邵尤彬，陳紀鵬

（江西省作物生長發(fā)育調(diào)控重點實驗室·宜春學院生命科學與資源環(huán)境學院 江西宜春 336000）

白菜原產(chǎn)于中亞、歐洲和北非等地，栽培歷史悠久，遺傳資源豐富。多種多樣的類型和豐富的種質資源為白菜雜交育種創(chuàng)造了優(yōu)越條件，近緣種間雜交可將不同類型的優(yōu)良性狀集中于同一雜種后代，獲得品質好、產(chǎn)量高和抗性優(yōu)良的白菜新品種。因此，研究白菜雜種后代減數(shù)分裂過程中染色體行為規(guī)律對白菜雜交育種、提高白菜品種品質和抗性具有重要意義。

白菜多數(shù)種類屬于異花授粉植物，遺傳組成復雜，具有較強的雜種優(yōu)勢[1]。不同類型間在農(nóng)藝性狀、生長勢、抗性和適應性等方面差異較大，通過雜交可實現(xiàn)優(yōu)勢互補與品種改良。例如，不結球白菜不育系與5 份自交系雜交選育，雜種后代的多個農(nóng)藝性狀與雙親相比具有較好表現(xiàn)[2]。通過對白菜薹的10 個自交單株進行配合力測定，探索出影響白菜薹主要農(nóng)藝性狀的相關遺傳因素，所得結果為白菜薹自交系的篩選和品種培育提供了重要依據(jù)[3]。白菜的顏色選育也是遺傳改良的一個方向，紫心白菜的獲得就是將紫色白菜與大白菜雜交，在雜種后代中選擇到葉片正面紫色、背面及葉柄綠色的植株[4-5]。白菜黑腐病是一種常見病害，傳播途徑多樣，影響白菜的產(chǎn)量和品質，是由黃單胞菌野油菜致病變種引起的細菌性病害[6]。通過白菜與埃塞俄比亞芥種間雜交已成功地將抗黑腐病性狀轉入白菜[7]。黃籽沙遜具有早熟、種皮薄、含油量高等黃籽油菜的優(yōu)點，是用于甘藍型油菜黃籽性狀改良的理想材料[8]。白菜中還有較豐富的抗根腫病資源，在30 多份來自國內(nèi)外的白菜品種中，經(jīng)過抗病性鑒定，篩選出13 份抗性材料[9]。通過種間雜交和分子標記輔助選擇，大白菜抗根腫病基因CRb已成功轉入不結球白菜[10]和甘藍型油菜[11]。具有抗根腫病特性的大白菜與普通白菜雜交，再經(jīng)多代自交和回交，還選育出攜帶抗性基因的白菜近等基因系，可作為白菜抗根腫病育種的遺傳資源[12]。

白菜單倍體減數(shù)分裂表現(xiàn)較多異常，第一次減數(shù)分裂（MI）前期染色體并不全以單價體形式存在，較多染色體形成二價體甚至三價體，大多數(shù)花粉母細胞內(nèi)出現(xiàn)3 對二價體。中期染色體在赤道板位置排列并不整齊，有少部分染色體分布于赤道板以外。減數(shù)分裂結束時形成較多的三分孢子[13]。而在白菜的同源四倍體中，花粉母細胞減數(shù)分裂時染色體常形成多價體，偶爾形成單價體，并且在減數(shù)第一次分裂后期出現(xiàn)不均等分離的現(xiàn)象[14]。白菜與甘藍型油菜雜種二代發(fā)生形態(tài)分離，出現(xiàn)了偏白菜的類型和偏甘藍型油菜的類型以及中間類型。不同類型間染色體數(shù)目也不同，偏白菜類型染色體數(shù)目為20，減數(shù)分裂中平均每個花粉母細胞形成1.64個單價體、9.11 個二價體和0.04 個三價體。中間類型的植物染色體數(shù)目在23～28。偏甘藍型植株染色體數(shù)目在29～38，平均每個花粉母細胞形成0.68 個單價體、18.23 個二價體和0.30 個三價體[15]。不同類型的白菜雜交獲得的雜種染色體數(shù)目仍為20，花粉母細胞減數(shù)分裂正常，絕大部分細胞形成10 個二價體[16]。

