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以大白菜-结球甘蓝易位系根膨大的材料及正常白菜为亲本，杂交得到不同的F2群体，开展生殖生长时期性状多样性的调查与评价，即以根膨大的大白菜qdh225(35-10)为母本和油用型白菜Yellow sarson(16-67)杂交，获得了该组合的F1、F2、B1和B2群体。对上述各群体营养生长时期的性状进行观测，开展了重要农艺性状的遗传分析。以B1群体及亲本为材料，基于全基因组重测序构建高密度遗传图谱，对叶片及膨大根性状相关候选区域进行了分析。以膨大根和正常根大白菜及其F1为试材，对苗期、莲座期、结球初期、结球期根部性状进行观测及部分代谢物和激素含量的测定，初步确定根膨大的关键时期和代谢物质、激素的种类与含量变化。为根膨大基因相关基因功能挖掘奠定基础，为芸薹种叶用、根用材料的进化研究提供新思路。研究结果如下:
1.生殖生长时期35-10×16-67F2及35-10×A03F2群体的调查表明，2个F2群体在与根相关的6个性状和叶色上均有明显分离。除此之外，35-10×A03F2叶片茸毛有很大差异。而35-10×16-67F2在抽薹性、叶片长、叶片宽、种荚长、种荚宽、中肋两侧叶缘裂刻、分枝数、花开张度、花瓣长、花瓣宽、柱头长、长雄蕊、短雄蕊、萼片长、花蕾长、花蕾宽、种皮颜色、花期自交结荚率、人工蕾期自交结荚率等诸多性状均有变异。其中，叶缘形态有全缘、裂刻等表型，花期自交和人工蕾期自交结荚率分布范围从0-100％，单个种荚结籽数高达50粒。
2.营养生长时期，对与根膨大材料杂交形成的不同群体调查结果显示，秋季F2、B1、B2群体中叶部形态和根相关性状出现了丰富表型，且均有不经低温便抽薹开花的单株。在F2、B1中分离出中肋两侧叶缘全缘和叶缘裂刻两种类型，比例分别为1∶3和1∶1，其中叶缘裂刻从1到5对不等，而F1、B2群体中单株均叶缘裂刻，可见，叶缘裂刻有无是由单基因控制的，且有裂刻相对于无裂刻是显性性状，而叶缘裂刻数的多少可能是受多基因控制。B1群体中结球性分为不结球、叶片较为直立和结球三大类。其中，结球包括叠抱、合抱、舒心，分别39棵、52棵、10棵。不同时期根性状连续测量结果显示，结球期正常根根重一般在30g-50g，膨大的根重在70g-90g，杂交得到的F1根重最大448.6g。确定根膨大的关键时期在莲座期到结球期，且呈现急剧变化。
3.利用植物数量性状遗传体系主基因+多基因多世代联合分析的方法对四世代和六世代的不同性状进行遗传分析，结果表明，除根周长和叶色，其他重要农艺性状均有主基因+多基因共同控制。根周长只有多基因控制，且多基因遗传率均高于70％，最高达到95.91％。叶色四世代和六世代的模型分别是MX2-ADI-AD、2MG-ADI，控制叶色的主基因具有加性-显性-上位性作用，以主基因遗传为主。叶片长、叶片宽、主根宽、主根重、主根体积四世代最适模型分别是MX2-EA-AD、MX2-AD-AD、MX2-AD-AD、MX2-ADI-AD、MX2-ADI-AD，叶片长、叶片宽、主根宽、主根重、主根体积六世代最适模型分别是MX2-ADI-AD、MX2-ADI-AD、MX2-A-AD、MX2-ADI-ADI、MX2-A-AD，F2中主基因的遗传率65％-80％，多基因遗传率一般低于20％，均以主基因遗传为主。叶片长、叶片宽四世代分析中未检测出F2群体中多基因遗传率，B1和B2主基因贡献率在50％左右，多基因遗传率有所增加。中肋宽和中肋厚遗传模型相同为MX2-A-AD，中肋长遗传模型是MX2-ADI-AD。
