全 文 ：林业科技开发 2015 年第 29 卷第 2 期 13
doi:10． 13360 / j． issn． 1000－8101． 2015． 02． 003 中图分类号:S685
山东崂山溲疏的 SＲAP遗传多样性分析
吕俊杰，马燕，任莹，臧德奎*
(山东农业大学林学院，山东 泰安 271018)
摘 要:崂山溲疏观赏和经济价值均比较高，研究其遗传多样性水平，有利于保护其种质资源并开发利用野生资
源。对 2013—2014 年采自崂山的 17 份试验样品进行 SＲAP 遗传多样性分析。用 15 对引物扩增共得到 170 个位
点，其中多态位点 136 个，多态位点百分率达 80． 00%，有效等位基因数 1． 427 0，Nei’s 基因多样性指数 0． 251 2，
Shannon’s信息指数 0． 379 7。聚类分析和主坐标分析所得结果基本一致，聚类分析中所有样品被分为 2 类 4 组，主
成分分析中被分为 2 类 5 组。研究结果表明:崂山溲疏有较高的遗传多样性水平;变种无柄溲疏与原变种明显被
分为两类，为变种的存在提供了分子依据;原变种样品间的分类结果则表明海拔、生境差异导致了崂山溲疏自然居
群的遗传分化;主坐标分析能从不同方向、不同层面更加直观地显示各样品间的关系。
关键词:崂山溲疏;SＲAP;遗传多样性;海拔;生境
Genetic diversity analysis of Deutzia glabrata in Shandong Province based on SＲAP Markers∥L Junjie，
MA Yan，ＲEN Ying，ZANG Dekui
Abstract:Genetic diversity of Deutzia glabrata was studied to protect，develop and introduce wild resources of D． glabrata
due to it’s high ornamental and economic value． Genetic diversity of 17 D． glabrata and D． glabrata var． sessilifolia samples
collected from Laoshan in 2013－2014 was studied by sequence-related amplified polymorphism (SＲAP)． 170 loci were i-
dentified with 15 SＲAP primer combinations and 136 loci were polymorphic，the proportion of polymorphic loci (PPL)was
80． 00%，the effective number of alleles (Ne)was 1． 427 0，Nei’s gene diversity (H)was 0． 251 2，Shannon’s information
index (I)was 0． 379 7． All samples were classified into 2 groups and 4 subgroups by cluster analysis and 2 groups and 5
subgroups by principal coordinate analysis，which two results were similar． The results showed a rich genetic diversity in D．
glabrata and D． glabrata var． sessilifolia were clearly classified into 2 groups，providing molecular basis for existence of the
variety． The results from original species clearly showed that differences between altitude and habitat may lead to genetic