當前廣泛栽培的白菜品種雖然具有較好的綜合性狀，但大部分栽培品種的品質還有待進一步提高，多數(shù)種類抗病蟲特性較差，尤其是菌核病對白菜等十字花科植物危害十分嚴重。有關白菜雜種減數(shù)分裂規(guī)律的研究較少，雜種后代的育性改良缺少理論依據(jù)。為了研究白菜雜種后代的遺傳規(guī)律，創(chuàng)建有經(jīng)濟價值的白菜新種質，采用農(nóng)藝性狀具有較大差異的兩種白菜作為親本進行雜交，有望從雜種后代中篩選到農(nóng)藝性狀優(yōu)良的新材料。兩個親本在形態(tài)上存在極大差異，黃芽白形體大，葉色白，結球性好；而矮抗青形體較小，葉色暗綠，不結球，二者具有很好的互補性。通過減數(shù)分裂過程觀察，探索雜種細胞遺傳學規(guī)律，找出減數(shù)分裂過程與花粉育性之間的關系，并對雜種后代進行菌核病抗性鑒定，為白菜雜交育種創(chuàng)建新材料提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

矮抗青與黃芽白屬于十字花科蕓薹屬植物，在進化和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中形成不同的變種，在形態(tài)學方面有較大差異，具有不同的食用價值。黃芽白葉片大，易結球，單株質量大，不易抽薹；而矮抗青葉片肥厚，不結球，較易抽薹，單株質量較小。二者生長習性相近，都表現(xiàn)為生育期較短，不耐陰雨潮濕。2015 年秋季，親本露天播種，第二年春季盛花期進行人工雜交并收獲種子，經(jīng)鑒定獲得雜種一代。黃芽白作母本的雜交記為正交，雜種一代記作F1。以矮抗青為母本的雜交記為反交，雜種一代記作F'1。正反交雜種一代經(jīng)過多代連續(xù)自交，于2020 年形成穩(wěn)定新種質F5和F'5（圖1）。將雜種后代在田間種植，開溝起壟，行距30 cm，株距20 cm，冬季做好排水工作。分別在2017 年和2021 年春季觀察雜種F1、F'1和F5、F'5花粉育性、植株表型和花粉母細胞減數(shù)分裂特征，并于2021 年春季進行抗菌核病特性鑒定。

圖1 雜種后代來源系譜

1.2 方法

1.2.1 人工雜交 2016 年春季，于白菜盛花期，選擇無明顯病蟲害、生長健壯的植株作母本，用鑷子將即將開放的花蕾剝開去除雄蕊，然后套上雜交專用紙袋。翌日上午取父本花粉為母本授粉。授粉后7 d 左右去掉紙袋，讓其自然生長，待種子成熟后收取種子。

1.2.2 花粉育性觀察 選擇天氣晴朗、氣溫較高時間段，一般在上午10：00 花粉活力最強，適合觀察花粉育性。在田間取新開的花朵，每個材料選3株，每株取5 朵花用于觀察。從花朵中取1～2 枚花藥放于載玻片上并用鑷子擠破花藥，立即加1～2 滴醋酸洋紅，用蓋玻片蓋好輕輕按壓，然后放在顯微鏡（Nikon Eclipse 80i，日本）下觀察。飽滿、圓形、形體大、被染色程度深的為有活力花粉，反之則是無活力花粉?；ǚ塾砸运^察的可育花粉占總觀察花粉數(shù)的百分比表示。

1.2.3 雜種后代形態(tài)學觀察 將親本和雜種后代種植于田間，在幼苗期（10 片真葉）觀察幼苗葉片形態(tài)特征。在終花期觀察株型并統(tǒng)計分枝數(shù)量以及花器官各部分特征。成熟期統(tǒng)計植株結實情況，植株結實性以單株形成角果數(shù)和單角果結實數(shù)反映，單株結實數(shù)=單株角果數(shù)×每角果種子數(shù)。

