免费文献传递   相关文献

高牛鞭草(Hemarthria altissima)及其近缘种种质资源SCoT多样性分析



全 文 :牛鞭草属(Hemarthria R.Br.)植物为禾本科黍
亚科多年生草本, 具有生长速度快、 再生力强、 产
量高、 适应性和抗逆性较强、 水土保持能力优良等
优点, 已在热带、 亚热带地区广泛栽培应用, 为畜
牧业发展和生态环境建设做出了突出贡献, 在草地
农业系统中占有重要地位[1-2]。 属内种类较多, 全世
热带作物学报 2013, 34(11): 2192-2199
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期 2013-07-28 修回日期 2013-09-09
基金项目 四川省育种攻关(No. 2011YZGG-11); 国家现代牧草产业技术体系(No. CARS-35-05); 四川农业大学大学生科研兴趣计划(No. 20130020)。
作者简介 黄 秀(1991年—), 女, 硕士; 研究方向: 草类植物资源及育种。 *通讯作者: 黄琳凯, E-mail: 3165443@qq.com。
高牛鞭草(Hemarthria altissima)及其
近缘种种质资源 SCoT多样性分析
黄 秀, 张新全, 张 瑜, 蒋晓梅, 曾 捷
刘 欢, 聂 刚, 张博涛, 黄琳凯 *
四川农业大学草业科学系, 四川雅安 625014
摘 要 利用 SCoT标记对来源于四大洲的 46份牛鞭草(Hemarthria spp.)种质资源[包括36份高牛鞭草(Hemarthria
altissima)、 8份扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)及 2 份 Hemarthria uncinata] 的遗传多样性和亲缘关系进行了研
究。 从 48 条 SCoT 引物中筛选出条带清晰、 多态性好和重复性好的 22 条, 对 46 份牛鞭草(Hemarthria spp.)种质
资源进行扩增。 结果表明: 共获得 597 条带, 多态性比率(PPB)为 89.1%, 平均每条引物扩增多态性条带 24.3
条, 多态信息含量(PIC)范围为 0.443~0.877, 平均 0.623。 46 份牛鞭草种质资源平均 Neis 基因多样性指数为
0.273, 平均 Shannon 信息指数为 0.486, 表明 46 份牛鞭草种质资源具有丰富的遗传多样性。 供试材料间的遗传
相似系数介于 0.611~0.943 之间, 聚类分析和主成分分析结果高度相似, 基本将供试材料按牛鞭草种类及地理来
源分为 4 大类, 表明 46 份牛鞭草种质资源的遗传多样性与牛鞭草种类及其地理来源具有一定的相关性。 可见,
SCoT 能用于牛鞭草种质资源遗传多样性研究, 是一种有效的分子标记。 本研究将有利于牛鞭草种质资源的收集
及评价利用。
关键词 牛鞭草; 高牛鞭草; SCoT; 遗传多样性
中国分类号 S543.024 文献标识码 A
Genetic Diversity of Hemarthria altissima and
Its Relative Species by SCoT Markers
HUANG Xiu, ZHANG Xinquan, ZHANG Yu, JIANG Xiaomei, ZENG Jie
LIU Huan, NIE Gang, ZHANG Botao, HUANG Linkai
Department of Grassland Science, Sichuan Agricultural University, Yaan, Sichuan 625014, China
Abstract The genetic diversity and relationship were assessed in 46 Hemarthria germplasm resources from Africa,
Asia, Oceania and South America, including 36 H.altissima germplasm resources, 8 H.compressa germplasm
resources and 2 H.uncinata, using SCoT markers. After amplification for the 46 Hemarthria germplasm resources,
22 primers were selected from 48 SCoT primers with a total of 597 bands being amplified. In these 597 bands,
534 were polymorphic ( 89.10% ) and the average number was 24.3 per primer. The polymorphic information
content ( PIC) ranged from 0.443 to 0.877, with an average of 0.623. The average value of the Neis genetic
diversity and Shannons information index was 0.273 and 0.486, respectively. The results stated above revealed
rich genetic diversity of the 46 Hemarthria germplasm resources. All of the 46 accessions were clustered into four
groups by UPGMA clustering with a similarity coefficient ranging from 0.611 to 0.943. Principal component
analysis result essentially agreed with the cluster analysis. All the tested samples could be divided into four
groups with their species and geographical origins, which indicated that the genetic diversity among tested
materials was related to their species and geographic origins. It was thus clear that using SCoT primers from
mango was feasible and effective for analyzing the genetic diversity of Hemarthria. The study may provide data for
Hemarthria germplasm resources management and breeding.