differentiation of the natural population． Ｒelation between different samples could be revealed more visually on different
levels and from different directions by principal coordinate analysis．
Key words:Deutzia glabrata;SＲAP;genetic diversity;altitude;habitat
Author’s address:School of Forestry，Shandong Agricultural University，Tai’an 271018，Shandong，China
收稿日期:2014－09－15 修回日期:2014－11－05
基金项目:山东省农业良种工程重大课题(鲁农良字［2010］6 号)。
作者简介:吕俊杰(1990 －) ，女，硕士生，研究方向为园林植物资源。
通信作者:臧德奎，男，教授。E-mail:zangdk@ sdau． edu． cn
崂山溲疏(Deutzia glabrata) ，又名无毛溲疏、光萼
溲疏，属于虎耳草科溲疏属，分布于东北及山东［1］。在
山东主要分布于崂山，在第 2 次全国重点保护野生植
物资源调查中被列为山东省调查物种。本种具有一变
种，即无柄溲疏［D． glabrata var． sessilifolia (Pamp．
Zaikonn )］，不同在于叶阔卵状披针形，花枝上的叶柄
极短或无柄，花期略早。崂山溲疏花序伞房状，花朵洁
白，盛开于初夏，正值少花时节，是优良的园林观赏植
物。目前，关于溲疏属的研究主要集中在系统分类和
地理分布［2］、生理生态特性［3］、栽培繁育［4］以及同工
酶变异［5］等方面，尚未见从 DNA 水平上对崂山溲疏
的遗传多样性进行分析研究的报道。
遗传多样性是一个物种之所以能繁殖存活并且
适应环境改变的根本原因［6］。居群对环境的适应能
力在一定程度上由居群的遗传多样性水平制约着，因
此通过研究其遗传多样性水平可预测这个居群未来
的发展趋势［7］。相关序列扩增多态性是通过设计独
特的引物对基因的特定区域进行扩增，并进行分析的
标记手段［8］。该标记方法具有简便、中等产量及测
序不需预知物种的序列信息等优点［9］，目前已成功
应用于作物遗传多样性评价、指纹图谱构建、重要性
状的标记以及相关基因的克隆等方面［10－11］。本研究
对山东省内 17 份崂山溲疏进行 SＲAP 遗传多样性分
析，旨在研究其遗传多样性水平，为种质资源保护和
欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗 森林资源培育
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选育优良品种提供分子水平的依据。
1 材料与方法
1． 1 试验材料
试验样品于 2013—2014 年采自青岛崂山(表
1)。相邻植株采样间距 30 m 以上，采取新鲜幼嫩叶
片放入密封袋中，用变色硅胶干燥，同时记录样品的
小地名、海拔、经纬度并编号。
表 1 崂山溲疏样品编号及采集信息
编号 采集地点 海拔 /m 编号 采集地点 海拔 /m
1 天茶顶 586 10 北九水 712
2 崂顶 990 11 北九水 694
3 崂顶 974 12 蔚竹庵 415
4 崂顶 1 006 13 蔚竹庵 590
5 崂顶 1 011 14 兑门 956
6 崂顶 994 15 五峰仙馆 951
7 明霞洞 592 16 云霄洞 961
8 黑风口 670 17 坎门 963
9 黑风口 730
注:1 号为变种无柄溲疏，2 ～ 17 号为崂山溲疏原种。
1． 2 DNA提取
选用改良的 CTAB 法［12］提取样品总 DNA，用
0． 8%琼脂糖凝胶电泳检测 DNA质量，用紫外分光光
度计检测 DNA 浓度后用 ddH2O 稀释至 50 ng /μL，
－ 20 ℃保存备用。
1． 3 SＲAP－PCＲ反应体系和程序
SＲAP引物设计参照 Li 等［8］的方法，13 个正向
引物和 19 个反向引物共组成 247 对引物组合，由上
海生工生物工程技术服务有限公司合成。从中筛选
出 15 对扩增条带数量多、清晰、稳定的引物组合(表
2)用于正式扩增。
