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摘要：从不结球白菜（Brassica campestris ssp. chinensis）外观性状、品质性状、抗性性状和育种相关性状及技术等方面对近10年来国内的研究工作进行了回顾，并提出了不结球白菜的分子生物学研究存在的问题，以期为中国不结球白菜分子生物学的研究、创新与利用提供科学依据。 关键词：不结球白菜；分子生物学；性状   不结球白菜（Brassica campestris ssp. chinensis Makino）起源于中国，栽培历史悠久，为一、二年生草本植物，以叶片为产品，染色体数2n = 2x = 20，染色体组AA，属于十字花科芸薹属不结球白菜亚种，包含普通白菜（var. communis Tesn et Lee）、塌菜（var. rosularis Tsen et Lee）、菜薹（var. tsaitai Hort.）、分蘖菜（var. multiceps Hort.）和薹菜（var. taitsai Hort.）等变种，而其中普通白菜最为重要，栽培面积占该亚种的80%以上。不结球白菜在全国的栽培面积由2005年的53.33万hm2上升到现在的133.33万hm2左右，提高了2.5倍，在蔬菜周年生产供应中发挥了重要作用（丁海凤 等，2020）。现将近年来关于不结球白菜主要性状和育种技术的分子生物学研究进展综述如下。  1.1 叶色性状 不结球白菜的叶片颜色主要分为绿色、黄色和紫色，其中绿叶最为常见。叶片呈绿色或黄色主要取决于叶绿素和类胡萝卜素含量的高低（Sun et al.，2018）。马萌萌等（2020）报道南京农业大学育成的新品种'黄玫瑰’，叶片嫩黄，其叶片转色受低温的影响，温度越低，叶片越黄。叶片紫色取决于花青素含量的高低，朱红芳等（2014）发现，不结球白菜叶片的紫色对绿色为显性，紫色性状是母性遗传，受主基因 + 多基因控制，环境条件，尤其是光照和温度会影响紫色性状。许玉超等（2016）利用同源克隆的方法获得了1个紫色不结球白菜花色苷合成的关键基因BrcANS，该基因正调控叶片总花色苷含量。沈露露（2015）发现，渗透胁迫和ABA都会促进紫色不结球白菜叶片花色苷的积累，抑制类胡萝卜素和总叶绿素的积累，但是这两种调控机制并不相同，还需要进一步研究。卢晓彬（2012）发现，喷施KH2PO4溶液（0.9% KH2PO4溶液效果最好）可以促进紫色不结球白菜叶片中类胡萝卜素和叶绿素合成，增加花青苷/叶绿素比值，使紫色加深。董慧杰（2015）利用不结球白菜深紫色叶自交系NJZX1-3及其绿色突变体NJZX1-0和浅紫色自交系NJZX1-1为材料，克隆得到了与花青苷代谢相关的关键基因BrcF3H、BrcLBD39和BrcLBD38；定量PCR结果表明，BrcF3H酶是一种非光依赖型酶；花青苷负调控基因BrcLBD39，既响应外源6-BA又与叶片中花青苷的积累密切相关，在花青苷的生物合成过程中起着重要的调控作用。 1.2 株型性状 在不结球白菜多个变种中有多种不同的株型性状，如直立、半塌地和塌地。直立株型中，又包含直立不束腰和直立束腰株型。黄志楠（2016）利用简化基因组测序技术对直立束腰和半塌地品种杂交构建的F2分离群体进行测序，同时利用转录组和MeDIP测序技术对束腰品种束腰前后的株型差异基因进行挖掘，发现束腰性状为数量性状；低温积温与束腰性状的形成有关，且在不结球白菜束腰过程中基因组甲基化水平明显提高；联合分析后选出14条候选基因，其中BcSnRK2的表达模式说明其协同参与ABA和低温诱导的表达，极有可能参与多种信号途径，进而参与不结球白菜的株型形成。刘坤宇（2017）通过对不结球白莱'马耳头’和'苏州青’构建的RILs群体进行变异分析、相关性分析以及主成分分析，发现株高、叶柄宽、叶片长、叶片宽、叶片数、分蘖数、开展度长和宽都是数量性状，株高和其他几个性状存在极显著正相关，叶柄宽与叶片数和开展度宽相关性不显著，分蘖数与叶片宽和叶柄宽相关性不显著。 