1.2.4 花粉母細胞減數(shù)分裂觀察 選擇晴好、氣溫較高天氣，上午11：00 左右取發(fā)育階段適宜的花蕾，使用固定液（V無水乙醇∶V冰乙酸=3∶1）處理迅速殺死細胞，使染色體保持原有形態(tài)。將花蕾在固定液中處理24 h 以上，于-20 ℃冰箱中貯藏。從花蕾中取出花藥于1 mol·L-1的HCl 溶液中，60 ℃水浴2 min，可有效去除細胞質干擾，觀察染色體更清晰。然后將花藥放在載玻片上用鑷子壓碎，再除去花藥壁，滴加卡寶品紅，蓋上蓋玻片，在光學顯微鏡（Nikon Eclipse 80i，日本）下觀察。重點觀察處于減數(shù)分裂不同階段的花粉母細胞染色體行為，選取典型細胞拍照記錄。

1.2.5 菌核病抗性鑒定 采用PDA 培養(yǎng)基培養(yǎng)菌核病（Sclerotinia sclerotiorum）病原菌，在25 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，待菌絲長滿培養(yǎng)皿后即可接種。選擇菌核病高發(fā)階段（白菜盛花期）進行莖稈接種，先在莖稈上鉆小孔，再用牙簽蘸些帶有菌絲的培養(yǎng)基小塊，將牙簽插入小孔中，并用保鮮膜包扎防止雨淋或風干。每個材料隨機選擇5 株，每株接種3 個點，以當前主栽白菜品種豐抗90 作為對照。分別于接種后7、10 d 觀察病斑大小，以沿莖稈病斑長度L為指標反映感病程度。測量結果與對照比較計算相對感病度S，即S=L/L對照，S值越大表示感病度越高（抗病性越弱），S值越小表示感病度越低（抗病性越強）。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

每個觀察測量的性狀設置5 個重復，獲得的數(shù)據(jù)采用方差（ANOVA）和卡平方（χ2）進行分析，以平均值±標準偏差表示。

2 結果與分析

2.1 雜種后代形態(tài)學特征

正反交雜種一代（F1和F'1）營養(yǎng)生長旺盛，秋冬季生長迅速，形成的葉片與整個植株都比雙親高大。植株形態(tài)與親本之間有較大差異，總體表現(xiàn)出偏黃芽白親本特征。葉片形態(tài)表現(xiàn)出雙親的中間型，葉柄較雙親長，葉片大而平展，葉邊緣平滑無葉裂。苗期株型為半直立，葉片斜向上伸展，整個植株明顯大于雙親（圖2-A～C）。與雙親相比，雜種一代植株抽薹較早，所形成菜薹肥大粗壯，適合食用。生育后期形成較多分枝，多為基部分枝，株型緊湊，以矮抗青為母本的雜種后代F'1和F'5平均形成19 個分枝，而雙親只有12～13 個分枝。開花后形成大量角果，F(xiàn)'1和F'5單株形成角果數(shù)分別達359.9 和391.2 個，而雙親單株形成角果數(shù)僅有180～190 個。雖然單角果形成種子數(shù)不如雙親，但單株結實數(shù)比親本明顯提高。正交和反交產(chǎn)生的雜種后代表型非常相似，只是反交雜種后代植株生長更旺盛，葉片大，分枝多，植株高，在葉片表面顏色和光滑度上也有差異。而正反交雜種后代的花粉育性和結實性無明顯差異（表1）。

表1 雜種后代形態(tài)和育性特征

圖2 雜種后代表型和花粉特征

經(jīng)多代自交形成的高世代雜種（F5和F'5）在形態(tài)上未發(fā)生較大變化，葉片形態(tài)與株型都與雜種一代相似，只是植株營養(yǎng)生長更旺盛，植株更高大。尤其是反交雜種后代F'5葉片肥大，生長快，單株質量大，具有極大的生產(chǎn)潛力，葉片連同葉柄長度達到50 cm 左右，株高達155.1 cm，分枝數(shù)平均19個。經(jīng)過多代自交花粉育性仍未能恢復到親本水平，每角果種子數(shù)比親本略低，但由于植株高大，形成較多角果，單株結實數(shù)比親本高（表1）。