Key words Hemarthria spp.; Hemarthria altissima; SCoT; Genetic diversity
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2013.11.021
第 11 期
表1 牛鞭草供试材料
序号 编号 材料来源 种类 类型
1 H201 津巴布韦 Hemarthria altissima 野生材料
2 H202 南非德兰士瓦 Hemarthria altissima 栽培品种
3 H203 南非林波波河 Hemarthria altissima 栽培品种
4 H204 南非德兰士瓦 Hemarthria altissima 栽培品种
5 H205 南非夸祖鲁-纳塔尔 Hemarthria altissima 野生材料
6 H206 南非林波波河 Hemarthria altissima 野生材料
7 H207 南非林波波河 Hemarthria altissima 野生材料
8 H208 南非德兰士瓦 Hemarthria altissima 野生材料
9 H209 南非德兰士瓦 Hemarthria altissima 野生材料
10 H210 南非夸祖鲁-纳塔尔 Hemarthria altissima 野生材料
11 H211 南非夸祖鲁-纳塔尔 Hemarthria altissima 野生材料
12 H212 南非夸祖鲁-纳塔尔 Hemarthria altissima 野生材料
13 H213 南非 Hemarthria altissima 野生材料
14 H214 南非 Hemarthria altissima 野生材料
15 H215 南非夸祖鲁-纳塔尔 Hemarthria altissima 野生材料
16 H218 南非夸祖鲁-纳塔尔 Hemarthria altissima 野生材料
17 H219 南非夸祖鲁-纳塔尔 Hemarthria altissima 野生材料
18 H221 南非夸祖鲁-纳塔尔 Hemarthria altissima 野生材料
界有近 20 个种, 扁穗牛鞭草(H.compressa)和高牛
鞭草(H.altissima)因其产量高、 品质好 [2-5]、 适应能
力强, 是牛鞭草属中尤为重要的 2个种, 是热带、 亚
热带重要的多年生禾本科牧草之一。 正确评价牛鞭
草种质资源, 了解其遗传背景, 对促进牛鞭草种质
资源有效开发利用和育种研究十分重要。 目前我国
对扁穗牛鞭草在农艺性状, 分子遗传多样性方面研
究较多, 已经育成国审牧草品种 3个, 分别是 ‘广
益’、 ‘雅安’ 和 ‘重高’[2-3], 但国内高牛鞭草种质
资源基础研究工作薄弱, 除直观的形态学研究外[6-7],
分子水平研究较少。 因此, 开展高牛鞭草种质资源
的遗传多样性及其与近缘物种亲缘关系的研究将对
牛鞭草属种质资源的收集与利用具有重要意义。 同
时引进高牛鞭草能丰富我国热带、 亚热带牛鞭草种
质资源, 有利于我国牛鞭草进一步开发利用, 可为
我国南方草地畜牧业建设提供优良牧草资源。
目标起始密码子多态性分子标记(start codon
targeted polymorphism, SCoT)是最早由国际水稻所
Collard等[8]于2009年在水稻(Oryza sativa L.)上提出
的一种类似RAPD(随机引物扩增多态性)的新的单
引物扩增目的基因分子标记技术, 其结合 ISSR 和
RAPD 标记的优点, 操作简单快速, 成本低廉, 多
态性丰富, 通用性强, 具有更好的重现性和稳定
性, 能够与目的基因紧密连锁 [9-10]。 该标记自问世
后, 已被广泛用于野生白灵菇(Pleurotus eryngii)[11]、
龙眼 (Dimocarpus longana Lour.) [12]、 花生 (Arachis
hypogaea L.) [13]、 芒果(Mangifera indica L.) [14]、 土
豆(Solanum tuberosum L.)[15]等植物的遗传分析和体