不结球白菜的营养品质性状主要包括干物质、维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白质、粗纤维、有机酸、花青素含量等。张增翠等（1999）利用主基因—多基因混合遗传模型分析发现，不结球白菜中维生素C含量的遗传符合主基因和多基因的混合遗传模型。已经有多个维生素C合成途径相关酶基因BcMDHAR、BcPMI2、BcGLDH的功能被研究，并利用转基因技术获得了维生素C含量增加的植株（马成英，2009；张硕，2011；Wang et al.，2014）。李妍等（2016）以'苏州青’不结球白菜为材料，同源克隆了BcGME基因，结合系统进化分析和定量分析推测BcGME可能是不结球白菜抗坏血酸合成途径中的关键调控基因。段伟科（2016）通过比较基因组及进化分析，鉴定了白菜中所有已知的维生素C相关基因，发现维生素C相关基因在白菜基因组三倍化过程中的进化保守性和适应性。林婷婷（2014）对高维生素C含量和低维生素C含量不结球白菜品种及其F2群体进行了cDNA-AFLP技术分析，找到了维生素C相关基因BcERF070。Yuan等（2020）在拟南芥中过表达BcERF070，维生素C含量显著增加，而不结球白菜BcERF070沉默植株维生素C含量下降。 紫叶是蔬菜的一个重要性状，由花青素积累导致。紫色蔬菜色彩鲜艳，因富含花青苷而极具营养价值，引起了越来越多育种工作者的关注。芸薹属蔬菜中也有富含花青苷的品种，如紫色不结球白菜和紫甘蓝等。花青苷是一种水溶性的黄酮类物质，具有抗氧化、降血脂和血糖以及抗癌等功效。本课题组发现，紫色不结球白菜可以减少脂肪堆积、增进健康，具有一定的营养价值和保健作用。不结球白菜对金黄地鼠具有抗肥胖和抗高脂血症的保护作用，饲喂花青素含量高的品种对预防金黄地鼠肥胖和高脂血症具有显著作用。推测在饮食中添加不同量的白菜可极大地改善血脂水平，增强肝酶活性，抗氧化活性和相关基因的表达，而富含花青素的品种则对减少脂肪和保持健康的效果更加明显（Naseri et al.，2020）。 目前对果实风味的研究报道（刘春香 等，2002；张序 等，2007；张运涛 等，2008）较多，对十字花科的蔬菜风味物质也有研究（夏广清 等，2005；吴春燕 等，2009；宋廷宇 等，2010），但是对不结球白菜风味物质的研究还很少。十字花科蔬菜中挥发性物质差异很大，但是大多含有腈类、硫氰酸酯类和异硫氰酸酯类物质。这是因为十字花科蔬菜的主要生物活性物质硫代葡萄糖苷在水解后会产生硫氰酸酯、腈类、异硫氰酸酯等（Daxenbichler et al.，1979；Zhao et al.，2007）。硫代葡萄糖苷简称硫苷，又称黑芥子苷、芥子油苷，是一种含硫的次生代谢产物，可以提高不结球白菜的品质和风味，有助于其抵御胁迫和病虫害（Halkier & Gershenzon，2006；王军伟 等，2019）。吴春燕等（2012）利用气相色谱—质谱测定了不结球白菜'苏州青’、'京冠’和'五月慢’3个品种的香气成分，发现2–己烯醛、乙醇、苯乙基异硫氰酸酯等含量最高。 3.1 病害抗性 申姗娜（2007）利用不结球白菜两个组合的6个世代（F1、F2、P1、P2、BC1、BC2）材料，对子叶期和苗期霜霉病抗性进行了联合遗传分析，结果表明子叶期和苗期抗性均为单基因显性遗传，没有母性遗传效应，因此在杂种优势育种工作中，抗性亲本既可作父本，也可作母本。以不结球白菜抗霜霉病自交系'雪克青’为试材，通过RT-PCR和RACE技术，获得了抗霜霉病相关基因BcPR1及WRKY转录因子（王彦华 等，2007；Chen et al.，2008）。