全 文 ：甜荞和苦荞品种遗传多样性的 RAPD分析
邓琳琼1，2，张 奎1，黄凯丰1，陈庆富1*
(1．贵州师范大学生命科学学院植物遗传育种研究所，贵州贵阳 550001;2．毕节学院岩溶山区生态建设研究所，贵州毕节 551700)
摘要 ［目的］对甜荞和苦荞品种遗传多样性进行 RAPD分析。［方法］以 7个随机引物对贵州省 1999 ～2010年荞麦区甜荞和苦荞参试
品种及其亲本等合计 19个品种进行 RAPD分析。［结果］共获得 149条 DNA扩增带，其中多态性谱带 141条，多态性谱带的平均比率为
94． 89%。多态性分析及聚类分析表明，供试品种彼此均有一定的差异，其中威宁甜荞品种彼此亲缘关系较近，而其他甜荞品种间关系
较远。遗传变异性程度以种间差异最大，其次是甜荞种内不同品种间，而苦荞种内不同品种间的遗传变异性最小。［结论］研究初步建
立了 19个品种的 RAPD指纹图谱。
关键词 甜荞;苦荞;RAPD;遗传多样性
中图分类号 S132 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2011)15 －08895 －04
RAPD Analysis for Genetic Diversity of Nineteen Common and Tartary Buckwheat Varieties
DENG Lin-qiong et al (Institute of Plant Genetics and Breeding，School of Life Science，Guizhou Normal University，Guiyang，Guizhou
550001)
Abstract ［Objective］The study aimed to carry out RAPD analysis of genetic diversity of common and tartary buckwheat varieties． ［Meth-
od］The genetic diversity of 19 common and tartary buckwheat varieties including the tested varieties in Guizhou region during 1999 － 2010 and
their parents were studied using 7 primers by means of random amplified polymorphic DNA (RAPD)． ［Result］A total of 149 DNA bands
were obtained． In which，141 bands were polymorphic，accounting for 94． 89% ． Polymorphism analysis and cluster analysis showed that all
varieties had their own special bands different from each other． The varieties native to Weining were close to each other，and other common
buckwheat varieties were obviously different from each other． The interspecific genetic variation was the greatest;the intraspecific genetic vari-
ation of common buckwheat varieties was greater than that of tartary buckwheat varieties． ［Conclusion］The RAPD fingerprints of the 19 buck-
wheat varieties were established in present study．
Key words Common buckwheat;Tartary buckwheat;RAPD;Genetic diversity
基金项目 燕麦荞麦国家“十二·五”现代农业产业体系荞麦育种岗位
科学家资金项目;贵州省动植物育种专项［黔农育专字
(2010)023 号］;国家自然科学基金项目(31060207) ;贵州
省农业攻关项目［黔科合 NY字(2010)3094］。
作者简介 邓琳琼(1982 － ) ，女，湖南武冈人，硕士研究生，研究方向:
植物遗传、起源、进化。* 通讯作者，教授，博士，博士生导
师，E-mail:cqf1966@ 163． com。
收稿日期 2011-01-21
荞麦属于蓼科(Polygonaceae)荞麦属(Fagopyrum Mill) ，
