全 文 ：基金项目:四川青年基金(02ZQ026 - 057)和西华师范大学科研启动基金(06B032)资助。 *通读作者。
作者简介:刘金平(1972 -),男 ,汉 ,山西临县人 ,博士 ,主要从事牧草及草坪草育种与种质资源研究。 　　收稿日期:2006 - 11 - 12
AFLP分析西南区扁穗牛鞭草种质资源
刘金平1, 2　张新全 1*　彭　燕1　杨春华1　易杨杰 1
(1　四川农业大学草业科学系 ,四川雅安　625014;2　西华师范大学生命科学院 ,四川南充　 637002)
摘　要:利用 AFLP分子标记技术 ,选用 8对 EcoR I M/ se I的引物组合 ,对不同生境类型的 48份扁穗牛鞭草种质资源进
行分析 , 共扩增出可辨认带 312条 , 其中多态性带 285条 , 平均每对引物得到 35. 6条多态性带 ,多态性达 88. 60 % , 48
份野生牛鞭草材料的相似系数范围 0. 6867 -0. 9090 ,遗传距离为 0. 3133 -0. 1810。结果说明西南地区野生扁穗牛鞭
草具有丰富的遗传基础和遗传多样性 ,加强西南地区扁穗牛鞭草种质资源系统化研究 , 对于资源的保护 , 优质 、高产 、
适应性强新品种的选育及畜牧业的发展都具有重大意义。
关键词:扁穗牛鞭草;种质资源;遗传多样性;AFLP;分子标记技术
中图分类号　Q348　　　文献标识码　B　　　文章编号　1007 - 7731(2006)13 - 46 - 02
AFLP Ana lysis aboutG enetic D iversity ofHemarthria Compressa in SouthwestRegion of China
Liu Jinp ing1, 2　Zhang X inquan1　P eng Y an1　Yang Chunhua1　Y iYangjie1　(1. Department of G rassland, S ichuan
Ag ricultural University, Yaan, 625014;2. Academy of L ife Science, W est Norm a lUniversity, Nanchong, 737002)
Abstrac t:AFLP m arke r technique was used to analy ze the genetic diversity of 48 w ild resources ofHemarthria Compressa
from different hab itat in sou thw est region o f China. W ith eigh t AFLP prim er com bina tions o f E coR I M/ seI, 312 iden tifiab le
AFLP am plified bands w ere obta ined, inc luding 285 po lymo rph ic bandsw ith an average o f 35. 6 pe r prim er comb ination and
the po lym orphism o f 88. 60%. M eanwh ile, the sim ila rity coe fficien t of 0. 6867 - 0. 9090 and genetic distance o f 0. 3133 -0.
1810 w ere ob tained fo r the 48 w ild re sources. A ll the se show ed tha t these re sou rces o fH. Com pressa in sou thwest o f China
had abundant hereditary basis and gene tic diversity. The re fo re, it was very significan t to em phasize on study ing abou t these
w ild resource, which m ay effec tive ly pro tect w ild resources, breed new varietie s and deve lop an im al husbandry.