Sun等（2014）以不结球白菜抗病品种'苏州青’为材料，利用双向电泳技术获得了91个不结球白菜抗霜霉病的蛋白，初步构建了不结球白菜与霜霉病菌的互作模式图，分析发现其中8个蛋白在乙烯合成通路中起作用，且蛋白丰度均有显著上升，结合荧光定量分析与乙烯含量测定发现，乙烯合成在受到霜霉病菌胁迫后显著上升，说明乙烯在不结球白菜抗霜霉病菌胁迫中起正调控作用。肖栋等（2018）和刘东让等（2019）分别通过RACE技术从不结球白菜抗病品种'苏州青’叶片克隆到BcPR5和BcSGT1基因。qPCR结果发现不结球白菜抗病品种中BcPR5和BcSGT1的表达量均高于感病品种，说明其在不结球白菜抗霜霉病防御反应中可能发挥着重要作用。 芜菁花叶病毒（turnip mosaic virus，TuMV）是不结球白菜病毒病的主要毒源（Walsh et al.，1999），严重影响不结球白菜的产量和品质。到目前为止，不结球白菜抗TuMV的机理研究还不深入。彭海涛等（2012）通过102份不结球白菜材料基因组测序和重测序数据，共发现441个与抗病相关的基因，构建了不结球白菜材料和抗感病F2群体，采用群体分离分析法（BSA）和SSR技术筛选了抗病基因连锁标记，通过对亲本、F1、BC1和F2群体进行病毒接种研究了试验材料对TuMV的抗性遗传模型，发现不结球白菜对TuMV的抗性由显性单基因控制。刘琳（2008）对不结球白菜进行苗期人工接种，发现不结球白菜的抗病性与超氧化物歧化酶、苯丙氨酸解氨酶、过氧化氢酶、多酚氧化酶的活性变化关系密切；6世代联合分析表明，不结球白菜对芜菁花叶病毒的抗性遗传符合一对加性—显性主基因 + 加性—显性多基因模型（D-1）。冯岩等（2010）以'矮脚黄’和'短白梗’不结球白菜为材料，探讨了芜菁花叶病毒侵染对其光合及荧光特性的影响，结果表明感染芜菁花叶病毒后，'矮脚黄’的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率、PSⅡ实际光化学量子产量、表观光合电子传递速率和光化学猝灭系数均显著降低，非光化学猝灭系数显著升高，而'短白梗’变化不显著。王淑敏等（2011）利用ELISA和qPCR技术，发现芜菁花叶病毒侵染后，不结球白菜'矮脚黄’中IAA/ABA和GA3/ABA的比值明显降低，光敏色素相关蛋白基因PAP1、原表皮因子基因PDF1和营养贮藏蛋白基因VSP1表达量显著变化，植物的正常生长发育被干扰。Peng等（2012）利用cDNA-AFLP技术从TuMV侵染的不结球白菜抗病品种'泰三抗’中分离到176个差异表达基因，定量表达分析表明这些基因参与了不结球白菜响应TuMV的侵染；克隆得到BcLRK01基因，定量PCR结果显示TuMV侵染能诱导BcLRK01表达，该基因可能是不结球白菜病毒病的病程相关基因。李彦肖等（2012）利用cDNA-AFLP技术从芜菁花叶病毒侵染的不结球白菜幼叶中分离并克隆得到Nhc-cGR1，生物信息分析和定量PCR结果表明该基因作为病原相关基因参与了对TuMV病害的响应，并通过增加自身表达量来激活细胞内的信号转导途径，诱导各种防卫反应相关基因的表达。刘畅（2018）对83份不结球白菜的TuMV的抗病性进行了全基因组关联分析，结合实时定量验证，筛选出17个与抗病相关的基因，大部分候选基因的表达量在抗病材料NHCC001中上升，在感病材料NHCC003中下降，初步确定这些基因参与抗病过程；对接种TuMV后7、14和21 d的'49菜心’进行iTRAQ分析，筛选出27个与病毒长距离运输和抗病性有关的基因。 除了芜菁花叶病毒，软腐病和根肿病也是影响不结球白菜产量和品质的两个重要病害。细菌性软腐病在不结球白菜的生产、运输、贮藏和销售环节都会发生。种子自带病菌及土壤中残留病菌是发病的主要原因（刘志华 等，2017）。郑学立等（2018）从田间患软腐病的'福冠’不结球白菜植株中分离纯化得到10个菌落，克隆得到了引起软腐病的关键基因——果胶盐酸裂解酶基因。根肿病是不结球白菜最严重的土传病害之一。侵染后植株根部肿大，养分和水分吸收受阻，严重时全株枯死，造成严重的经济损失。