系优化。 目前国内外虽对牛鞭草做了一些分子标记
研究, 但仅限于扁穗牛鞭草种质 EST-SSR、 SRAP、
ISSR、 AFLP 标记 [16-20]遗传多样性分析, 尚无 SCoT
标记对高牛鞭草种质资源评价方面的报道。 因此,
本试验采用 SCoT 分子标记对来自不同地域的 46
份牛鞭草种质资源(包括36份高牛鞭草)进行遗传多
样性和亲缘关系水平研究, 以期为牛鞭草种质资源
的收集、 利用及遗传育种等研究提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
本试验 46 份牛鞭草除四川农业大学已有的 7
份扁穗牛鞭草 (H. compressa)外, 其余材料营养体
均来自美国基因库(表 1), 于 2012 年 10 月种植于
四川农业大学草业科学系教学科研基地。 46份供试
材料分属 3 个种 , 其中 36 份为高牛鞭草 (H.
altissima), 2 份 H. uncinata, 8 份扁穗牛鞭草 (H.
compressa)。 36 份高牛鞭草中只有 1 份来源于南美
洲, 其余均来源于非洲, 2 份 H.uncinata 均来源于
大洋洲以及 8 份扁穗牛鞭草来源于亚洲。 于 2013
年 1 月采摘各材料新鲜幼嫩叶片, 带回实验室置
于-80℃冰箱保存。
黄 秀等: 高牛鞭草(Hemarthria altissima)及其近缘种种质资源SCoT多样性分析 2193- -
第 34 卷热 带 作 物 学 报
序号 编号 材料来源 种类 类型
19 H223 南非夸祖鲁-纳塔尔 Hemarthria altissima 野生材料
20 H224 南非 Hemarthria altissima 野生材料
21 H225 南非林波波河 Hemarthria altissima 野生材料
22 H226 南非林波波河 Hemarthria altissima 野生材料
23 H227 斯威士兰 Hemarthria altissima 野生材料
24 H228 津巴布韦 Hemarthria altissima 野生材料
25 H229 津巴布韦 Hemarthria altissima 野生材料
26 H230 南非德兰士瓦 Hemarthria altissima 野生材料
27 H231 南非林波波河 Hemarthria altissima 野生材料
28 H232 南非林波波河 Hemarthria altissima 野生材料
29 H233 南非林波波河 Hemarthria altissima 野生材料
30 H234 南非夸祖鲁-纳塔尔 Hemarthria altissima 野生材料
31 H235 南非夸祖鲁-纳塔尔 Hemarthria altissima 野生材料
32 H236 南非夸祖鲁-纳塔尔 Hemarthria altissima 野生材料
33 H237 南非开普省 Hemarthria altissima 野生材料
34 H238 南非林波波河 Hemarthria altissima 野生材料
35 H239 毛里求斯 Hemarthria altissima 野生材料
36 H240 阿根廷 Hemarthria altissima 野生材料
37 H241 日本 Hemarthria compressa 野生材料
38 H242 澳大利亚新南威尔士州 Hemarthria uncinata 野生材料
39 H243 澳大利亚塔斯马尼亚岛 Hemarthria uncinata 野生材料
40 H037 中国四川达县 Hemarthria compressa 野生材料
41 H021 中国四川绵阳 Hemarthria compressa 野生材料
42 H046 中国贵州荔波 Hemarthria compressa 野生材料
43 H051 中国云南巧家 Hemarthria compressa 野生材料
44 广益 中国广西广益 Hemarthria comressa 栽培品种