Key words:Hem arthria Compressa;Germ plasm resou rces;G ene tic dive rsity;AFLP;M olecularm ake r
　　扁穗牛鞭草(Hemarthria Compressa(L. F. )R. Br)是禾
本科黍亚科牛鞭草属多年生草本植物 ,为热带 、亚热带发
展畜牧业的主打草种 [ 1] 。由于可选择的品种少 ,不能满足
生产实践多样性和对特殊环境适应性的要求。西南地区
地域广阔 、水热条件好 ,蕴藏着十分丰富的扁穗牛鞭草种
质资源。野生资源不仅适应当地环境条件 ,而且具有丰富
抗性基因 ,为品种复壮和新品系选育提供了丰富的遗传基
础 。加强种质资源系统化研究 ,对于资源的保护 ,优质 、高
产 、适应性强新品种的选育及畜牧业的发展都具有重大意
义 。
AFLP (Amp lified Fragmen t Length Polymorphism ,扩增
片段长度多态性)是由荷兰科学家 Zabeau和 Vos开发的
一种检测 DNA多态性的方法 ,它结合了限制性片段长度
多态(RFLP)标记和随机扩增片段多态性 DNA(RAPD)
标记的优点 ,不但简便易行 、多态性检测效率高 , 而且结
果稳定 。AFLP不仅可以用于生物遗传多样性和类群划分
的研究 ,还可用于基因作图 、基因定位 、连锁分析及亲缘关
系鉴定等方面 [ 2 , 3] 。
本文利用 AFLP分子标记技术 ,对我国西南地区不同
生境类型的 48份扁穗牛鞭草种质资源的遗传多样性进行
分析与评价 ,为野生种质资源的保护 、评价 、开发和新品种
(系 )的选育奠定基础。
1　试验材料与方法
1. 1　试验材料和 DNA的提取　材料为 2001 - 2002年采
集于西南地区的 48份野生扁穗牛鞭草资源 ,其来源见表
1。选取材料幼叶 ,参照 SaghaiM aroof等的方法 [ 4] , 用
CTAB法抽提并纯化基因组 DNA。
1. 2　AFLP分析　AFLP的酶切采用 EcoRⅠ和 M seⅠ双
酶切组合 , 内切酶购自晶美生物工程有限公司 、T4连接酶
购自华美生物工程公司 , AFLP接头 、引物 、Taq DNA聚合
酶及其他试验试剂均购自上海生工生物技术公司。 PCR
扩增在 PTC2100型 PCR扩增仪上完成 ,程序参照白史且
等方法 [ 2] ,并有适当变动 。预扩采用 EcoR I- prim er+0和
M seI - p rimer+0引物组合 ,选扩采用 EcoRI - primer +3
和M seI - prim er+3的引物组合(6×6)。选扩产物加甲酰
胺变性染料后 94℃变性 5 m in ,在 5%聚丙烯酰胺变性胶
上电泳 ,电泳缓冲液 1×TBE , 80W ,电泳 220m in。电泳结
束后 ,胶板利用银染法显影 。
1. 3　数据处理与分析　结果记录的标准是在同一迁移
率上 ,有带计为 1 ,无带计为 0 ,缺失计为 999。数据统计
利用 NTSYSpc 21版软件分析 ,采用 UPGMA方法进行聚
类。
46 安徽农学通报 , A nhu iAgri. S ci.Bu ll. 2006, 12(13):46 - 47
DOI牶牨牥牣牨牰牫牱牱牤j牣cnki牣issn牨牥牥牱牠牱牱牫牨牣牪牥牥牰牣牨牫牣牥牪牥
表 1　材料及其来源
编号
NO.
采集地点
C ollection Location
海拔高
度( m) 生境情况
编号
NO.
采集地点
Co llect ion Location
海拔高
度( m) 生境情况
H 002 重庆 C hongqing 600 山地边 、粘土 H031 重庆李子坝 Liziba, Chq 650 地埂 ,壤土
H 003 四川雅安 Yaan, S ic. 670 山路旁 、壤土 H033 重庆万洲 W anzhou, C hq 540 江边 ,壤土
H 004 四川名山 M ingshan, S ic. 750 水田旁 、壤土 H034 重庆梁平 Liangp ing, Chq] 490 河滩 ,沙土
H 005 四川雅安 Yaan, S ic 620 水田旁 、壤土 H036 重庆达洲 Dazhou, C hq 400 河滩 ,沙土
H 006 四川洪雅 Hongya, S ic. 540 水田旁 、壤土 H038 重庆梁平 L iangping, C hq 400 河滩 ,沙土
