白菜雜交后代為研究材料，獲得了與紫色性狀連鎖的 RAPD分子標記 S79-934、S123-750，并篩選到了5株紫色的中間材料，研究發現，大白菜紫色性狀為數量性狀，由1對主基因控制的部分顯性遺傳，可能還受到微效基因和環境條件的共同影響。張成合等（2010）以紫甘藍紫陽與普通甘藍9601雜交后代為材料，研究甘藍葉片紫色的遺傳規律，結果表明，紫陽和9601的葉色（紫色/綠色）受2對獨立遺傳基因控制，2對基因分別位于第3和8號染色體，紫色對綠色為顯性，決定葉片紫色的基因具有累加效應。本試驗以大白菜和紫色小白菜雜交后代為材料，研究大白菜葉片紫色的遺傳規律，結果表明，大白菜和紫色小白菜的葉色（紫色/綠色）受1對遺傳基因控制，紫色對綠色為顯性，決定葉片紫色的基因具有累加效應。有關決定葉片紫色的基因的QTL定位及決定葉片紫色的基因的染色體定位正在進行中。

3.2 有關紫色大白菜品種的選育

值得關注的是，控制紫色大白菜和紫色甘藍紫色性狀的基因對數并不一致，導致二者的紫色性狀表現存在很大的差異。甘藍的紫色/綠色受2對獨立遺傳基因控制（張成合 等，2010），而大白菜的紫色/綠色受1對遺傳基因控制。同時，紫甘藍的葉片正、反面均為紫色，剖開的剖面表現為紫色和白色相間的顏色；而由紫色小白菜轉育得到的紫色大白菜只在葉片的正面表現為紫色，葉片的背面仍為綠色，剖開的剖面表現為紫色、綠色、白色和黃色相間排列的幾種顏色。因此，筆者認為，目前得到的紫色材料很難在大白菜葉球中表現為完全紫色，很難達到與紫色甘藍相似的效果，該材料可以在小白菜和半結球大白菜品種選育中得到應用，所育成的紫色品種可以作為涼拌、拼盤搭色或做湯時使用，效果會更佳（張德雙 等，2008）。另外，在紫色大白菜一代雜種育種過程時，由于決定葉片紫色的基因具有累加效應，應該選擇紫色的純系為雙親，所配制的雜交后代才會表現出更加充分的紫色性狀。因此，通過建立決定葉片紫色的基因的共顯性標記輔助品種選育，將會加快紫色大白菜新品種的育種進程。實踐中還發現，紫色大白菜的紫色很容易粘附到手上或熟食后溶入湯汁中。

如何盡快將紫色甘藍中的決定葉片紫色的基因轉育到大白菜中，從而獲得與紫色甘藍相似的大白菜育種材料及品系將是今后需要攻克的難題。

孫日飛，張淑江，章時蕃，李菲.2006.紫紅色大白菜種質的創新研究.園藝學報，33（5）:1032.

張德雙，張鳳蘭，余陽俊，趙岫云，于拴倉，徐家炳.2007.紫色大白菜育種材料的創造.長江蔬菜，（11）:52-53.

張德雙，張鳳蘭，余陽俊，趙岫云，于拴倉，徐家炳.2008.紫色大白菜育種思路初探.長江蔬菜，（11b）:14-17.

張成合，劉傳斌，任艷蕊，軒淑欣，申書興.2010.結球甘藍葉色（紫/綠）的遺傳分析和基因定位.中國農業科學，43（2）:346-350.

張明科，張魯剛，鞏振輝，惠麥俠.2008.白菜紫色性狀 RAPD連鎖標記的篩選與染色體定位研究.西北植物學報，28（5）:901-906.

Genetic Analysis of Leaf Color Characteristics with Purple Genes on Chinese Cabbage（Chinese Cabbage×Purple Pakchoi）

ZHANG De-shuang, ZHANG Feng-lan, ZHAO Xiu-yun, YU Yang-jun, XU Jia-bing, YU Shuan-cang,WANG Wei-hong
（Vegetable Research Center, Beijing Academy and Forestry Science, Beijing100097, China）

F1, F2, BC1and BC2generations were obtained through crossing, self-crossing and back-crossing by Chinese cabbage〔Brassica campestris L. ssp. pekinensis（Lour）Olsson〕of green leaves with purple pakchoi〔Brassica campestris L. ssp. chinensis（L.）Makino var. communis Tsen et Lee〕of purple leaves in order to study the genetic characteristics of leaf color. The results showed that leaf colors of F1hybrid were purple, but its leaf colors were lighter than those of purple pakchoi. The ratios were close to3 purple:1 green for F2progenies,1 purple:1 green for BC1progenies. For BC2progenies, all plants owned purple colors. The results of χ2test further proved that heredity of leaf color with purple genes on Chinese cabbage was controlled by one pair of gene. Purple genes were dominant genes compared with green genes and they showed addition effect.

Chinese cabbage（Chinese cabbage×purple pakchoi）; Purple color; Genetic analysis

S634.1

A

1000-6346（2011）02-0036-03

2010-09-27；接受日期:2010-10-21

北京市自然科學基金項目（6092009），北京市農林科學院青年科研基金項目資助

張德雙，男，博士，研究員，專業方向:大白菜蔬菜遺傳育種，E-mail:zhangdeshuang@nercv.org