2.2 花粉母細胞減數(shù)分裂染色體聯(lián)會情況

雜種后代植株染色體數(shù)目與親本一致，均為20條染色體，未發(fā)現(xiàn)染色體數(shù)目變異植株。在同一花藥中細胞分裂基本同步，絕大多數(shù)細胞處于同一分裂階段。在MI前期，染色質凝縮成細絲狀（圖3-A）。隨著減數(shù)分裂過程延續(xù)，染色體形態(tài)更加清晰，聯(lián)會狀況可清晰辨認出來，但由于染色體凝縮程度不夠，只能觀察到多條染色相互聯(lián)接（圖3-B）。

圖3 雜種花粉母細胞MⅠ前期染色體行為

到終變期，染色體形態(tài)進一步凝縮，是觀察染色體聯(lián)會的最佳時機。二價體是雜種后代染色體聯(lián)會的主要構型，平均每個花粉母細胞形成7.0～8.5個二價體，個別細胞中也觀察到四價體。二價體的形態(tài)主要有環(huán)狀和棒狀兩種構型，環(huán)狀二價體是由同源染色體之間形成2 個交叉點而引起的，而棒狀二價體則是同源染色體之間只形成1 個交叉點，二價體交叉的數(shù)量可在一定程度上反映同源染色體聯(lián)會的緊密程度（圖3-C）。雜種后代平均每個花粉細胞形成3～5 個環(huán)狀二價體和3～4 個棒狀二價體。而兩個親本矮抗青和黃芽白每個細胞平均形成環(huán)狀二價體的數(shù)目分別為5.5 和5.2 個，而棒狀二價體的平均數(shù)分別為3.7 和4.4 個（表2）。雜種后代中，F(xiàn)5形成環(huán)狀和棒狀兩種形態(tài)的二價體數(shù)量相同，其他雜種均形成較多的環(huán)狀二價體。但與親本相比，環(huán)狀二價體的數(shù)量偏低。除二價體外，還有少數(shù)四價體形成，雜種后代平均每個細胞形成0.6～1.3 個四價體，而矮抗青和黃芽白形成四價體的平均數(shù)分別為0.4 和0.2 個。四價體多以兩個環(huán)狀二價體之間由部分染色質相連形成“8”字形四價體（圖3-D）。雜種后代中形成四價體的比例比親本高，同時，雜種后代中還以極低的比例（平均每個細胞0.1 個）出現(xiàn)其他染色體聯(lián)會構型（除四價體之外其他類型的多價體），而在親本中未發(fā)現(xiàn)其他染色體聯(lián)會構型（表2）。染色體聯(lián)會情況表明，在雜種后代同源染色體聯(lián)會過程中出現(xiàn)較多的多價體等異常情況，所形成的二價體交叉數(shù)偏少，也表明同源染色體聯(lián)會不夠緊密。

表2 雜種花粉母細胞MⅠ前期染色體聯(lián)會

正反交雜種后代之間的花粉母細胞染色體聯(lián)會情況非常相似，形成二價體的比例無顯著差異，都以較低的比例出現(xiàn)四價體以及其他類型的多價體。經(jīng)過多代自交形成的高世代雜種花粉母細胞形成二價體的比例比雜種一代高，而形成四價體的比例較低。表明經(jīng)過多代自交，在減數(shù)分裂過程中染色體聯(lián)會更加正常。