感病后的不结球白菜叶片的可溶性蛋白和抗氧化酶活性显著降低，丙二醛含量显著升高，所以抗氧化酶活性、可溶性蛋白和丙二醛含量可以作为其早期筛选抗根肿病的生理指标（朱红芳 等，2015）。发现不结球白菜受到根肿病侵染后，水杨酸可以提高植株的防御酶和抗氧化酶活性，增强细胞活性氧清除和渗透调节能力，从而降低伤害，促进生长（朱红芳 等，2017）。张慧（2013）研究发现不结球白菜根肿病抗性鉴定宜选用菌土接种法，并推测不结球白菜根肿病抗性受一对显性基因控制。 3.2 温度胁迫抗性 不结球白菜性喜冷凉，在高温天气下生长缓慢、存活率低、病毒病严重，因此高温成为制约不结球白菜生长发育的关键因素。徐海等（2017）利用RACE技术克隆得到了不结球白菜耐热相关基因BcPLDγ，发现其在高温胁迫下表达量显著上调。陈以博（2009）发现在高温胁迫下，不结球白菜耐热品种具有更高的清除体内自由基的能力，能通过反馈调节积累较少的丙二醛，所以耐热品种的细胞膜稳定性更高，抵御高温伤害的能力更强。同时利用同源克隆技术，克隆得到了两个不结球白菜耐热基因BcHSP1和BcHSP2，定量PCR分析表明在高温胁迫下，相对于热敏感品种，耐热品种中BcHSP1和BcHSP2具有明显稳定的热激诱导表达特性。刘高峰（2017）研究了DNA甲基化在不结球白菜响应高温胁迫中的作用，发现在胁迫早期和晚期其甲基化的差异基因不同；利用不结球白菜耐热品种'苏州青’和热敏品种'矮脚黄’构建了F2分离群体，对两个亲本材料进行高深度的重测序，筛选到57个候选基因，根据基因的表达水平进行进一步筛选找到两个高温胁迫响应候选关键基因BrNAC046和BrNAC047；对耐热品种'苏州青’和热敏品种'矮脚黄’43 ℃处理4 h和14 h（22 ℃作为对照），进行转录组测序，得到8 265个差异基因；根据QTL定位结果，得到一类在热敏感材料中上调表达明显，在耐性材料中受热胁迫表达稳定且表达量较低的NAC转录基因，进一步总结了不结球白菜中EIN-NAC调控耐热性的模型。 王枫（2011）利用4 ℃低温处理不结球白菜耐寒自交系045，结合cDNA-AFLP和RACE技术获得了耐寒基因BcWRKY46和BcMCSU；烟草过表达BcWRKY46和拟南芥过表达BcMCSU的抗寒、盐、干旱胁迫的能力显著增强。朱波（2008）利用RACE技术从不结球白菜中克隆得到1个耐寒基因BrNAC，发现其表达受低温诱导。胡荣（2015）通过同源比较，找到不结球白菜CAMTA转录因子家族基因，分析发现BcCAMTAs在受到冷胁迫处理时表达量显著增加，其中BcCAMTA3.1和BcCAMTA5的表达变化最显著。王镇（2015）从不结球白菜中分离克隆了CBF基因，研究了BcCBF3与其上游调控蛋白BcWRKY33的关系；基于不结球白菜miRNA测序数据，发现一些响应TuMV的miRNA也受低温诱导，推测miRNA可以作为响应低温胁迫和TuMV胁迫的联结。拟南芥过表达BcFLC1植株中，CBF1,2,3和COR15a等抗寒基因的表达量上调，植株抗寒性增强，表明BcFLC1诱导了CBF1,2,3和COR15a的表达，从而提高植物的抗寒性（Liu et al.，2013）。通过对低温胁迫下的不结球白菜进行基因组DNA甲基化测序分析，发现低温处理后BramMDH1等基因的启动子序列发生了去甲基化，基因表达量增加，导致不结球白菜的生长势提高（Liu et al.，2017）。 优化株型、提高产量是当前不结球白菜产业发展的关键。与产量相关的性状中目前研究最多的是分蘖性状。分蘖是髙等植物在生长发育过程中形成的一种特殊的分枝。不结球白菜大多数品种不分蘖，在营养生长时期无侧枝长出，但其变种分蘖菜却表现为特殊的多头分枝特性，在营养生长阶段即有大量侧枝形成。该特点对于提高以叶片为主要产品器官的叶菜类蔬菜的产量非常重要。模式植物水稻和番茄的分枝机理研究的较多（Schumacher et al.，1999；Li et al.