45 雅安 中国四川雅安 Hemarthria compressa 栽培品种
46 重高 中国四川雅安 Hemarthria compressa 栽培品种
续表1 牛鞭草供试材料
1.2 方法
1.2.1 基因组 DNA的提取 每份种质随机选取健
康幼嫩叶片, 采用植物基因组 DNA提取试剂盒(天
根生化科技有限公司) 提取 DNA。 用 1%的琼脂糖
凝胶电泳对提取的 DNA 浓度与纯度进行检测。 符
合实验目的的 DNA 样品放置于-20 ℃冰箱中保存
备用。
1.2.2 引物筛选及 PCR 扩增 试验所用的牛鞭草
SCoT 引物参考了 Luo 等 [14,21]运用在芒果上的 SCoT
引物, 由上海生工生物工程技术服务有限公司合
成 。 用编号为 H203、 H232、 H242 和 ‘雅安 ’ 、
‘广益’ 5 个供试材料 DNA 对 48 对 SCoT 引物进行
筛选。 将能扩增出清晰条带、 多态性好的 SCoT 引
物用于 46份牛鞭草种质资源遗传多样性分析。 SCoT
的 PCR体系优化为 15μL: DNA 1.5 μL(20 ng/μL),
2×Taq PCR MasterMix(康为世纪生物科技有限公司)
7.5μL, 引物 2μL(10 pmol/μL), ddH2O补齐 15 μL。
SCoT的 PCR反应程序为: 94 ℃预变性 4 min; 94 ℃
变性 30 s, 49~53 ℃复性 1 min, 72 ℃延伸 2 min,
循环 36 次; 最后 72 ℃延伸 10 min; 4 ℃保存。 扩
增产物用 6%变性聚丙烯酰胺凝胶(丙烯酰胺 ∶甲叉
丙烯酰胺=19 ∶1, 7.5 mol/L尿素, 1×TBE缓冲液)进
行检测。 样品点样 5 μL, 以博瑞克公司的DL2000
Marker 为对照, 400 V 电压下电泳 140 min, 银染
法显影, 照相保存。
1.3 数据统计与处理
对 SCoT 扩增产物的电泳结果进行人工比对校
正 , 在相同迁移位置 , 有强带或清晰弱带记为
“1”, 无条带记为 “0”, 建立原始距阵。 根据表征
距阵, 统计 SCoT 扩增产物的条带总数和多态性条
带数, 计算多态性条带所占的比率(PPB)和引物多
态性信息含量(PIC), PICi=1-∑Pij2, 其中, PICi 表
2194- -
第 11 期
示标记 i 的多态性信息含量, Pij 表示标记 i 的第 j
个带型出现的频率, 标记 i 的总带型从 1 到 n。 采
用 POPGEN v1.32 软件计算 Shannon 信息多样性指
数(I), Neis 遗传多样性指数(H)等群体遗传参数。
利用 NTSY-PC2.10软件计算 Dice遗传相似系数, 根
据 UPGMA法(Unweighted pair group method arithmetic
averages)进行聚类分析和主成分分析(PCoA)。
2 结果与分析
2.1 扩增产物多态性
从 48 条 SCoT 引物中筛选出扩增条带清晰 、
多态性丰富的 22条对 46份牛鞭草供试材料基因组
DNA进行扩增(图 1), 共获得 597条清晰可辨条带,
多态性条带 534 条, 多态性比率(PPB)89.1%。 每
条引物扩增出条带 20~38条, 多态性条带 15~36条,
平均每条引物扩增条带数为 27.1 条, 多态性条带
24.3 条。 同时, 每条引物的多态性信息含量(PIC)
范围为 0.443~0.877, 平均 0.623(表 2)。
2.2 遗传多样性分析
利用 POPGEN v1.32 软件对 46 份牛鞭草种质
资源群体遗传参数进行计算。 结果显示, 46 份牛
鞭草种质资源平均 Neis 基因多样性指数为 0.273,
平均 Shannon 信息指数为 0.486。 就各位点而言 ,
Neis 基因多样性指数最大为 0.500, 最小为 0.028,
Shannon 信息指数最大为 0.693, 最小为 0.074, 表
明 46份牛鞭草种质资源间存在丰富的遗传多样性。