表 2 SＲAP扩增引物组合序列
引物组合 正向引物 反向引物
ME1－EM19 5－TGAGTCCAAACCGGATA－3 5－GACTGCGTACGAATTCTG－3
ME2－EM2 5－TGAGTCCAAACCGGAGC－3 5－GACTGCGTACGAATTAGC－3
ME3－EM12 5－TGAGTCCAAACCGGACC－3 5－GACTGCGTACGAATTAAC－3
ME5－EM6 5－TGAGTCCAAACCGGTAA－3 5－GACTGCGTACGAATTCAG－3
ME5－EM13 5－TGAGTCCAAACCGGTAA－3 5－GACTGCGTACGAATTGCC－3
ME6－EM13 5－TGAGTCCAAACCGGTCA－3 5－ GACTGCGTACGAATTGCC－3
ME7－EM4 5－TGAGTCCAAACCGGAAG－3 5－GACTGCGTACGAATTCGA－3
ME7－EM5 5－TGAGTCCAAACCGGAAG－3 5－GACTGCGTACGAATTAAT－3
ME7－EM15 5－TGAGTCCAAACCGGAAG－3 5－GACTGCGTACGAATTGGT－3
ME10－EM15 5－TGAGTCCAAACCGGTGT－3 5－GACTGCGTACGAATTGGT－3
ME10－EM17 5－TGAGTCCAAACCGGTGT－3 5－GACTGCGTACGAATTGAT－3
ME11－EM2 5－TGAGTCCAAACCGGTAG－3 5－GACTGCGTACGAATTAGC－3
ME11－EM18 5－TGAGTCCAAACCGGTAG－3 5－GACTGCGTACGAATTCAT－3
ME13－EM10 5 －TGAGTCCAAACCGGCGT－3 5－ GACTGCGTACGAATTCAA－3
ME13－EM17 5 －TGAGTCCAAACCGGCGT－3 5－GACTGCGTACGAATTGAT－3
反应体系为 25 μL:10 × PCＲ Buffer 2． 5 μL，模板
DNA 75 ng，Mg2 + 3 mmol /L，dNTP 0． 4 mmol /L，上下
游引物各 0． 22 μmol，Taq DNA 聚合酶 1． 5 U，用
ddH2O调整使终体积为 25 μL。
PCＲ扩增程序为:94 ℃预变性 5 min;94 ℃变性
1 min，35 ℃退火 1 min，72 ℃延伸 1 min，5 个循环;94
℃变性 1 min，50 ℃退火 1 min，72 ℃延伸 1min，30 个
循环;72 ℃延伸 7 min。
PCＲ扩增产物采用 2%琼脂糖凝胶电泳分离，溴
化乙锭(EB)染色后在北京六一 WD－9403CS 型紫外
仪上采集图像。
1． 4 数据分析
根据扩增条带结果，选取易于识别的条带，在相
同迁移率位置上，有带记为 1，反之为 0，得到原始数
据矩阵。用 POPGENE 1． 32 分析得到多态性位点数、
多态位点百分率、等位基因数 Na、有效等位基因数
Ne、Nei’s基因多样性指数 H、Shannon’s 信息指数 I。
应用 NTSYS Version 2． 10e 软件根据 Nei’s遗传相似
系数利用 UPGMA方法进行聚类，绘出聚类分析树状
图，并进行主坐标分析。
2 结果与分析
2． 1 SＲAP引物扩增多态性分析
崂山溲疏 17 份样品用筛选出的 15 对引物扩增
(表 3)，共扩增出 170 个位点，多态性位点 136 个，多
态性位点百分率为 80． 00%，Ne、H、I 分别为1． 427 0，
0． 251 2，0． 379 7，说明山东省崂山溲疏遗传多样性较
高。每对引物产生的位点数为 7 ～ 15，多态位点数为
5 ～ 14，平均每对引物产生 11． 33 个位点和 9． 07 个多
态性位点。引物组合 ME2 －EM2、ME7 －EM4、ME7 －
EM5、ME10 －EM15 的多态性位点比率均为 100%，
ME11－EM2 产生的多态位点比率最低，为 45． 45%;
Ne 以 M10 － E15 最高，H 和 I 值以 M7 －E4 最高，
M13－E10的 Ne、H、I指数均最低。
2． 2 聚类分析
样品之间遗传相似系数介于 0． 651 4 ～ 0． 925 9，