4.对根膨大材料qdh225、qdh52和正常白菜85-1、A03、16-67、16-68及其F1部分代谢物、激素含量进行测定。生殖生长时期利用碘-碘化钾溶液对播种70天大白菜根进行组织化学鉴定，切片染色后韧皮部、木质部薄壁细胞内被染成蓝黑色，而正常根的未被明显染色。淀粉含量测定结果表明，膨大根淀粉含量显著高于亲本和正常根大白菜，可溶性蛋白含量高于亲本。16-67中淀粉含量3.92g/100g，35-10中含量达到其10倍，含量43.46g/100g，初步认为淀粉是影响根膨大的关键代谢物质。对结球前期根进行了激素的测定，包括6大类25种激素，根内部激素测定的结果显示，IAA含量在根膨大材料35-10及35-10×16-67F1中含量分别为1.2778ng/g、1.3101ng/g，在正常根16-67和A03中含量分别是7.1041ng/g、8.2549ng/g，两类材料之间IAA含量，在0.01水平上达到了极显著水平，膨大根中DZ含量显著高于正常根，其他激素无显著差异。
5.基于根膨大形态、结构、生理方面的研究结果，开展了淀粉合成、积累和降解相关基因的表达分析。其中，与淀粉分支酶相关的基因Bra009521在苗期、结球初期、结球期膨大根及F1中表达量显著高于正常根;与淀粉降解相关的Bra000667在结球初期膨大根及F1中表达量显著高于正常根材料;与淀粉积累有关的Bra020154在莲座期和结球前期膨大根及F1材料中表达量显著低于正常根材料，Bra035360在4个时期膨大根及F1与正常根材料表达量无明显差异。
6.以150棵B1单株及其亲本为材料，基于全基因组重测序构建了遗传连锁图谱，总图距1，157.53cM，平均图距0.22cM。膨大根相关的5个性状，根周长、主根宽、主根重、主根体积均定为在第5连锁群上，共检测到11个QTLs，且5个性状间所获得候选区域有重叠部分。在根部相关候选区间开发了483对SSR引物，经筛选获得亲本间稳定、清晰的多态性引物有54对，将亲本间差异明显的21对多态性引物用于更大B1群体的分析。结果显示，基于8个SSR标记的基因分型，主根重在组间差异显著(P＜0.05)，其余标记在组间无显著性差异，8个标记在B1群体中的贡献率为2.78％-4.50％。
1.生殖生长时期35-10×16-67F2及35-10×A03F2群体的调查表明，2个F2群体在与根相关的6个性状和叶色上均有明显分离。除此之外，35-10×A03F2叶片茸毛有很大差异。而35-10×16-67F2在抽薹性、叶片长、叶片宽、种荚长、种荚宽、中肋两侧叶缘裂刻、分枝数、花开张度、花瓣长、花瓣宽、柱头长、长雄蕊、短雄蕊、萼片长、花蕾长、花蕾宽、种皮颜色、花期自交结荚率、人工蕾期自交结荚率等诸多性状均有变异。其中，叶缘形态有全缘、裂刻等表型，花期自交和人工蕾期自交结荚率分布范围从0-100％，单个种荚结籽数高达50粒。
2.营养生长时期，对与根膨大材料杂交形成的不同群体调查结果显示，秋季F2、B1、B2群体中叶部形态和根相关性状出现了丰富表型，且均有不经低温便抽薹开花的单株。在F2、B1中分离出中肋两侧叶缘全缘和叶缘裂刻两种类型，比例分别为1∶3和1∶1，其中叶缘裂刻从1到5对不等，而F1、B2群体中单株均叶缘裂刻，可见，叶缘裂刻有无是由单基因控制的，且有裂刻相对于无裂刻是显性性状，而叶缘裂刻数的多少可能是受多基因控制。B1群体中结球性分为不结球、叶片较为直立和结球三大类。其中，结球包括叠抱、合抱、舒心，分别39棵、52棵、10棵。不同时期根性状连续测量结果显示，结球期正常根根重一般在30g-50g，膨大的根重在70g-90g，杂交得到的F1根重最大448.6g。确定根膨大的关键时期在莲座期到结球期，且呈现急剧变化。