H 007 四川名山 M ingshan, S ic. 570 水田旁 、壤土 H039 重庆梁平 L iangping, C hq 380 路边 ,壤土
H 008 四川罗坝 Luob a, S ic. 580 河滩边 、沙土 H040 重庆垫江 D ianjiang, Chq 410 路边 ,黄壤
H 009 四川洪雅 Hongya, S ic. 600 山路旁 、壤土 H0041 重庆涪陵 Fu ling, Chq 190 河边 ,沙土
H 011 重庆嘉陵江 Jialing, Chq. 520 河滩 、沙土 H042 贵州独山 Du shan, Guiz. 930 路边 ,黄壤
H 012 四川雅安 Yaan, S ic. 670 山路旁 、壤土 H043 贵州独山 Du shan, Guiz. 950 河边 ,沙土
H 013 四川邛崃 Qionglai, S ic. 560 田埂 、粘土 H045 贵州独山 Du shan, Guiz. 820 路边 ,沙土
H 014 四川大邑 Dayi S ic. S ic. 620 田埂 、壤土 H046 贵州荔波 Libo, Gu iz. 890 路边 ,黄壤
H 016 四川眉山 M eishan, S ic. 465 田埂 、壤土 H047 贵州荔波 Libo, Gu iz. 370 河边 ,沙土
H 017 四川乐山 Leshan, S ic. 390 田埂 、壤土 H048 贵州荔波 Libo, Gu iz. 350 河边 ,沙土
H 018 四川夹江 Jiajiang, S ic. 420 田埂 、壤土 H049 云南巧家 Q iaojia, Yunn. 680 路边 ,黄壤
H 019 四川雅安草坝 Yaan, S ic. 480 青衣江 、沙土 H050 云南巧家 Q iaojia, Yunn. 650 河边 ,沙土
H 020 四川名山 M ingshan, S ic. 750 田埂 、壤土 H051 云南巧家 Q iaojia, Yunn. 670 田边 ,黄壤
H 021 四川绵阳 M ianyang, S ic. 700 河边 、壤土 H052 四川宁南 N ingnan, S ic. 1100 田边 ,黄壤
H 022 四川绵阳 M ianyang, S ic. 700 河边 、壤土 H053 四川宁南 N ingnan, S ich. 820 山坡 ,褐土
H 024 四川绵阳 M ianyang, S ic. 700 沙滩 、沙土 H054 四川自贡 Zigong , S ic. 470 河边 ,褐土
H 025 四川绵阳 M ianyang, S ic. g 700 沙滩 、沙壤土 H055 四川自贡 Zigong , S ic. 580 山腰 ,黄壤
H 027 四川广元 G uangyu an, S ic 1200 路边 ,壤土 H056 四川犍为 Jianw ei, S ic. 430 田边 ,稻田土
H 028 四川宁南 Ningnan, S ich. 1650 沟边 ,沙土 H057 四川自贡 Zigong , S ic. 570 塘边 ,黄土
H 029 四川宁南 Ningnan, S ich. 650 地埂 ,壤土 H058 重庆江津 Jiangjin, Chq. 440 河边 ,褐土
2　结果与分析
2. 1　AFLP扩增结果　36对引物组合经过筛选比较 ,选
择 8对引物 (表 2)进行选择性扩增 。在聚丙烯酰胺变性
胶上对选扩产物进行电泳 ,利用银染方法显影 ,得到清晰
的指纹图谱。 8对 AFLP引物组合 ,共扩增出可辨认带
312条 ,其中多态性带 285条 ,平均每对引物得到 35. 6条
多态性带 ,多态性达 88. 60% , 48份野生牛鞭草材料的相
似系数范围 0. 6867 - 0. 9090 , 遗传距离为 0. 3133 -
0. 1810。从表 2可以看出 ,西南地区野生扁穗牛鞭草具有
丰富的遗传基础和遗传多样性 ,为选择新品种 (系)提供
了坚实的资源基础 。
表 2　AFLP分析所选用的引物组合及其扩增情况
引物组合 扩增带条数
多态性
带条数
多态性带
的比例
E1 M/ 2(CCA /CTG) 41 37 90. 24
E6 M/ 4(AGT /CCA) 58 52 89. 66
E5 M/ 4(AGG /CAT) 39 36 92. 31
E1 M/ 3(CCA /CAG) 37 29 78. 38