，2003），不结球白菜分蘖机制的研究还很少。最近Li等（2020）以'京水菜’为分蘖材料采用BSA-seq和QTL作图，鉴定到1个位于qSB.A09的分蘖相关基因Bra007056，该基因为水稻MOC1在不结球白菜中的直系同源基因。遗传、激素和环境条件共同调控分蘖，这些因素之间存在相互作用，不同信号最终交织形成复杂的调控网络。尽管已经在不结球白菜分蘖的遗传特性、形成与发育特征以及激素调控等方面取得了很大成绩，但有关其调控网络的解析却较少。通过对不结球白菜分蘖菜品种'马耳头’和'如皋毛菜’及普通白菜'苏州青’的联合分析，发现分蘖是1个数量遗传性状，由两个主效基因和多个基因的显性、加性和上位效应所控制（Cao et al.，2016）。另外，对'如皋毛菜’进行了独脚金内酯类似物GR24的处理，确定其能抑制腋芽的萌发和伸长，并检测到细胞分裂素含量在叶腋处显著降低，独脚金内酯响应基因的表达升高（崔红米 等，2016）。通过对'马耳头’和'苏州青’幼苗和成株两个时期不同组织的转录组测序，获得了大量差异表达基因，特别是生长素等激素信号基因的表达存在明显差异（曹学伟，2016）。李菊（2012）通过同源克隆，从不结球白菜cDNA文库中克隆得到TCP家族转录因子基因BcBRC1，半定量结果显示BcBRC1可能在不结球白菜分蘖芽的形成中起作用。 5.1 雄性不育 杂交制种是提高不结球白菜抗性和产量的重要方式。石蜡切片观察发现，不结球白菜不育系不育的原因是花药不能正常发育，形成空腔花药（朱红芳 等，2011）。通过检测不同时期不结球白菜不育系和保持系花蕾的生理指标，发现相对于保持系，不育系可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸含量较低，而过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性较高，推测这些指标可能与不结球白菜Pol胞质雄性不育有关（邓晓辉 等，2007）。迄今为止，研究者已经克隆分析了很多不结球白菜细胞质雄性不育相关基因，如BcTUBA2、BcATPA、BcRISP1、BcFLC1、BcAP3（齐莉 等，2010；Liu et al.，2013；钱榆，2014；蒋大华 等，2019；Huang et al.，2020）。张昌伟等（2010）利用cDNA-AFLP技术分析了不结球白菜Pol胞质雄性不育系及其保持系蕾期的差异基因，共获得5个相关基因BcA19T15、BcA7T9、BcA6T9、BcA19T8和BcA12T19。钱榆（2014）利用酵母双杂筛库，获得了BcRISP1的互作蛋白BcCYP81G和BcPIP2，为阐明不结球白菜Pol胞质雄性不育机制提供了基础。拟南芥过表达BcFLC1，表现出育性受损，主要是由于RGA和RGL等花丝抑制基因的表达上调及SEP3等花发育基因表达下调所导致（Liu et al.，2013）。拟南芥过表达BcAP3表现出雄性不育，主要是由于花药壁加厚导致花粉无法正常散出（Huang et al.，2020）。 5.2 自交不亲和性 自交不亲和是显花植物在长期的进化过程中形成的一种避免自交、促进异交的遗传机制。利用自交不亲和系进行杂种生产是不结球白菜等十字花科蔬菜作物杂种优势利用的主要方式。同时，自交不亲和系统还是研究植物细胞间信号转导的理想模型。目前自交不亲和机理在很大程度上仍然未知。王成（2017）选取不结球白菜'矮脚黄’自交亲和系及自交不亲和系植株，对亲和授粉和不亲和授粉10 min后的柱头进行转录组测序，筛选得到511个差异表达基因，其功能注释和代谢途径分析表明亲和反应与不亲和反应涉及不同的通路。葛婷婷（2013）利用构建的不结球白菜自交不亲和材料与自交亲和材料的F2分离群体，进行自交不亲和性状的遗传分析以及SSR分子标记的筛选，发现自交亲和性对自交不亲和性是由1对等位基因控制的显性遗传性状，获得了1个与自交不亲和基因紧密连锁的分子标记BrSS15。