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
M 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46
2 000
1 000
750
500
250
bp
2 000
1 000
750
500
250
bp
M: DL2000 Marker; 1~46: 46份牛鞭草种质资源(同表1)。
图1 SCoT引物S39对46份牛鞭草种质资源的扩增电泳图谱
黄 秀等: 高牛鞭草(Hemarthria altissima)及其近缘种种质资源SCoT多样性分析 2195- -
第 34 卷热 带 作 物 学 报
表2 SCoT标记的多态性分析
引物编号 引物序列(5′-3′) 退火温度/℃ 扩增总条带/条 多态性条带/条 多态性比率/% 多态性信息含量/%
S1 CAACAATGGCTACCACCA 49 29 29 100.0 0.668
S3 CAACAATGGCTACCACCG 50 21 17 81.0 0.664
S8 CAACAATGGCTACCACGT 49 32 32 100.0 0.735
S11 AAGCAATGGCTACCACCA 49 24 23 95.8 0.751
S13 ACGACATGGCGACCATCG 52 30 30 100.0 0.685
S16 ACCATGGCTACCACCGAC 52 22 15 68.2 0.557
S19 ACCATGGCTACCACCGGC 52 35 34 97.1 0.633
S20 ACCATGGCTACCACCGCG 52 38 36 94.7 0.472
S22 AACCATGGCTACCACCAC 50 25 22 88.0 0.564
S23 CACCATGGCTACCACCAG 51 34 24 70.5 0.494
S26 ACCATGGCTACCACCGTC 51 25 25 100.0 0.511
S29 CCATGGCTACCACCGGCC 53 27 24 88.9 0.477
S30 CCATGGCTACCACCGGCG 53 28 22 78.6 0.562
S31 CCATGGCTACCACCGCCT 53 27 26 96.3 0.587
S35 CATGGCTACCACCGGCCC 53 31 22 71.0 0.443
S36 GCAACAATGGCTACCACC 51 34 31 91.2 0.619
S38 CAATGGCTACCACTAACG 49 21 21 100.0 0.875
S39 CAATGGCTACCACTAGCG 51 22 22 100.0 0.789
S41 CAATGGCTACCACTGACA 49 20 15 75.0 0.474
S45 ACAATGGCTACCACTGAC 49 26 26 100.0 0.877
S46 ACAATGGCTACCACTGAG 49 26 22 84.6 0.629
S47 ACAATGGCTACCACTGCC 50 20 16 80.0 0.634
总和 597 534
平均值 27.1 24.3 89.1 0.623
2.3 遗传相似性分析
运用 NTSY-PC2.10 软件对实验数据进行遗传
相似系数分析, 结果表明, 46 份牛鞭草种质资源
间的遗传相似系数范围为 0.611~0.943, 平均 0.736。
其中 H224(南非)和H225(南非林波波河)遗传相似
系数最大, 为 0.943, 二者亲缘关系最近。 H206(南
非林波波河)和H207(南非林波波河)遗传相似系数
居第二, 为 0.941。 H240(阿根廷)和H226(南非林
波波河)遗传相似系数只有 0.611, 亲缘关系最远。
表明 46 份牛鞭草种质资源间遗传差异明显, 具有
较为丰富的遗传多样性。
2.4 聚类分析
基于遗传相似系数, 利用 UPGMA 法, 运用
NTSYS 软件对 46 份牛鞭草种质资源进行聚类分析