14，15 号样品之间遗传相似系数最高，为 0． 925 9，应
该与两者之间海拔、生境最为相似有关;1，4 号之间
遗传相似系数最低，为 0． 651 4;原变种样品之间 7 号
与 13 号遗传相似系数最低，为 0． 759 6。
UPGMA聚类结果(图 1)显示，在相似系数为0． 8
处所有样品可以分为两大类，第Ⅰ大类为来自天茶顶
的无柄溲疏，第Ⅱ大类包括所有崂山溲疏原变种样
品。第Ⅱ大类在相似系数 0． 841 处又分为 3 组，第 1
组样品海拔全部在 600 m 以上，主要来自黑风口、崂
顶附近;第 2 组只包含一个样品，来自明霞洞，海拔为
森林资源培育 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗
林业科技开发 2015 年第 29 卷第 2 期 15
表 3 15 对 SＲAP引物组合及其扩增结果
引物组合 总位点数 多态位点数 多态位点百分率 /% 有效等位基因数(Ne) Nei’s基因多样性指数(H) Shannon信息指数(I)
ME1－EM19 11 6 54． 55 1． 433 0 0． 238 8 0． 342 9
ME2－EM2 11 11 100 1． 618 5 0． 338 0 0． 499 0
ME3－EM12 12 10 83． 33 1． 546 2 0． 307 1 0． 450 4
ME5－EM6 14 11 78． 57 1． 330 3 0． 206 2 0． 322 7
ME5－EM13 12 9 75． 00 1． 308 8 0． 198 8 0． 314 8
ME6－EM13 13 9 69． 23 1． 357 6 0． 216 5 0． 328 5
ME7－EM4 7 7 100 1． 668 7 0． 389 6 0． 574 7
ME7－EM5 9 9 100 1． 583 4 0． 336 9 0． 501 1
ME7－EM 15 15 14 93． 33 1． 301 6 0． 193 9 0． 317 2
ME10－EM15 10 10 100 1． 679 0 0． 371 5 0． 539 7
ME10－EM17 11 7 63． 64 1． 516 6 0． 275 2 0． 393 2
ME11－EM2 11 5 45． 45 1． 244 9 0． 143 9 0． 217 2
ME11－EM18 13 12 92． 31 1． 422 0 0． 254 0 0． 391 1
ME13－EM10 10 6 60． 00 1． 178 2 0． 116 2 0． 192 3
ME13－EM17 11 7 63． 64 1． 528 5 0． 286 8 0． 408 7
平均 11 9 78． 60 1． 447 8 0． 258 2 0． 386 2
总计 170 136 80． 00 1． 427 0 0． 251 2 0． 379 7
592 m;第 3 组包括来自蔚竹庵的两个样品，海拔分别
为 415 和 590 m。其中第 1 组样品除 8，9，10，11 号海
拔在 670 ～ 730 m，其他样品海拔均在950 ～ 1 020 m，
在相似系数 0． 858 处分为两小类，来自不同小地点的
样品交叉聚在一起。
聚类结果显示，原变种与变种明显聚为两大类，
为变种的存在提供了分子层面的依据。原变种中，海
拔 400 ～ 600 m的样品聚为两组，海拔 670 m 以上的
样品聚为一组，表明来自蔚竹庵(415，590 m)、明霞
洞(592 m)、海拔 670 m 以上的样品有明显差异，发
生了一定程度的遗传分化。因此推测海拔差异是导
致崂山溲疏自然居群遗传分化的因素之一。
图 1 17 份崂山溲疏遗传相似系数的 UPGMA聚类图
同时，7 号样品和 13 号样品虽然海拔十分接近，
但遗传相似系数最低，原因在于前者采自崂山南坡而
后者采自于北坡，两地气候差异显著;来自黑风口、崂
顶等崂山北坡的样品虽然海拔跨越了 670 ～ 1 020 m，
但没有表现出较大的遗传差异，交叉聚在一起。因此
生境也是影响居群遗传分化的一个因子。
2． 3 主坐标分析
对 17 份崂山溲疏样品的 SＲAP标记的原始矩阵
进行主坐标分析(图 2)，前 3 个主坐标的方差贡献率