张爱芬（2009）发现SRK基因是自交不亲和反应的雌性专一决定因子，可以利用SRK基因的多态性鉴定不结球白菜纯合自交系的自交不亲和性。高璐等（2019）从不结球白菜自交不亲和品种'矮脚黄’中克隆得到了自交不亲和相关基因BcMLPK，发现BcMLPK沉默不结球白菜植株可以正常结荚，而对照植株表现出受精异常。 5.3 抽薹开花性状 模式植物拟南芥开花抽薹调控已经有很多研究。但是在不结球白菜中相关研究并不多。不结球白菜以营养器官为产品，先期抽薹不仅降低生物产量，还影响商品性和食用价值，给生产带来巨大损失（黄细松，2006）。本实验室利用已经构建的包括164个株系的DH群体和两年重复试验结果，采用复合区间作图法对不结球白菜和抽薹开花天数等相关QTL进行定位及遗传效应分析，一共检测到19个QTL，其中控制抽薹天数的QTL有6个，控制开花天数的QTL有6个，控制抽薹指数的QTL有2个，目前已经克隆并功能验证了晚抽薹开花基因BcFLC1、BcFLC2（Liu et al.，2013；Huang et al.，2018a）、BcMAF1（Huang et al.，2018b）、BcMAF2（Huang et al.，2019），在拟南芥中过表达BcFLC1、BcFLC2、BcMAF1、BcMAF2，表现出抽薹开花推迟，在不结球白菜中沉默BcFLC2、BcMAF1、BcMAF2，植株表现出抽薹开花提前。为了研究春化和光周期路径在开花转换中的联系，Duan等（2017）利用甲基化DNA免疫沉淀测序（MeDIP-seq）技术，对不结球白菜春化处理及对照植株叶片进行全基因组甲基化的比较基因组分析，发现光周期路径与春化路径之间通过DNA甲基化机制存在直接的相互作用。 6.1 小孢子培养技术 小孢子培养技术是指在无菌的环境条件下，利用细胞的全能性，通过胁迫处理，使其原有的配子体途径转向孢子体发育途径，诱导和培养使其发育为完整植株的技术。传统不结球白菜育种方法需要6 ~ 8年才能得到纯合植株，而小孢子培养技术只需要1 ~ 2年即可得到大量的双单倍体植株，大大减少了育种所需时间及成本。崔群香等（2009）利用不结球白菜花蕾，建立了不结球白菜游离小孢子培养的技术体系。成妍等（2009）发现基因型是决定小孢子胚诱导率的最重要因素。琼脂质量浓度在8 ~ 12 g · L-1内时，浓度越高，小孢子胚再生率越高。高素燕等（2009）发现4 ℃冷处理小孢子胚5 d后能提高其胚芽诱导率和胚芽数。在培养基中加1.0 g · L-1的活性炭能减少胚芽的玻璃化，加5.0或7.0 mg · L-1的AgNO3可以增强小孢子胚芽诱导。刘环环（2011）以不结球白菜20个基因型为研究材料发现：一般宜选择2 ~ 3 mm长的花蕾进行游离小孢子培养；当小孢子培养密度为1 ~ 2个蕾 · mL-1时，胚胎发生率较高；添加0.50 mg · mL-1的活性碳最有利于小孢子培养胚胎发生；热激处理是诱导游离小孢子培养胚胎发生的必要条件；花蕾低温预处理和小孢子热激处理相结合效果更好，胚胎发生率显著提高。梁超凡（2016）探究了6-BA激素、微量硼元素、花期、活性炭对小孢子出胚率的影响：6-BA浓度为0 ~ 0.06 mg · L-1时促进小孢子的出胚率，高于0.06 mg · L-1时则起抑制作用；初花期或盛花期的出胚率较高，硼元素能够增加小孢子的出胚率，但对不同基因型的作用有差异；活性炭主要在前4 d发挥作用。黄天虹等（2019）发现，当不结球白菜花瓣/花药长度比值为0.85 ~ 1.10时，小孢子主要处于单核晚期；低温处理（4 ℃）不结球白菜1 d时出胚率最高；头孢噻胯对出胚率的影响与不结球白菜基因型密切相关。张娅等（2019）采用同源克隆的方法从不结球白菜'二桩白’中克隆到BcSERK1，定量PCR结果表明该基因对胚胎发生具有重要作用。 