大白菜[Brassica campestris L.ssp.pekinensis（Lour）Olsson]是中国传统蔬菜,在中国蔬菜生产中占有重要地位。为满足人们对蔬菜多样化的需求,科学家们开始探索创制紫色大白菜新种质。不同来源、不同途径获得的紫色大白菜其紫色性状表现不一,目前针对紫色有无性状、花青苷含量和成分的研究比较多,结论也比较清楚,但未见对大白菜紫心大小性状的相关研究报道。因此,本研究以紫心大白菜自交系“14S838”和普通大白菜自交系“15S1080”为亲本,构建F1代和F2代分离群体为研究对象,对大白菜紫心大小性状进行了遗传分析并对大紫心叶球和小紫心叶球进行了转录组测序和类黄酮代谢组分检测,不仅可以丰富芸薹属蔬菜中类黄酮的代谢知识,还可以为选育优良的紫色大白菜的提供理论依据。本研究的主要研究结果如下:1.在F1群体中,大白菜球内叶颜色均为紫色,但紫色所占面积均比紫心亲本“14S838”小;在F2群体中,叶球内叶紫色有无分离比例符合3:1,说明紫心大白菜的紫色有无性状是质量性状,叶球紫色（Pr）对于白色（pr）表现为显性。2.采用紫高比、紫宽比和紫心面积比等参数描述紫心大小性状,对F2群体各个紫心单株进行测定和分析,发现这三个参数的广义遗传力分别为94.00%、87.72%和83.33%,说明紫心的大小变异主要受遗传因子的控制,受环境影响较小。次数分布直方图显示紫高比和紫宽比符合正态分布特点,紫心面积比表现为正偏态分布,说明紫心大小性状为数量性状。3.对紫心大小性状的三个参数进行了比较分析,发现紫高比、紫宽比与紫心面积比有很高的相关性。尽管紫心面积比较为准确,但在实际应用时比较繁琐,而紫高比测量简单、具有较高的遗传力及与紫心面积较高的相关性,可以代替紫心面积的大小进行相关分析研究。4.通过克隆获得了紫心大白菜、普通大白菜和橙色大白菜BrMYB2基因的gDNA序列全长。序列比对结果显示紫心大白菜的BrMYB2p与本实验室已发表紫心大白菜的BrMYB2p的结果完全一致;普通大白菜和橙色大白菜BrMYB2w的序列与实验室已发表的普通大白菜BrMYB2w相比,发现有一个碱基的缺失(A3173),缺失部位在内含子上,该差异未导致BrMYB2w基因序列编码区发生变化。5.根据非紫色大白菜BrMYB2w基因gDNA序列中一个大片段的插入,在插入片段的位置开发了新的单显性分子标记,该标记可以区分紫心大白菜的杂合基因型（Prpr,BrMYB2pBrMYB2w）。6.运用新开发的分子标记确定紫心大白菜F2紫色分离群体单株基因型,分析紫心大小变化规律,结果表明,紫色纯合单株（PrPr）的叶球紫心大小性状的三个参数的最大值、最小值、中位数、及上下四分位数,均比紫色杂合单株（Prpr）叶球的三个参数要大,说明紫心大白菜的紫心大小性状可能受到控制花青素合成的关键基因BrMYB2的剂量效应作用,即其纯合子状态下获得最大紫心叶球、杂合子状态下获得最小紫心叶球。7.对F2紫色分离群体中紫色杂合（Prpr）背景下的大紫心叶球和小紫心叶球的叶球下部、叶球中部和叶球上部的叶片进行RNA-seq分析。结果发现类黄酮生物合成途径的早期生物合成结构基因和晚期生物合成结构基因以及转录因子均主要在紫心下部上调表达;而在大紫心叶球和小紫心叶球的中部发生差异表达的基因为苯丙氨酸生物合成途径的结构基因PAL、C4H和4CL以及转录因子BrMYBL2.2和LBD37。8.利用LC-MS/MS对F2紫色分离群体中BrMYB2基因型杂合（Prpr）背景下的大紫心叶球和小紫心叶球的叶球下部、中部和上部的叶片进行类黄酮物质的定性定量分析。共检测到102种类黄酮物质,其中有23种黄酮、21种黄酮醇、18种黄烷酮、14种黄酮碳糖苷、12种花青素、6种异黄酮、6种儿茶素及其衍生物、1种黄酮-木脂素和1种原花青素,这些类黄酮物质在紫心大白菜的三个紫心部位的积累量存在很大差异,其中,矢车菊素O-乙酰基己糖苷,是唯一一个未在紫心下部检测到的花青苷。