E2 M/ 5(ACT /CCA) 25 23 92. 00
E1 M/ 6(CCA /CAA) 27 22 81. 48
E1 M/ 5(CCA /CCA) 43 39 90. 70
E6 M/ 5(AGT /CCA) 50 47 94. 00
2. 2　AFLP数据聚类分析　利用 UPGMA法 ,用 NTSYS
软件对 AFLP数据进行聚类分析 ,得到 AFLP聚类图
(图 1) 。从图 1可以看到 48份野生牛鞭草材料的相
似系数范围 0.6867 - 0.9090 ,在相似系数 0. 74处可
将 48份材料分为 2大类 。第 1类为两份叶片狭窄 、植
株低矮 、匍匐性极强的材料 (H 036、H049) ;其他材料
聚为第 2类 。第 2类中在不同的遗传距离处聚为很多
亚类 ,直观的说明西南地区扁穗牛鞭草具有丰富的遗
传多样性 。从图 1可见 ,来自同一地区的材料 ,有的遗
传距离较近 , 如来自四川雅安周边的 H 003、H 004、
H 005、H006等材料相似系数很高;而有的遗传距离较
远 ,如来自四川自贡的三份材料 H054、H055、H056相
似系数较低 ,说明同一地区的不同微生境下蕴藏着不
同遗传基础的生态型 ,这为选育适应当地生境条件的
品种(系 )提供了较大的基因库和选择范围 。
图 1　 48份野生扁穗牛鞭草的 AFLP聚类图 (下转 124页 )
47
自然生态 、群落的景观 ,同时引入 “保健树种 ”的概念 ,通
过具体的乔 、灌 、亚灌 、地被 、草 、花等相互间的搭配 ,最大
限度地增加绿量 ,提高生态质量。
最后 ,在进行植物设计时还考虑到了植物与灯光的有
机结合 ,在部分绿地及重点区域 ,植物配合灯光照明 ,使植
物具有光影的变化 ,明与暗的对比 ,强与弱的对比 ,使植物
更趋生动 、活泼 ,丰富了道路夜间景观 。
4.5　小品设施　文脉主义是在进行景观大道设计时的又
一重要指导。强调某种特色文化 ,突出 “可识别性 ”是城
市文脉的主要内容之一 ,将其用在设计中则可以通过环境
设计的细部处理来表现 ,如运用一些标志 、图案来强调某
种文化 ,形成地方特色 ,而这些图案 、标志最直接的体现手
法就是在一些雕塑 、铺装 、喷泉等小品的设计上 ,它们是点
缀环境景观不可或缺的饰品 ,也是塑造文化氛围最直接的
手段。在营造景观大道的地方文化特色方面 ,雕塑 、浮雕
墙以及铺装起到了积极的作用 ,我们设计了三组表达不同
主题思想的雕塑用以展现景区特点 ,刻有站区历史及合肥
文化的浮雕墙直观明了 ,而位于景观道中轴线的主干道上
则铺设刻有徽式图案的青石板 ,石板两侧配以砾石铺地以
凸显徽州的质朴气息。
其他的一些重复出现的小品如条石 、伞亭 、廊架等设
计中多选择与城市公共生活息息相关的题材 ,并力求结合
地方特色 ,做到形式与功能的有机结合 。
在一些功能设施的设计上则以生态原则作为指导 ,如
在中心主干道的铺装下面采用了滞留池的做法 ,便于雨水
收集和储存;雨水井设计采用溢流井的设计 ,将初级雨水
排入城市污水管网 ,而雨量增大时洁净的雨水则通过雨水
管网排入生态公园的水体 ,充分考虑了水资源的再利用 。
一些照明设施的设计选用了太阳能材料 ,既新颖又节约能
源。透水砖 、碎石垫层等透水环保材料的应用 ,建立基底
与自然空气 、水分的良好循环 。从可持续发展的角度来
看 ,绿色环保材料的使用都是大势所趋 ,它们在创造环境
景观的同时 ,更好地起到了保护环境 ,改善生态的作用。
5　结语
随着城市的发展 ,公共空间的功能日益完善 ,景观也
丰富多样。如何在满足人们购物 、休闲的同时感受文化意
境 ,展现城市景观风貌 ,赋予景道生态内涵 ,该项目进行了
有意义的一次尝试。当然 ,这仅仅是一个开始 ,高品质的
环境景观设计 ,还需要我们不断地进行学习总结。对于未
来美好环境的创造 ,我们充满信心。
参考文献
[ 1]戴琦 .在历史文化传统中营造商业空间———记徐州市彭城路商
业步行街规划设计 [ J] .泰州职业技术学院学报 . 2002(6)
[ 2] 千茜 ,王涛 .佛山市南海中心区带状公园廊道中轴线景观设计
[ J] .中国园林 . 2003(6):
[ 3]王军 ,后晓红 . 塑造富有活力的城市公共空间———昆明南屏步
行商业空间设计 [ J] .规划师 . 2005(5)
[ 4]李静等 .传统文化 现代意识———深圳茶文化村规划构思 [ J] .