(图 2)。 从聚类图中可以看出, 在遗传相似系数为
0.722 处很明显地把 46份牛鞭草种质资源分为 4大
类。 从地理来源看, 第Ⅰ类大部分为来自非洲南非
的材料(H201-H238), 第Ⅱ类有来自东非毛里求斯
的材料(H239)和来自南美洲阿根廷的材料(H240),
第Ⅲ类均为亚洲材料, 第Ⅳ类为大洋洲澳大利亚材
料(H242和 H243)。 从牛鞭草种类来看, 第Ⅰ类和
第Ⅱ类均由高牛鞭草(H.altissima)组成, 第Ⅲ类由
扁穗牛鞭草(H.compressa)组成, 第Ⅳ类中两份材
料均为 H.uncinata。 此外 , 在遗传相似系数为
0.685 处很明显地把高牛鞭草材料和扁穗牛鞭草材
料聚为一类, 而 H.uncinata 材料单独聚为一类。 可
见, 46 份牛鞭草种间差异明显, 来自同一地域的
大部分牛鞭草材料都聚为同一类, 3 个牛鞭草种类
中, 高牛鞭草与扁穗牛鞭草的亲缘关系更近, 与
H.uncinata 的亲缘关系较远。
2.5 主成分(PCOA)分析
基于遗传相似系数对 46 份牛鞭草种质资源进
行主成分分析, 第一主成分和第二主成分分别解释
了 15.17%和 8.04%的材料间的相关性, 并根据第
一和第二主成分作其二维排序(图 3)。 结果显示,
46 份牛鞭草种质资源在第一主成分和第二主成分
排序中也分为 4类。 从地理来源看, 第Ⅰ类大部分
为来自南非的材料(H201-H238), 第Ⅱ类为来自毛
里求斯的材料(H239)和阿根廷的材料(H240), 第
Ⅲ类为澳大利亚材料 (H242、 H243)和日本材料
(H241), 第Ⅳ类为除日本材料(H241)以外的其余
2196- -
第 11 期
图2 46份牛鞭草种质资源SCoT的UPGMA聚类图




H201
H202
H203
H204
H205
H206
H207
H208
H209
H210
H211
H212
H215
H218
H219
H213
H214
H221
H223
H224
H225
H226
H227
H228
H229
H230
H232
H233
H234
H231
H235
H236
H237
H238
H239
H240
H241
H037
H021
H046
H051
广益
雅安
重高
H242
H243
0.65 0.72 0.79 0.87 0.94
Coefficient
亚洲材料。 从牛鞭草种类来看, 第Ⅰ、 Ⅱ类均为高牛
鞭草(H.altissima), 第Ⅲ类有扁穗牛鞭草(H.compressa)
(H241)和 H.uncinata, 第Ⅳ类群均为扁穗牛鞭草
(H.compressa)。 可见, 各材料在主成分二维图中
的分布与聚类分析结果基本吻合, 主成分分析能够
更直观地显示牛鞭草种质资源间的居群关系。 聚类
分析和主成分分析在研究类群材料间亲缘关系方面
存在差异。 聚类分析图中来自日本的材料(H241)
与来自澳大利亚的材料(H242、 H243)亲缘关系较
远, 而主成分分析图中显示来自日本的材料和来自
澳大利亚的材料亲缘关系较近, 这表明来自日本的
材料(H241)遗传背景可能较为复杂。
黄 秀等: 高牛鞭草(Hemarthria altissima)及其近缘种种质资源SCoT多样性分析 2197- -
第 34 卷热 带 作 物 学 报
3 讨论与结论
各种 DNA 分子标记技术的不断涌现并日趋完
善, 已被广泛应用于种质资源遗传多样性分析 [22-24]、
品种指纹图谱及纯度鉴定 [25-26]、 作物遗传连锁图谱
构建 [27]等方面。 SCoT 是一种新型与目的基因紧密
连锁的基因型分子标记, 不需预先得知基因组序列
信息, 通用性强, 在亲缘关系较近的材料间能扩增
出可重复的多态性条带, 因此本研究首次将运用在
芒果上的 SCoT 引物用于牛鞭草种质上, 表现出了
较好的多态性, 多态性比率 89.1%, 略高于 ISSR
标记的 84.2%和 86.2%[18-19], AFLP 标记的 88.6%[20]
以及 EST-SSR标记的 80.4%[16], 略低于 SRAP标记