6.2 突变体和转基因技术 不结球白菜突变体往往具有与野生型不同的表型，突变体不仅丰富了十字花科作物的种质资源，还为研究植物的遗传发育和生理功能提供了理想材料。目前，不结球白菜的突变体不是很多，研究的较多的是叶形和花发育突变体，而裂叶是一种新颖的突变体类型。富春元（2014）利用不结球白菜叶缘裂刻突变体，获得了叶缘裂刻基因BrcLL。雄蕊花瓣化可以彻底消除不育系自身花粉的影响，具有良好的科研利用价值。张彦锋等（2005）发现不结球白菜同源异型突变细胞核雄性不育系HGMS的心皮在雄蕊位置异位表达、雄蕊消失、花瓣退化、雌蕊变短粗，是一种全新的雄性不育，推测该突变很可能是B类基因缺失导致的。王岩（2015）和黄和喜（2014）通过比较不结球白菜重瓣花突变体W051和对照植株，研究了不结球白菜花发育与乙烯代谢的关系，找到了1个关键基因BcERF-B3，推测其可能在花发育中期响应内源乙烯，导致雄蕊瓣化。 高红亮等（2008）通过不定芽继代培养、生根培养和驯化移栽建立了再生频率较高的不结球白菜离体再生体系；研究发现外植体为4 ~ 7 d苗龄的带柄子叶时，诱导不定芽效果较好；MN培养基中6-BA浓度为4 mg · L-1、NAA浓度为0.5 mg · L-1时有利于不定芽形成；9 g · L-1琼脂不定芽分化效果最好；添加5.0 ~ 7.5 mg · L-1的AgNO3、0.1 ~ 0.5 mmol · L-1的AsA可显著提高不定芽的发生频率和质量。陈敏敏和侯喜林（2008）发现'暑绿’、'苏州青’、'亮白叶’和'矮抗5号’不结球白菜中，暑绿的再生频率最高，子叶—子叶柄为外植体时再生频率最高。Hu等（2019）建立了白菜Fast Plants®（美国威斯康星大学麦迪逊分校荣誉教授Paul Williams选育）遗传转化体系，试验发现，未闭合的心皮是成功转化的关键，具有未闭合心皮的花蕾（直径小于1 mm）的转化效果最好；农杆菌介导的真空渗透和蘸花法都可以获得转基因植株，转化效率约为0.1%。利用该遗传转化系统，将提高不结球白菜转基因株系的获得效率。 不结球白菜分子生物学研究虽已取得了一定进展，但是和模式植物与大田作物相比，研究的还不够深入。主要存在试验体系不健全，研究手段单一等问题。主要表现在：（1）不结球白菜转基因体系尚未建立；（2）多组学研究的应用还不深入；（3）创新技术应用滞后，应对市场新需求的“全能型”优异种质材料还比较少。目前，白菜上已建立了再生体系，转化体系也正在摸索，这为不结球白菜基因功能的研究奠定了基础。随着不结球白菜基因组的组装和基因组信息的释放，生物信息学手段和高通量测序技术的不断进步，也有望阐明更多调控机理，找到更多性状关键基因。通过分子生物、生物信息和高通量测序技术的联合应用，将有助于深入解析不结球白菜基因在特定生物学过程中的功能，阐明其调控机制。 国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目（CARS-23-A-06） 侯喜林, 李 英, 黄菲艺. 不结球白菜（Brassica campestris ssp. chinensis）主要性状及育种技术的分子生物学研究新进展[J]. 园艺学报, 2020, 47(9): 1663-1677. HOU Xilin, LI Ying, and HUANG Feiyi . New Advances in Molecular Biology of Main Characters and Breeding Technology in Non Heading Chinese Cabbage（Brassica campestris ssp. chinensis）[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2020, 47(9): 1663-1677. |
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