中国园林 , 2001(2)
[ 5]何善权等 .以人为本 , 塑造城市公共活动空间———上海南京东
路商业步行街建设构想 [ J] .建筑学报 , 1998 (责编:张杨林)
(上接 47页 )3　结论与讨论
(1)西南地区蕴藏着十分丰富的扁穗牛鞭草野生种
质资源 ,为品种复壮和新品种 (系 )选育提供了丰富的遗
传基础 。而种质资源收集 、研究的工作起步较晚 ,大部分
资源处于自生自灭状态 ,从外地引进草种来满足畜牧业发
展的需要 ,不仅造成财物的浪费 ,也带来一定的生态问题。
所以加大对西南地区扁穗牛鞭草种质资源系统化研究的
投入 ,对于资源的保护 ,优质 、高产 、适应性强新品种的选
育及畜牧业的发展都具有重大意义。
(2)AFLP是评价牧草资源多样性的有效方法 ,扩增
的带谱数量多 、多态性高 ,平均每对引物得到 35. 6条多态
性带 ,多态性达 88. 60 % 。虽然不同引物组合扩增结果
有差异 ,但同一引物组合扩增带谱稳定重复性强。
(3)48份野生材料的相似系数范围 0. 6867 - 0. 9090
,遗传距离为 0. 3133 - 0. 1810。在相似系数 0. 74处可将
48份材料分为 2大类 。第 1类为两份叶片狭窄 、植株低
矮 、匍匐性极强的材料 (H036、H049);其他材料聚为第 2
类 。第 1类与第 2类在形态和生长习性上有明显差异。
差异可能是基因型的真实表现 ,也可能是由于缺乏统一科
学的分类标准 [ 5] ,把其他近缘种的牛鞭草 (Hemarthria
spp. )当作了扁穗牛鞭草 ,有待于进一步考究。但说明利
用分子生物技术 ,制定包括 DNA序列的基因图谱分类方
法是植物分类学发展的必然趋势。
(4)本研究得到的 AFLP聚类图 ,不象作物多样性研
究上那样齐整。这是因为本实验材料为野生资源 ,没有经
过人为杂交与选择 , 并且扁穗牛鞭草自然结实率很低 ,降
低了自然杂交的几率 ,使基因型相对的较纯 ,即使来自同
一地区的材料 ,其遗传距离也不一定近 。不同生态条件下
蕴藏着叶色 、株丛 、匍匐性 、高矮均有很大差异 [ 6]的生态类
型 ,不同遗传基础的生态型 ,为选育适应当地生境条件的
品种(系)提供了较大的基因库和选择范围 。
参考文献
[ 1]杨春华 ,李向林 ,张新全等.秋季补播多花黑麦草对扁穗牛鞭草
草地产量 、质量和植物组成的影响 [ J] .草业学报 , 13(6):80 - 86
[ 2] 白史且 ,高 荣 ,沈 翼等.假俭草遗传多样性的 AFLP指纹分析.
高技术通讯 [ J] , 2002, 10, 45 - 49
[ 3]田松杰 ,石云素 ,宋燕春等.利用 AFLP技术研究玉米及其野生近
缘种的遗传关系 [ J] .作物学报 , 2004, 30(4):354 - 359
[ 4] S aghai -M aroofM A , So lim an K M , Jorgensen R A. R ibosoma l
DNA Spacer - length polym orphism s in barley :M ende lian inheri t-
ance , chromosom al location , and popu lation dynam ics[ J] . Proc
NatlA cad SciUSA , 1984 , 81::8014 - 8018
[ 5] 杨春华 ,张新全 ,李向林等.牛鞭草属种质资源及育种研究 [ J] .
草业学报 , 2004, 13(2):7 - 12
[ 6]吴彦奇 ,杜逸. 牛鞭草的研究 [ J] . 四川农业大学学报 , 1992, 10
(2):260 -265 (责编:魏凤)
124