2.3 花粉母細胞減數(shù)分裂后期染色體分離

在雜種后代花粉母細胞MI和MⅡ中期，染色體整齊地排列于赤道板位置，但在少數(shù)細胞中也出現(xiàn)少數(shù)染色體停留在其他區(qū)域，與其他染色體不同步（圖4-A～B）。MI后期，配對的染色體發(fā)生分離，并在紡錘絲的牽引下移向細胞兩極，83%～86%的花粉母細胞染色體發(fā)生均等分離，即染色體10∶10 分開，而兩親本發(fā)生均等分離的細胞數(shù)分別占95%和97%。但不均等分離的情況也以較低頻率發(fā)生，如11∶9 和12∶8 分離方式（表3）。不同雜種后代發(fā)生均等分離的細胞比例和發(fā)生不均等分離的細胞比例相近，但與親本相比，發(fā)生均等分裂的細胞比例小，而發(fā)生不均等分離的細胞比例更大。這也是雜種后代減數(shù)分裂異常的一個表現(xiàn)。

表3 雜種后代花粉母細胞后期染色體分離

圖4 MⅠ 和MⅡ中期和后期染色體分離行為

在MI后期同源染色體分開過程中，發(fā)現(xiàn)有個別染色體落后現(xiàn)象。在雜種后代中，在最低3%比例最高12%比例的細胞中發(fā)現(xiàn)落后染色體，而在親本中極少觀察到包含落后染色體的細胞（表3）。在有些細胞中還發(fā)現(xiàn)由于同源染色體不能及時分裂而形成染色橋的現(xiàn)象（圖4-C）。而雜種后代中出現(xiàn)后期染色體橋的細胞占總觀察細胞數(shù)的4%～10%（表3）。中后期橋和落后染色體的出現(xiàn)勢必影響配子的形成，造成部分花粉敗育。而在兩個親本中，這種染色體落后情況極少出現(xiàn)，也沒觀察到染色體橋的發(fā)生。后期染色體分離過程的異常也可能引起雜種后代花粉育性降低。

所有雜種后代花粉母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂，同源染色體和染色單體分開形成具有四個核的四分孢子，未發(fā)現(xiàn)有其他情況（三分孢子和五孢子）出現(xiàn)（圖4-D）。與雜種一代相比，經(jīng)過自交形成的高世代雜種花粉母細胞中，不均等分離、落后染色體和染色體橋等異常情況顯著減少，與親本相比，染色體行為仍然存在較多異常，雖然最終都形成四分孢子，但仍然對配子育性有一定影響。

2.4 小孢子發(fā)育過程

減數(shù)分裂完成后，雜種所有花粉母細胞形成四分體，即新形成的4 個小孢子被包裹在一起，后期，小孢子釋放出來繼續(xù)發(fā)育。初期小孢子體積較小，平均直徑在15.0 μm 左右，后來小孢子體積不斷增大，平均直徑達到20.0 μm，此時小孢子進入單核靠邊期，細胞核被中央大液泡排擠到細胞邊緣，此時花蕾長度達（5.6±1.1）mm，而在相同小孢子發(fā)育時期，親本花蕾長度為（4.5±1.3）mm。與親本相比雜種小孢子處于單核靠邊期的花蕾體積偏大，經(jīng)卡平方（χ2）檢測二者之間在0.05 水平上存在顯著差異。這表明雜種營養(yǎng)生長更加旺盛，而生殖生長相對較遲。

當花蕾長度達到6.0 mm 時，雜種小孢子發(fā)育進入三核期，細胞核較大，仍位于細胞邊緣（圖4-B）。與單核期相比，小孢子直徑進一步增大，達到（25.0±1.3）μm，此時小孢子發(fā)育成熟。與親本相比，雜種成熟的小孢子直徑大小一致，二者之間在0.05 水平上無顯著差異，這表明雜種小孢子發(fā)育正常。但雜種正常發(fā)育的小孢子數(shù)量只占總數(shù)的93%，另外7%體積較小，發(fā)育遲緩，而親本全部小孢子均發(fā)育正常。

2.5 雜種后代菌核病抗性

分別對雜種一代（F1與F'1）和高世代雜種（F5與F'5）進行莖稈接種菌核病病原菌鑒定雜種抗病性，接種后7 d 和10 d 沿莖稈測量形成病斑長度，并以大白菜豐抗90 為對照計算相對感病度。所有待檢測材料在接種點均形成病斑，顏色黑暗，早期呈圓形，后期沿莖稈擴大，呈橢圓形。病斑生長速度較快，接種7 d 后病斑平均長度為3.74 cm，接種10 d 后，病斑平均長度為6.09 cm。隨著病斑的繼續(xù)生長，植物莖稈組織壞死，后期病斑部位長出肉眼可見的菌絲，植物莖稈腐爛，極易折斷。通過病斑長度和相對感病度測算，矮抗青親本表現(xiàn)為抗病，接種后7 d 和接種后10 d 的病斑長度都顯著小于對照，相對感病度也顯著小于對照。而黃芽白親本接種后7 d 病斑長度大于對照，接種后10 d 的病斑長度與對照無差異。雜種后代中只有雜種后代F'5形成病斑長度和相對感病度明顯低于對照，表明其與對照相比有較好的菌核病抗性，而另外3個雜種抗病性與對照相比無顯著差異（表4）。

表4 雜種的莖稈菌核病抗性鑒定

3 討論與結論

本研究中兩種形態(tài)差異較大的白菜雜交所產(chǎn)生的雜種后代在生長勢和植株形態(tài)上表現(xiàn)出明顯的生長優(yōu)勢，莖葉等營養(yǎng)器官明顯比雙親大，單株質量也遠超過兩親本。近緣種雜交后代營養(yǎng)生長旺盛現(xiàn)象也在多種植物雜交中發(fā)生，白菜與蘿卜雜種后代就表現(xiàn)出營養(yǎng)器官生長旺盛的特征，進一步對轉錄組和代謝組研究發(fā)現(xiàn)，在雜種體內(nèi)發(fā)生了大量的轉錄和代謝的改變，表明雜種的營養(yǎng)生長伴隨著基因表達和代謝的變化，但雜種營養(yǎng)生長旺盛的遺傳機制仍不清晰[17]。擬南芥雜種后代在葉片大小、分枝數(shù)量、種子產(chǎn)量等方面也存在優(yōu)于雙親的特征，而且擬南芥表現(xiàn)出的這種特征與親本親緣關系遠近無相關性[18]。但蕓薹屬白菜和甘藍與其近緣種雜交后代的種子產(chǎn)量卻與親本的親緣關系表現(xiàn)出負相關的關系[19]。在表現(xiàn)較強生長優(yōu)勢的擬南芥雜種研究中發(fā)現(xiàn)與光合作用有關的基因上調(diào)表達，這些上調(diào)表達的基因往往是參與葉綠體形成的基因或參與光合作用過程的基因，同時發(fā)現(xiàn)雜種葉片中葉綠體數(shù)量增多，光合作用速率加快[20]。白菜雜種后代表現(xiàn)出營養(yǎng)器官生長旺盛，發(fā)生在植株生長的早期，葉綠體合成相關基因在發(fā)芽后2 d 就開始上調(diào)表達，在種子萌發(fā)過程中一系列的代謝活動的改變可能是雜種旺盛生長的基礎[21]。甘藍型油菜雜種也表現(xiàn)出植株發(fā)育早期光合作用相關基因表達與雜種營養(yǎng)生長旺盛有關的現(xiàn)象[22]。