分别为 17． 67%，15． 36%，9． 82%。对 17 份样品做
前 3 个主坐标三维图的排序。
图 2 依据 SＲAP标记对 17 份崂山溲疏样品进行
主坐标分析的三维散点图
由图 2可知，17份崂山溲疏样品在三维图中被分
为两大类。第Ⅰ大类为来自天茶顶的无柄溲疏，第Ⅱ大
类包括所有崂山溲疏原变种样品。第Ⅱ大类中的样品
又被分为 4组:7号样品为一组;12，13 号为一组;聚类
分析中第Ⅱ大类第 1 组的样品在主坐标分析中被细分
为两组，2，3，8，10，11 号为一组，4，5，6，9，14，15，16，17
号为一组，分类结果同聚类分析结果基本一致。在第
1主坐标轴上，变种无柄溲疏样品分布在右边，原变种
样品分布在左边，说明第 1 主轴在很大程度上反映了
其亲缘关系。在第 2 主坐标轴上，来自崂山南坡的 7
号样品位于前方，其他北坡的样品则相对靠后分布，可
以说明第 2 主坐标轴与生境有关。在第 3 主坐标轴
欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗 森林资源培育
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上，低海拔样品分布于下方，高海拔样品趋集于上方，
说明第 3 主坐标轴与海拔有较大的关系。
通过比较图 1、图 2 可以看出，聚类分析和主坐
标分析所得结果基本一致。但是，主坐标分析能从不
同方向、不同层面更加直观地显示各样品间的关系。
3 结论与讨论
对崂山溲疏的 SＲAP 分析表明，应用 SＲAP 标记
能有效地揭示崂山溲疏种质中丰富的遗传多样性。
聚类分析和主坐标分析所得结果基本一致，其中变种
无柄溲疏与原变种明显被分为两类，为变种的存在提
出了分子层面的依据。原变种样品间的分类结果则
表明海拔、生境在崂山溲疏自然居群遗传分化中扮演
着重要角色。主坐标分析能从不同方向、不同层面更
加直观地显示各样品间的关系。
多态位点百分率是体现居群内变异水平的重要
指标之一。在物种水平上崂山溲疏的多态位点百分
率为 80． 00%，表明崂山溲疏具有较高的遗传多样
性。同科植物黄山梅物种水平的多态位点百分率为
79． 00%［13］，两者水平相当。
崂山溲疏丰富的遗传多样性，是对崂山优越、复
杂的生态环境长期适应的结果。崂山地处山东半岛，
三面环海，受海洋影响，气候温暖湿润，植被类型丰富。
南、北坡气候差异较大，群落组成上也分别以亚热带区
系成分和长白区系成分为主［14］。崂山复杂多样的生
境类型，高度的空间异质性使得崂山溲疏不同基因型
的植株都可以生长，所以遗传多样性处于较高水平。
生态因子可作为控制居群中基因型频率的一种选择压
力，在相当程度上对居群的遗传分化起作用［15］，同时
遗传多样性也是物种适应环境变化的基础。
一般认为，在一个连续的居群内遗传分化很少发
生［16］。但是崂山山体险峻，生境变化大。此外，还有
海拔高度等因素的影响，使崂山溲疏的自然居群中出
现了一定的遗传分化。海拔高度可能是使崂山溲疏
出现遗传分化的主要影响因素之一。一般来说，随着
海拔升高，温度降低，降雨量增加。温度的下降可引
起植物生活期的缩短和开花、传粉物候期的延迟，使
基因传播受阻，进而导致遗传差异的产生。
在调查中发现，崂山溲疏丰富的遗传多样性也反
映在形态上，如花朵的大小，叶片的大小、形状等，这为
开发利用崂山溲疏野生资源，选育优良类型提供了基
础。在以后的调查中，可以选取一些生长正常、无明显
病虫害的植株，对其花、叶、果的一些性状，如花朵直
径、叶长、叶宽、叶长 /叶宽、叶柄长、侧脉对数、果长、果
宽等进行测量统计，以了解崂山溲疏的表型差异情况，
从分子、表型两个水平来评价崂山溲疏的遗传多样性。
植物致濒有多方面原因，较低的遗传多样性可造
成种群或物种繁衍障碍或难以适应环境的变迁而沦
为濒危种，其他人为因素如生境丧失、生境破坏及过
度开发亦可造成植物濒危。崂山溲疏有较高的遗传
多样性，因此旅游开发的同时要注意保护其生境，防
止生境破坏、过度开发导致的物种濒危。
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(责任编辑 吴祝华)
森林资源培育 欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗欗