全 文 ：　　收稿日期: 1999- 09- 10
几个百合品种遗传亲缘关系的等位酶分析
周厚高 1 , 张西丽 1 , 王中仁2 , 周世良 2 , 周　焱 1 , 宁云芬1
( 1. 广西大学农学院 , 中国 南宁　 530005; 2. 中科院植物系统与进化开发实验室 , 中国北京 100093)
摘　要: 利用 9个等位酶系统的 14个基因位点的等位基因资料对 8个百合品种的遗
传组成进行了分析 , 并对品种间的亲缘关系作了探讨 , 聚类分析将 8个品种正确地
聚类成为 3个不同来源的杂种系即麝香系、 亚洲系和东方系 , 同时表明了亚洲系与
麝香系的亲缘关系较近。
关键词: 百合品种 ; 等位酶性状 ; 遗传关系分析
Genetic relationship of some lily cult ivars by allozyme data
ZHOU Hou-gao1 , ZHAN G Xi-li1 , W AN Zhong-ren1, ZHOU Shi-liang2, ZHOU Yan1, N ING Yun-fen1
( 1. Agricultural College, Guangxi Universi ty, Nanning 530005, China; 2. Plant Systematic and Evolutionary Laboratory,
Sinica Academy, Beijing 100093, China)
Abs tract: Nine al lozymic sys tems and 14 loci were screened and the genetic relationship of 8 li ly cul tivars w ere s tudied by
horizon tal starch gel elect roph oresi s, Eigh t lil y cul tivars can be clas sifi ed into th ree g roups: Asiatic h ybrids , Longi f lolum h y-
brids and Orient h ybrids.
Key words: lil y cul tivar; genetic relationship; allozyme data
百合是世界上重要的观赏植物 [ 1] , 目前用于分析百合种或品种的遗传组成和亲缘关系的
方法多种多样。等位酶分析方法是分子系统学研究方法中的一种 , 已被成功地用于许多物种
遗传变异和亲源关系的分析 [2. . 3 ]。但国内尚未见有关百合的等位酶分析的报道。笔者在大分子
(等位基因酶 )水平上分析分别来自于 3个杂种系的 8个百合品种的遗传组成 ,根据品种遗传
组成信息 , 采用多元分析方法研究了品种间的亲缘关系。
1　材料与方法
1. 1　材料
麝香系品种: 新铁炮 (雷山二号　代码 008) , 白森林 (Whi te Fo rest 006) ; 东方系品种:
Bolero V Rov ro se (代码 002) , Stargazer ( 004) ;亚洲系品种: Dreamland (代码 001) , Colombo
( 003) , Jalanada ( 005) , Adeline ( 007)
1. 2　方法
1. 2. 1　水平切片淀粉凝胶电泳　等位酶实验所用材料 ,每个品种随机选择 3个个体 , 取百合
鳞片 , 用 4～ 5滴提取缓冲液在冰浴中研磨提取。研磨提取液为复杂磷酸提取缓冲液配方 , 选
用 6# 与 12# 两种电极缓冲液系统 , 分别用于不同的酶系统。
92
西　南　农　业　学　报
Southw es t China Jou rnal of Ag ricul tural Sciences
　　　　　　　　　 1999年 12卷 4期
Vol. 12　　 No. 4
DOI : 10. 16213 /j . cnki . scjas . 1999. 04. 019
电泳方法采用水平凝胶电泳技术 ,在 4℃冰箱中进行 ,选用 200伏稳压 ,电泳 5～ 6小时 ,
待溴酚蓝指示剂移至电泳槽的顶端 , 停止电泳 , 切胶染色。 AAT与 AM P采用液染 , 其余酶
系统均采用胶染。 染色液采用王中仁 [2 ]使用的配方。染色后及时记录谱带和照相。
1. 2. 2　酶谱分析与聚类分析方法　等位酶位点和等位基因的命名按常规方法 ,以酶的缩写字
母代表该酶系统 , 连字符号后的数据代表该酶不同的位点 , 愈靠近正极 (迁移率愈大 ) 的等
位基因用 a代表 , 其次用 b代表 , 照此类推。 根据孟德尔遗传学规律、 植物染色体倍性及酶
谱表型来判断个体的基因型。根据基因型进行编码 , 以等位基因为性状 , 位点缺失赋 0, a基
因赋 1, b基因赋 2, c基因赋 3,余类推。用欧氏距离计算品种间的相似性系数 ,采用 U PGM A
聚类方法在统计软件 ST ATISTIC上计算。
2　结果与讨论
2. 1　酶系统确定
通过电泳分析 ,从 15种酶系统中筛选出 9种分离良好、谱带清晰的酶系统 ,确定了 14个
基因位点。酶系统的名称、 缩写和缓冲系统如表 1。
表 1　 9种酶系统的名称、 缩写和适用的凝胶系统
Table l　 Enzymes name, EC number and their gel systems
酶名称 Enzyme name 缩写 亚基数目 缓冲液系统
天冬氨酸转氨酶 Aspartate aminot ransferas e AAT 2 12#
氨基肽酶 Aminopeptidas e AM P 1 12#
心肌黄酶 Diaphorase DIA 1 12#
苹果酸酶 Malic enzyme M E 4 12#
异柠檬酸脱氢酶 Id oci t rate oxido reductade IDH 2 12#
苹果酸脱氢酶 Malate d ehyd rogenase MDH 2 12#
磷酸葡萄糖异构酶 Ph osphaglu scom erase PGI 2 12#
磷酸葡萄糖变位酶 Ph osphogluscomutas e PGM 1 12#
莽草酸脱氢酶 Shikimate d ehyd rogenase SKD 1 12#
2. 2　各品种的基因型
根据谱带分析 , 各品种基因型分析的结果如表 2, 各品种等位基因赋值如表 3。
表 2　各品种基因型
Table 2　 The genotypes of li ly cvs.
品种 Variety
代码 Cod e
DIA
- 1
DIA
- 2
MDH
- 1
M DH
- 2
MDH
- 3
IDH
　
SKD
　
AAT
　
PGM
- 1
PGM
- 2
PGI
- 1
AM P
　
M E
- 1
M E
- 2
8 CC AA AB CC AA BB BB AB AA AB AB AA AB
6 AA CC AA AB CC AA BB BB AB AA AB AB AA AA
4 AB AB BB AA AA BB AB BB AA AB AA
2 AA CC AB AA BB AA AB AA BB AA BB AA
3 BB BB AB BB AC AA BB AA CC AB AB AA
5 BB BB AA AB BB AC AA BB AA CC AB AB AA
1 BB AB AB BB AA CC AB AA AB AB AA
7 AB AB AB BB AB CC BB AA AB AB AA
934期 周厚高等: 几个百合品种遗传亲缘关系的等位酶分析
表 3　各品种等位基因赋值
Table 3　The coding to genotypes of l ily cvs.