的 91.5%[17]。 这可能与 SCoT 利用较高的退火温度
(52 ℃), 大大降低了假阳性扩增出现的机率有关[8]。
可见, SCoT 多态检出率较高, 运用于芒果的 SCoT
引物能用于 46 份牛鞭草种质资源的遗传多样性研
究, 是一种简单、 有效的分子标记。
46 份牛鞭草种质资源间 Neis 基因多样性指数
介于 0.028~0.500之间, 遗传相似系数范围为 0.611~
0.943, 与扁穗牛鞭草 [16-17,20]相当, 揭示了牛鞭草种
质资源较为丰富的遗传多样性。 聚类分析和主成分
分析 2 种方法都能按牛鞭草种类与地理来源把供试
材料划分开, 表现出 46 份牛鞭草种质资源的亲缘
关系与牛鞭草种类及地理来源具有一定的相关性和规
律性, 这与凌瑶等 [28]采用 SRAP 标记与齐晓芳等 [29]
采用 AFLP 标记研究野生狗牙根的遗传多样性以及
万刚等[30]用 SSR标记对鸭茅栽培品种与野生材料遗
传多样性进行比较的结论相似。 聚类分析和主成分
分析 2 种方法在牛鞭草种质亲缘关系划分上有所差
异, 聚类分析量化地体现了牛鞭草种质间的遗传关
系, 主成分分析从不同方向和层面更直观反映牛鞭
草类群间和类群内的遗传关系 [11], 2 种方法的结合
运用更能反映牛鞭草遗传多样性的分布特征。 本研
究明确了牛鞭草遗传多样性水平和发布特征, 可为
牛鞭草属种质资源进一步开发利用提供必要信息。
聚类图中来源于非洲的高牛鞭草(H.altissima)
材料与中国的扁穗牛鞭草(H.compressa)材料聚为
一类, 表现出与 H.uncinata 更近的亲缘关系。 在形
态上, 高牛鞭草与扁穗牛鞭草也具有更多的相似
性, 茎直立高大, 茎秆较粗, 而 H.uncinata 植株较
Dim-1
0.32
0.19
0.06
-0.07
-0.19
-0.39 -0.23 -0.07 0.09 0.24
Di
m
-2
图3 基于SCoT标记的46份牛鞭草种质资源的主成分分析
2198- -
第 11 期
责任编辑: 黄 艳
纤细低矮。 聚类结果与传统分类的一致性, 表明了
供试牛鞭草材料的遗传关系与地理来源、 形态特征
等具有一定的相关性, 也为牛鞭草种质资源的育种
研究方面提供了参考资料。
参考文献
[1] 中国科学院植物所 . 中国植物志(第十卷, 第二分册)[M]. 北
京: 科学出版社, 1997: 261-263.
[2] 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, 132(2): 7-12.
[3] 杨春华, 张新全, 李向林, 等. 牛鞭草资源农艺性状和育种研
究[J]. 四川草原, 2004, 106(9): 8-11.
[4] Quesenberry K H, Dunavin L S, Hodges E M, et al. Registration
of Redalta, Greenalta, and Bigalta limpograss1 (reg. nos. 52,
53, and 54)[J]. Crop Science, 1979, 19(2): 294.
[5] Quesenberry K H, Ocumpaugh W R, Ruelke O C, et al.
Registration of ‘Floralta’ limpograss[J]. Crop Science, 1987,
27(5): 1 087.
[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.
[7] Wilms H J, Carmichael J W, Schank S C. Cytological and
morphological investigation on the grass Hemarthria altissima
(Poir.)Stapf et C.E. Hubb[J]. Crop Science, 1970(10): 309-312.