有 2个栽培种，即甜荞(F． esculentum Moench)和苦荞［F． ta-
taricum (L．)Gaertn．］［1 －7］。荞麦具有较高的营养价值及药
用价值，其蛋白质的氨基酸组成十分平衡，非常适合人类的
营养［8］，能有效控制糖尿病、预防心血管硬化疾病、高血压，
能健胃消食、增加身体对疾病的免疫力。此外，还能预防癌
症。同时，荞麦对小孩的生长和智力开发也很有帮助［2，8 －9］。
近年来，随着分子生物学的发展，建立在聚合酶链式反
应(PCR)基础上的 RAPD 分析方法是 20 世纪 90 年代末发
展起来的一项检测 DNA多态性的分子标记技术［10］，由于其
操作较简单、方便、灵敏度较高、成本较低，不受环境、数量性
状和生物周期的影响、能客观地显示供试材料的 DNA 差异
等特点，目前已广泛应用于分子生物学研究的各个方
面［11 －12］。目前，RAPD技术广泛应用于植物种间亲缘关系探
讨［13 －17］、种内多样性分析［18 －23］，并获得了可靠的结果。
目前，国内外关于荞麦 RAPD研究较少。在荞麦种间系
统关系研究方面主要有王莉花等［14］利用 RAPD技术分析了
云南野生荞麦资源 9 个种、1 个变种、2 个亚种的亲缘关系，
任翠娟等［17］利用 RAPD技术分析了荞麦属 11个种的亲缘关
系。在多样性研究方面，谭萍等［20］对 10 个栽培苦荞进行了
RAPD分析，樊冬丽等［21］对陕西省 30份地方苦荞进行 RAPD
遗传多样性研究，Sharma等［22］研究了 52 份地方荞麦资源和
栽培品种的 RAPD标记，Kump等［23］利用 RAPD技术分析了
40份苦荞(栽培类型和野生类型)材料的遗传多样。笔者对
贵州省 1999 ～2010年荞麦区试参试甜荞和苦荞品种及其亲
本等共 19份荞麦材料进行了 RAPD 遗传多样性分析，以期
为荞麦遗传育种及开发利用等研究提供参考。
1 材料与方法
1． 1 材料 供试材料名称、种名、倍性及代号等见表 1。所
有材料均由贵州师范大学生命科学学院植物遗传育种研究
所提供，所有试验均在该研究所完成。
1． 2 方法
1． 2． 1 材料培养。供试材料种子在室温下浸泡 12 h，28 ℃
光照培养箱中保湿培养，待发芽后将其种植在花盆中，培养
至 3 ～4片叶龄时，取健康幼嫩叶片提取 DNA。
1． 2． 2 DNA提取。采用 2 × CTAB法提取，即取 0． 3 g 新鲜
健康的荞麦幼叶，在液氮中充分研磨成粉末，转入 1． 5 ml 的
离心管中，加入 750 μl CTAB 提取缓冲液(100 mmol /L Tris-
HCl，50 mmol /L EDTA，2% CTAB，1% PVP) ，置于 65 ℃水浴
40 min后，加入等体积的氯仿 －异戊醇混合液(24∶ 1，V /V) ，
充分混匀，10 000 r /min离心 10 min。取上清液转到干净的
离心管中，加入等体积的氯仿 －异戊醇混合液(24∶ 1，V /V) ，
充分混匀，10 000 r /min离心 10 min。取上清液，加入 2倍体
积预先冰冻的无水乙醇，轻轻摇动离心管直至出现絮状沉
淀，将离心管放在 －20 ℃中沉淀 30 min，弃去上清液，沉淀用
预先冰冻的 70%乙醇漂洗 3次，室温风干，最后加入 TE缓冲
液(10 mmol /L Tris-HCl，1 mmol /L EDTA) ，置于 － 20 ℃冰箱
保存备用。
1． 2． 3 RAPD 扩增反应。反应体系总体积 20． 0 μl，2． 0 μl
10 × PCR buffer，1． 5 μl 25． 0 mmol /L MgCl2，0． 4 μl 10． 0 mmol /L
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2011，39(15):8895 － 8898 责任编辑 陈秀晨 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.15.194
表 1 供试荞麦品种
Table 1 Buckwheat varieties used in this study
序号
No．
名称
Name
种名
Species name
倍性
Ploidy
代号
Symbol
原产地
Provenance
来源
Origin
备注
Notes
1 平鲁甜荞 F． esculentum 2x ES1 山西 陕方
2 纯甜 7号 F． esculentum 2x ES 2 贵阳 陈庆富
3 综甜 1号 F． esculentum 2x ES 3 贵阳 陈庆富
4 平荞 2号 F． esculentum 2x ES4 甘肃 王宗胜
5 丰甜 1号 F． esculentum 2x ES5 贵阳 陈庆富
6 六甜 1号 F． esculentum 2x ES6 六盘水 毛春
7 Sobano F． esculentum 2x ES7 德国 FJ Zeller 丰甜 1号、综甜 1号、纯甜 7号的杂交亲本
8 沿河甜荞 F． esculentum 2x ES8 沿河 陈庆富 丰甜 1号的杂交亲本
9 高原白花甜荞 F． esculentum 2x ES9 威宁凉山 毛春 威甜-2亲本
10 威甜-2 F． esculentum 2x ES10 威宁 毛春
11 高原红花甜荞 F． esculentum 2x ES 11 威宁雪山 毛春 威甜 －1的系选亲本
12 威甜 －1 F． esculentum 2x ES12 威宁 毛春
13 九江苦荞 F． tataricum 2x TA1 江西 毛春
14 地方细米荞 F． tataricum 2x TA2 盘县 张清明 六苦 2081的系选亲本
15 六苦 2081 F． tataricum 2x TA3 水城 张清明
16 梅花山苦荞 F． tataricum 2x TA 4 威宁梅花山 毛春 威苦-2的系选亲本
17 威苦-2 F． tataricum 2x TA 5 威宁 毛春
18 麻乍苦荞 F． tataricum 2x TA 6 威宁麻乍 毛春 威苦 －1的系选亲本
19 威苦 －1 F． tataricum 2x TA 7 威宁 毛春
dNTP，1． 0 μl 4． 0 μmol /L 10 碱基 RAPD 引物，0． 2 μl 2． 5
U /μl Taq DNA聚合酶，4． 0 μl模板 DNA(25 ng /μl) ，10． 9 μl
ddH2O。PCR 扩增程序为 94 ℃预变性 5 min，94 ℃变性
1 min，37 ℃退火 1 min，72 ℃延伸 2 min，37 个循环，最后 72
℃延伸 5 min。PCR 扩增产物用 0． 8%琼脂糖凝胶(含 0． 5
μg /ml溴化乙锭)电泳，以 λDNA/EcoRⅠ+HindⅢ作为分子量
标准，电泳结束后，紫外光下观察并拍照。
1． 3 数据分析 采用 UPGMA 法，每个样品的 RAPD 扩增
带有记为“1”，无记为“0”，使用NTSYS-pc 2． 10 e软件进行统
计分析。
根据全部引物扩增的数据统计结果，从中找出较稳定的
差异性明显的谱带作为各品种识别特征谱带，绘成各品种的
指纹图谱。再比较所有甜荞和苦荞品种，从种的水平上找出
甜荞和苦荞所有品种所具有的，但种间有明显差异的稳定的
条带作为种间特征谱带，绘成甜荞和苦荞指纹图谱。
2 结果与分析
2． 1 RAPD扩增结果 7个引物及其对 19 个材料的 RAPD
扩增结果见图 1及表 2。由表 2可知，共获得 149条 DNA扩
增谱带，其中不同引物间谱带数 9 ～ 29 条，平均谱带数21． 29
条。多态性谱带共 141 条，不同引物间多态性谱带数 9 ～ 29
条，平均多态性谱带数 20． 14 条。多态谱带比率范围为
88． 46% ～100． 00%，平均多态谱带比率为 94． 89%。
2． 2 聚类分析结果 由图 2可知，当 T = 0． 60时，19 个荞麦
品种可以分为 2 个类群，即甜荞和苦荞分别成类。当 T =
0． 73时，供试荞麦分为 3个类群，类群 1(苦荞)、类群 2(ES2-
12)和类群 3(ES1) ，表明供试荞麦中甜荞的遗传变异较苦荞
大，而且 ES1 与其他甜荞品种间的亲缘关系较远。当 T =
0． 97时，供试荞麦分为 12个类群。其中，甜荞分为 9个类群，
即 ES9 ～ E12为 1 个类群，而 ES1 ～ E8 分别独立成类，表明
ES9 ～ E12亲缘关系较近，ES1 ～8亲缘关系较远，而且分别与
ES9 ～ E12有较远亲缘关系。苦荞分为 3 个类群，即 TA3 ～
TA7为 1个类群，而 TA1和 TA2分别独立成类。暗示 TA3 ～
TA7彼此亲缘关系较近，TA1 和 TA2 亲缘关系较远，并分别
与 TA3 ～ TA7有较远的亲缘关系。
表 2 RAPD引物序列及其多态性谱带数
Table 2 The sequences of RAPD primers and their polymorphic band
numbers
引物
Primer
引物序列
Primer sequence
谱带总
数∥条
No． of
bands
多态性谱带
数∥条
No． of
polymorphic
bands
多态谱带
比率∥%
Rate of
polymorphic
bands
s52 5CACCGTATCC3 21 19 90． 48
s42 5GGACCCAACC3 19 18 94． 74
s43 5GTCGCCGTCA3 28 27 96． 43
s69 5CTCACCGTCC3 26 23 88． 46
s353 5CCACACTACC3 17 16 94． 12
s428 5ACCTCAGCTC3 9 9 100． 00
s1182 5ACCCTCGGAC3 29 29 100． 00
合计 Total 149 141
平均 Average 21． 29 20． 14 94． 89
另外，甜荞种内有较大的遗传差异，而苦荞种内的遗传
差异较小。
2． 3 指纹图谱分析 根据全部引物扩增的数据统计结果可
以看出，所有品种各自都有独特谱带，表明彼此均有一定的
差异。将甜荞种内特定品种与其他品种之间恒定的差异性
谱带作为该甜荞品种的特征谱带，建立甜荞品种 RAPD指纹
图谱(图 3)。将苦荞种内特定品种与其他品种之间恒定的
差异性谱带作为特定苦荞品种的特征谱带，建立苦荞品种
RAPD指纹图谱(图 4)。比较甜荞和苦荞的恒定差异谱带，
建立甜荞和苦荞的物种 RAPD指纹图谱(图 5)。由图 3 ～ 5
可知，甜荞种内不同品种间的多态性较苦荞高。苦荞种内不
同品种间的差异性较小，多态性较低，因而苦荞的共有谱带
较多。
6988 安徽农业科学 2011 年
注:M．分子量标记;A ～ G．引物 S52、S42、S43、S69、S353、S428 和 S1182 的扩增图。1 ～ 19． ES1、ES2、ES3、ES4、ES5、ES6、ES7、ES8、ES9、ES10、
ES11、ES12、TA1、TA 2、TA3、TA 4、TA5、TA6和 TA 7。
Notes:M:Marker;A － G:RAPD DNA bands by primers S52，S42，S43，S69，S353，S428 and S1182，respectively;1 － 19:RAPD bands of ES1，ES2，ES3，
ES4，ES5，ES6，ES7，ES8，ES9，ES10，ES11，ES12，TA1，TA 2，TA 3，TA 4，TA 5，TA6 and TA7，respectively．
图 1 供试荞麦基因组 DNA的随机扩增结果
Fig． 1 The result of RAPD DNA Bands of the tested buckwheat materials
图 2 19个荞麦品种的 RAPD系统聚类
Fig． 2 Phylogenetic tree of 19 buckwheat varieties based on
RAPD
3 讨论
目前，国内外关于荞麦遗传多样性的研究较少，王莉花
等［14］利用 RAPD对云南野生荞麦资源的遗传多样性分析表
明，云南荞麦资源种间比种内具有更丰富的遗传多样性。谭
萍等［20］对我国 10 个栽培苦荞基因型进行研究表明，各基因
型间遗传相似性系数在 0． 184 6 ～ 0． 852 5，遗传相似程度较
高，因此认为苦荞选择育种中要扩大原始材料的来源范围。
樊冬丽等［21］采用随机扩增多态性技术对30个苦荞地方品种
进行检测发现，苦荞在分子水平上存在明显的遗传差异。
Sharma等［22］对不同来源的 52 份地方荞麦资源和栽培品种
及 1个野生种进行了 RAPD分析发现，苦荞品种间相似系数
的范围在 0． 61 ～ 1． 00(不包括野生种)。Kump 等［23］利用
RAPD技术，研究了青藏高原及周边地区的 40 份苦荞(栽培
类型和野生类型)材料的遗传多样性，发现群体间遗传多态
性大于群体内。该研究利用 RAPD 技术分析了甜荞和苦荞
19份栽培荞麦品种的遗传多样性，共获得 149 条 DNA 扩增
带(平均谱带 21． 29 条) ，其中多态性带 141 条(平均多态性
谱带数 20． 14) ，多态性带的比率平均为 94． 89%。多态性分
析及聚类分析表明，供试品种彼此都有一定的差异。其中，
威宁甜荞品种彼此较近缘，而其他甜荞品种间关系较远。甜
荞和苦荞种内均有一定的遗传多样性，并且甜荞种内的遗传
多样性较苦荞大，但两者种内遗传多样性均较种间遗传差异
798839卷 15期 邓琳琼等 甜荞和苦荞品种遗传多样性的 RAPD分析
图 3 甜荞品种的 RAPD指纹图谱
Fig． 3 The RAPD fingerprint map of common buckwheat varieties
图 4 苦荞品种的 RAPD指纹图谱
Fig． 4 The RAPD fingerprint map of tartary buckwheat varieties
图 5 甜荞和苦荞的物种 RAPD指纹图谱
Fig． 5 The species RAPD fingerprint map of common and tarta-
ry buckwheat
小，与上述研究结果一致。另外，研究结果还发现，六苦 2081
亲本(TA2)是六苦 2081(TA3)的亲本，但在聚类图上两者关
系较远，而威苦 －1(TA7)反而与六苦 2081(TA3)较近，其原
因有待进一步研究。
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