品种 Variety
代码 Cod e
DIA
- 1
DIA
- 1
DIA
- 2
DIA
- 2
MDH
- 1
M DH
- 1
MDH
- 2
M DH
- 2
MDH
- 3
M DH
- 3
IDH
　
IDH
　
SKD
　
SKD
　
8 0 0 3 3 1 1 1 2 3 3 1 1 2 2
6 1 1 3 3 1 1 1 2 3 3 1 1 2 2
4 0 0 1 2 0 0 1 2 0 0 2 2 1 1
2 1 1 3 3 0 0 1 2 0 0 1 1 2 2
3 2 2 2 2 0 0 1 2 2 2 1 3 1 1
5 2 2 2 2 1 1 1 2 2 2 1 3 1 1
1 0 0 2 2 0 0 1 2 1 2 2 2 1 1
7 0 0 1 2 0 0 1 2 1 2 2 2 1 2
8 2 2 1 2 1 1 1 2 1 2 1 1 1 2
6 2 2 1 2 1 1 2 2 1 2 1 1 1 1
4 1 1 2 2 1 2 2 2 1 1 1 2 1 1
2 1 1 1 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1
3 2 2 0 0 1 1 3 3 1 2 1 2 1 1
5 2 2 0 0 1 1 3 3 1 2 1 2 1 1
1 3 3 0 0 1 2 1 1 1 2 1 2 1 1
7 3 3 0 0 2 2 1 1 1 2 1 2 1 1
2. 3　遗传距离分析
根据各品种基因型及其赋值表 ,运用 ST ATISTIC软件计算出品种间的欧氏距离 ,结果如
表 4。 从表 4中可看出种内品种间及种间亲缘关系的远近。
表 4　各品种间欧氏距离系数
Table 4　Matrix of euclidean distances between lily cvs
品种 Variety
代码 Code 8 6 4 2 3 5 1 7
8 0　　 2. 000 6. 083 5. 385 5. 657 5. 477 4. 899 5. 196
6 2. 000 0　　 6. 083 5. 000 4. 690 4. 472 5. 099 5. 385
4 6. 083 6. 083 0　　 3. 742 5. 745 5. 916 5. 000 5. 099
2 5. 385 5. 000 3. 742 0　　 5. 385 5. 568 5. 831
3 5. 657 4. 690 5. 745 5. 385 0　　 1. 414 4. 690 5. 000
5 5. 477 4. 472 5. 916 5. 568 1. 414 0　　 4. 899 5. 196
1 4. 899 5. 099 5. 000 5. 568 4. 690 4. 899 0　　 1. 732
7 5. 196 5. 385 5. 099 5. 831 5. 000 5. 196 1. 732 0　　
总的趋势是系内品种间欧氏距离小于系间品种间的距离 ,例外的情况是 ,在亚洲系内 ,品
种 1和 7, 3和 5欧氏距离最短 , 表示最为相似 , 即其形态特征极为相似 , 但是二组之间的距
离却较大 , 甚至大于系间品种间的距离。
94 西　南　农　业　学　报 12卷
2. 4　等位酶资料的聚类分析
图 1　百合品种等位酶性状的聚类树状
Fig. 1　 Tree diagram for 8 cases unweigted pair-group
average eucl idean dis tances
通过聚类分析 ,获得的品种间的
亲缘关系如图 1。从图 1可看到 8个
品种聚成 3大类 ,即麝香系的 008和
006,亚洲系的 001、 003、 007和 005,
东方系的 002和 004分别聚为一类 ,
这一结果与北美百合对百合品种的
分类结果基本相同。同时 , 亚洲系与
麝香系之间的亲缘关系比较它们与
东方系的亲缘关系近些。
相比早期的同工酶分析 ,由于等
位酶分析具有遗传学的意义 ,因此成
为探讨生物类群遗传组成及进化的
一个重要的方法。等位酶分析有优于
形态学证据及 DNA资料的地方 , 它
弥补了单纯以形态学性状进行分析一些缺陷。 本研究等位基因酶资料的聚类分析结果与形态
学的分类结果基本上是一致的 , 即各杂种系的品种得到了正确的归类 , 从而说明了等位酶分
析百合品种亲缘关系的有效性。
参　考　文　献
1　陈俊愉 , 程绪珂等 .中国花经 .上海: 上海文化出版社 , 1989
2　葛　颂 . 酶电泳资料和系统与进化植物学研究综述 . 武汉植物学研究 , 1994, 12 ( 1): 71～ 84
3　王中仁 . 植物等位酶分析 .北京: 科学出版社 , 1996
4　王中仁 . 植物遗传多样性和系统学中的等位梅分析 . 生物多样性 , 1994, 2 ( 1): 38～ 43
5　 Karuki, K. and T. Hosoki. Pos sibili t y of classi fi cation in s ome species of Lil ium by PCR-RFLP of Ribalos e-1, 5-bisph os-
ph ate Carbox ylas e Large su bunit ( rbcl ) Gene and Ribosumal RN A Gene, 1997
(责任编辑　韦志杨 )
954期 周厚高等: 几个百合品种遗传亲缘关系的等位酶分析