3.利用植物数量性状遗传体系主基因+多基因多世代联合分析的方法对四世代和六世代的不同性状进行遗传分析，结果表明，除根周长和叶色，其他重要农艺性状均有主基因+多基因共同控制。根周长只有多基因控制，且多基因遗传率均高于70％，最高达到95.91％。叶色四世代和六世代的模型分别是MX2-ADI-AD、2MG-ADI，控制叶色的主基因具有加性-显性-上位性作用，以主基因遗传为主。叶片长、叶片宽、主根宽、主根重、主根体积四世代最适模型分别是MX2-EA-AD、MX2-AD-AD、MX2-AD-AD、MX2-ADI-AD、MX2-ADI-AD，叶片长、叶片宽、主根宽、主根重、主根体积六世代最适模型分别是MX2-ADI-AD、MX2-ADI-AD、MX2-A-AD、MX2-ADI-ADI、MX2-A-AD，F2中主基因的遗传率65％-80％，多基因遗传率一般低于20％，均以主基因遗传为主。叶片长、叶片宽四世代分析中未检测出F2群体中多基因遗传率，B1和B2主基因贡献率在50％左右，多基因遗传率有所增加。中肋宽和中肋厚遗传模型相同为MX2-A-AD，中肋长遗传模型是MX2-ADI-AD。
4.对根膨大材料qdh225、qdh52和正常白菜85-1、A03、16-67、16-68及其F1部分代谢物、激素含量进行测定。生殖生长时期利用碘-碘化钾溶液对播种70天大白菜根进行组织化学鉴定，切片染色后韧皮部、木质部薄壁细胞内被染成蓝黑色，而正常根的未被明显染色。淀粉含量测定结果表明，膨大根淀粉含量显著高于亲本和正常根大白菜，可溶性蛋白含量高于亲本。16-67中淀粉含量3.92g/100g，35-10中含量达到其10倍，含量43.46g/100g，初步认为淀粉是影响根膨大的关键代谢物质。对结球前期根进行了激素的测定，包括6大类25种激素，根内部激素测定的结果显示，IAA含量在根膨大材料35-10及35-10×16-67F1中含量分别为1.2778ng/g、1.3101ng/g，在正常根16-67和A03中含量分别是7.1041ng/g、8.2549ng/g，两类材料之间IAA含量，在0.01水平上达到了极显著水平，膨大根中DZ含量显著高于正常根，其他激素无显著差异。
5.基于根膨大形态、结构、生理方面的研究结果，开展了淀粉合成、积累和降解相关基因的表达分析。其中，与淀粉分支酶相关的基因Bra009521在苗期、结球初期、结球期膨大根及F1中表达量显著高于正常根;与淀粉降解相关的Bra000667在结球初期膨大根及F1中表达量显著高于正常根材料;与淀粉积累有关的Bra020154在莲座期和结球前期膨大根及F1材料中表达量显著低于正常根材料，Bra035360在4个时期膨大根及F1与正常根材料表达量无明显差异。
6.以150棵B1单株及其亲本为材料，基于全基因组重测序构建了遗传连锁图谱，总图距1，157.53cM，平均图距0.22cM。膨大根相关的5个性状，根周长、主根宽、主根重、主根体积均定为在第5连锁群上，共检测到11个QTLs，且5个性状间所获得候选区域有重叠部分。在根部相关候选区间开发了483对SSR引物，经筛选获得亲本间稳定、清晰的多态性引物有54对，将亲本间差异明显的21对多态性引物用于更大B1群体的分析。结果显示，基于8个SSR标记的基因分型，主根重在组间差异显著(P＜0.05)，其余标记在组间无显著性差异，8个标记在B1群体中的贡献率为2.78％-4.50％。