基于Chs 基因序列的茎瘤芥起源进化研究

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1、研究论文中国蔬菜CHINAVEGETABLES2016（1）：30-36基于Chs基因序列的茎瘤芥起源进化研究*陈发波　姚启伦　董二飞　方　平（长江师范学院生命科学与技术学院，重庆408100）摘　要：为探讨我国茎瘤芥的起源、进化，克隆、测序了30份茎瘤芥及其近缘种的Chs基因序列，并构建系统发育树、系统发育网络及网状支系结构。结果表明：系统发育树将茎瘤芥及其近缘种Chs基因序列分成3个亚支，9个支系。系统发育网络分析结果表明，茎瘤芥与其他芥菜变种之间不仅存在树状的进化关系，还大量存在非树状的进化史。网状支系分析结果表明，伊犁野生油菜可能是茎瘤芥A基

2、因组的供体，黑芥可能是茎瘤芥B基因组的供体。茎瘤芥为芸薹属芥菜种的一个变种，与薹芥的亲缘关系较近，可能是由薹芥进化而来。单拷贝的Chs基因可作为一个理想的候选基因用于茎瘤芥及其近缘植物多倍体系统发育关系的研究。关键词：茎瘤芥；Chs基因；起源进化；分子系统学茎瘤芥（Brassicajunceavar.tumidaTsenet酶的分析表明，中国西北地区可能是芥菜的起源Lee）属十字花科芸薹属芥菜种，是异源四倍体植地。童南奎和陈世儒（1990）研究表明，芥菜的酸物（2n=4x=AABB=36），仅在中国有栽培，其分化性磷酸酶同工酶酶谱与其原始亲本种白

3、菜、黑芥具年代较晚。茎瘤芥从何种芥菜分化而来？至今尚不有较强的同源性，认为菜用芥菜的原始亲本种很可清楚。关于茎瘤芥最早的记载是清乾隆51年，在能是起源于中国的野生型黑芥（伊犁油菜）和白菜。《涪陵县续修涪州志》中有“青菜有苞有籉盐腌陈材林等（1992）研究表明，中国是芥菜原生起源名五香榨菜”，说明18世纪中叶以前在四川盆地的中心或起源中心之一，西北地区是中国的芥菜起源长江流域地区已经分化出茎瘤芥；1936年，毛宗地，中国的栽培芥菜是由原生中国的野生芥菜进化良将茎瘤芥变种定名为B.junceavar.tsatsai；1942而来，最早出现年代在公元前6世纪以

4、前，其中茎年，曾勉和李曙轩将茎瘤芥重新命名为B.juncea瘤芥最早发现于四川盆地。基于SSR分子标记技var.tumidaTsenetLee（刘佩英，1996）。虽然20世术，Fang等（2013）对我国茎瘤芥种质资源进行了纪40年代初农业科学工作者对榨菜原料曾有过植遗传多样性分析，推测长江中游的重庆市可能是茎物学的拉丁文命名，但未确定出一个准确的汉文名瘤芥的起源地或遗传多样性中心，在其传播过程中称；80年代前期，育种家杨以耕、陈材林等经过主要是以重庆市为中心，沿长江流域向其上游和下进一步的研究和鉴定，将榨菜原料的植物学名称定游传播。为茎瘤芥，仍

5、沿用曾勉和李曙轩的拉丁文命名（刘查尔酮合成酶基因（Chs）主要调控类黄酮物佩英，1996）。周源等（1990）对野生芥菜、栽培质的合成，为单拷贝基因（Durbinetal.，1995）。芥菜及其原始亲本野生黑芥（B.nigra）与白菜（B.Chs基因普遍存在于植物中，现认为最早在陆生植campestris）的过氧化物酶和细胞色素氧化酶同工物中出现，例如轮藻纲和苔藓植物（Jiang&Cao，陈发波，男，博士，副教授，专业方向：作物遗传育种，E-mail：2008；Luetal.，2009）。Lanz等（1991）指出Chschenfabo963@

6、126.com在植物的不同类群中是很保守的，已有数据表明*通讯作者（Correspondingauthor）：姚启伦，男，教授，硕士生导师，Chs基因是一个较大的基因家族，其编码区比较专业方向：作物遗传育种，E-mail：yql641@aliyun.com保守，长约1.2kb，不同科之间的氨基酸同源性为收稿日期：2015-07-04；接受日期：2015-10-1270～90个。Niesbach-Klösgen等（1987）首次尝试基金项目：教育部科技司资助项目（Z2011143），重庆市教委资助项目（KJ121304），重庆市涪陵区科委计划项目（FL

7、KJ2012ABB1085）利用Chs基因编码区的DNA序列来研究物种的进—30—《中国蔬菜》学术论文下载www.cnveg.org中国蔬菜CHINAVEGETABLES研究论文化关系，结果表明毛茛属植物与欧芹属植物的分类属）的起源进化，为茎瘤芥远缘杂交和种质扩增提结果与基于表型的分类结果不一致。Zhao等（2010）供依据。利用Chs基因分析了十字花科60个属间的系统关1　材料与方法系，认为Chs基因序列可作为十字花科不同属间系统关系分析的候选基因。但对茎瘤芥起源进化的分1.1　试验材料子系统学研究至今未见报道，为此本试验克隆、测供试材料为茎瘤芥

8、及其近缘种和外类群萝卜序了30份茎瘤芥及其近缘植物的Chs基因，构