通过甘蓝（Brassica napus）中的单体添加系对油菜（Brassica juncea）B亚基因组进行解析：表型、细胞学和基因型方面的研究见解

《Theoretical and Applied Genetics》：Dissection of B subgenome of Brassica juncea through monosomic addition lines in Brassica napus: phenomic, cytological and genotypic insights

本研究通过连续回交（BC1-BC4）在八倍体祖先AABBCCRR基础上，成功构建8个B亚基因组单倍体异源附加系（2n=39），经PCR和FISH鉴定显示，各附加系呈现显著表型分化（如AACC-B5幼苗叶片紫色、AACC-B7荚果种子数增加），并发现异源B染色体与宿主C亚基因组同源交换频率显著高于与A亚基因组的配对（B-C 20%-42% vs B-A），同时证实B染色体通过雌配子途径的传递效率显著提升。该研究为解析B亚基因组结构及A/B/C基因组互作机制奠定基础，并为锦葵育种提供新种质资源。

　　

摘要

关键信息

我们开发了一套完整的单体异源添加系（AⁿAⁿCⁿCⁿ?+?B^{j_1–8, 2n?=?39），这些系源自Brassica juncea，并导入到B. napus中，从而丰富了B. napus的遗传资源，并对其进行了全面分析。}

摘要

单体异源添加系（MAALs）是指将来自相关物种的异源染色体引入受体植物基因组中的系，它们是作物遗传分析和育种的宝贵资源。在本研究中，我们通过从BC₁到BC₄的连续回交过程，利用B. napus和八倍体亲本（AABBCCRR, 2n?=?72），在B. napus（AⁿAⁿCⁿCⁿ, 2n?=?38）背景下，成功开发了一套Brassica juncea的B亚基因组的MAALs（A^jA^jB^jB^j, 2n?=?36）。通过B染色体特异性引物的PCR扩增和荧光原位杂交（FISH）技术，我们鉴定出了8个不同的MAALs（AⁿAⁿCⁿCⁿ?+?B^{j_1–8, 2n?=?39），每个系都携带了一条不同的B亚基因组染色体。这些MAALs在形态上彼此之间存在显著差异，并且与亲本B. napus相比表现出不同程度的表型差异，例如AACC-B5的幼苗叶片呈紫色，AACC-B7的每株角果结籽数较多。此外，在MAALs中检测到了广泛的同源染色体交换（HE）现象。在20%（AACC-B6）到42%（AACC-B2）的花粉母细胞（PMCs）中观察到了涉及异源染色体的二价配对，且异源B染色体与C基因组染色体之间的配对频率显著高于异源B染色体与A基因组染色体之间的配对频率。此外，B染色体对A-C染色体配对的影响在不同添加系中存在差异，配对频率范围从0.73（AACC-B8）到1.68（AACC-B1）不等。通过胚珠传递的B染色体比例明显高于通过花粉传递的比例，表明B染色体更倾向于通过雌性配子进行传递。这套MAALs集合为分析B亚基因组结构提供了宝贵的遗传资源，为研究A、B和C基因组之间的基因相互作用奠定了基础，并为B. napus的实际育种提供了新的种质资源。}