白菜不同亞種和變種染色體組雖然都來自同一祖先，包含相同數(shù)目的染色體，但在長期進化過程中必然會產(chǎn)生差異，影響雜種減數(shù)分裂過程中染色體同源聯(lián)會過程。本研究中二倍體雜種的染色體來自不同變種的白菜，在減數(shù)分裂過程中主要發(fā)生同源聯(lián)會形成二價體，但同時也會發(fā)生四價體等多價體聯(lián)會構型，異常聯(lián)會情況比親本頻繁，這表明不同來源的染色體影響同源聯(lián)會過程。同一染色體內(nèi)不同染色體間也可能存在部分同源關系，白菜單倍體在減數(shù)分裂過程中10 條染色體可形成1個三價體、2 個二價體和3 個單價體[23]。甘藍型油菜單倍體染色體聯(lián)會時也觀察到同一細胞中發(fā)生2個A 染色體組形成的二價體，表明A 染色體組中的10 條染色體存在部分同源關系[24]。同一染色體組內(nèi)不同染色體間的部分同源性可能影響二倍體雜種染色體同源聯(lián)會，在減數(shù)分裂時形成多價體。有研究表明，合成雜種的染色體組結構也影響染色體同源聯(lián)會，在蕓薹屬合成種間四倍體雜種（AABC、ABBC 和ABCC）中，同源染色體主要發(fā)生同源聯(lián)會，但也有染色體組內(nèi)不同染色體間的聯(lián)會和不同染色體組間聯(lián)會的情況[25]。白菜與甘藍型油菜合成三倍體雜種（AAC）中所有A 染色體組發(fā)生同源聯(lián)會的花粉母細胞只占71%[26]。還有研究表明，雜種減數(shù)分裂中染色體行為紊亂與相關基因表達情況有關系。以甘藍型油菜與甘藍為親本合成的三倍體雜種（ACC）中，減數(shù)分裂過程很不正常，減數(shù)分裂中期染色體排列混亂，后期形成落后染色體和染色體橋，同時發(fā)現(xiàn)雜種體內(nèi)與減數(shù)分裂相關的基因發(fā)生下調(diào)表達，這說明減數(shù)分裂過程中染色體行為受相應基因表達的影響[27]。細胞周期相關蛋白表達豐度也影響減數(shù)分裂過程中的染色體行為，例如染色質結構和動力學、細胞周期控制、細胞分裂、染色體聯(lián)會和細胞骨架等，相關蛋白等指標常優(yōu)先上調(diào)表達，在白菜同源多倍體中表達豐度下降，從而同源多倍體白菜在減數(shù)分裂過程中染色體聯(lián)會形成單價體或多價體，染色體排列和分離時出現(xiàn)異?，F(xiàn)象[19]。減數(shù)分裂是形成配子的關鍵步驟，在人工合成雜種細胞內(nèi)來自不同親本的遺傳物質進入同一細胞勢必引起減數(shù)分裂過程紊亂，而異常的減數(shù)分裂往往引起配子的敗育[28]。魚腥草減數(shù)分裂過程11.8%的花粉母細胞出現(xiàn)落后染色體、微核、不均等分離和非四分孢子等現(xiàn)象，而可育花粉僅1.5%[29]。馬鈴薯雜種的花粉育性與花粉母細胞減數(shù)分裂過程中形成二價體數(shù)目呈正相關[30]。

通過甘藍與合成蕓薹屬六倍體雜交已成功將甘藍的菌核病抗性基因轉入甘藍型油菜[31-32]。經(jīng)過多代自交后，從F'5中篩選到對菌核病有較強抗性的材料。由于雙親中矮抗青具有較好抗性，因此可推測此抗性的獲得源自母本矮抗青。雜種后代的形態(tài)、生理等層次的性狀表現(xiàn)具有多樣性，有些性狀表現(xiàn)為雙親的中間型，有些性狀可能表現(xiàn)出超親型，有些性狀表現(xiàn)為偏親型（即某一性狀與雙親之一相近）[33]。雜種后代某些性狀偏某一親本的現(xiàn)象比較普遍，比如野生玫瑰與黃刺玫種間雜種的花冠大小就完全遺傳了母本（野生玫瑰）的特征[34]。

通過雜交和連續(xù)自交獲得的白菜雜種豐富了白菜遺傳改良遺傳資源，尤其是所獲得的菌核病抗性較強的雜種為白菜雜交育種創(chuàng)造了良好材料，通過進一步篩選有望獲得白菜新品種，雜種花粉母細胞減數(shù)分裂規(guī)律的揭示也為白菜雜交育種提供了理論依據(jù)。