[8] Collard B C Y , Mackill D J. Start codon targeted (SCoT )
polymorphism: A simple, novel DNA marker technique for
generating gene-targeted markers in plants [J]. Plant Molecular
Biology Reports, 2009(27): 86-93.
[9] 陈 虎, 何新华, 罗 聪, 等. 龙眼 24 个品种的 SCoT 遗传多
样性分析[J]. 园艺学报, 2010, 37(10): 1 651-1 654.
[10] 何庆元, 王吴斌, 杨红燕, 等. 利用 SCoT 标记分析不同秋眠
型苜蓿的遗传多样性[J]. 草业学报, 2012, 21(2): 133-140.
[11] 赵梦然, 陈 强, 黄晨阳, 等. 中国野生白灵菇遗传多样性的
SCoT 分析[J]. 园艺学报, 2012, 39(12): 2 475-2 482.
[12] 陈 虎, 何新华, 罗 聪, 等. 龙眼 SCoT-PCR 反应体系的优
化[J]. 基因组学与应用生物学, 2009, 28(5): 970-974.
[13] Xiong F Q, Zhong R C, Han Z Q, et al. Start codon targeted
polymorphism for evaluation of functional genetic variation and
relationships in cultivated peanut(Arachis hypogaea L.)genotypes[J].
Molecular Biology Reports, 2011, 38(5): 3 487-3 494.
[14] Luo C, He X H, Chen H, et al. Genetic diversity of mango
cultivars estimated using SCoT and ISSR markers[J]. Biochemical
Systematics and Ecology, 2011, 39(4-6): 676-668.
[15] Gorji A M, Poczai P, Polgar Z, et al. Efficiency of arbitrarily
amplified dominant markers(SCoT, ISSR and RAPD)for diagnostic
fingerprinting in tetraploid potato[J]. American Journal of Potato
Research, 2011(88): 226-237.
[16] 陈永霞, 张新全, 谢文刚, 等 . 利用 EST-SSR 标记分析西南
扁穗牛鞭草种质的遗传多样性 [J]. 草业学报 , 2011, 2(6):
245-253.
[17] 范 彦, 徐远东, 蒋 安, 等. 中国西南区扁穗牛鞭草种质遗
传多样性的 SRAP 分析[J]. 基因组学与应用生物学, 2010, 29
(1): 63-70.
[18] 范 彦, 李 芳, 张新全, 等. 扁穗牛鞭草种质遗传多样性的
ISSR 分析[J]. 草业学报, 2007, 16(4): 76-81.
[19] Huang L K, Zhang X Q, Ma X, et al. Genetic differentiation
among Hemarthria compressa populations in south China and
its genetic relationship with H.japonica [J]. Hereditas, 2008,
145(2): 84-91.
[20] 刘金平, 张新全, 彭 燕. AFLP 分析西南区扁穗牛鞭草种质
资源[J]. 安徽农学通报, 2006, 12: 46-47.
[21] Luo C, He X H, Chen H, et al. Analysis of diversity and
relationships among mango cultivars using start codon targeted
(SCoT)markers[J]. Biochemical Systematics and Ecology, 2010,
38(6): 1 176-1 184.
[22] 白 坚, 胡 旭, 周淑婷, 等. 47 个建兰品种的 SRAP 遗传多
样性分析[J]. 植物遗传资源学报, 2012, 13(3): 376-380.
[23] 刘林娅, 党选民, 曹振木, 等. 黄灯笼辣椒种质资源遗传多样
性 ISSR 分析[J]. 热带作物学报, 2013, 34(2): 211-217.
[24] 刘 君, 赵 琴, 杨志民. ISSR 分子标记对 9 种狗牙根的鉴定
分析[J]. 草业学报, 2012, 21(6): 159-165.
[25] 钟淦彬, 李维国, 吴春太, 等 . 188 份巴西橡胶树种质材料
AFLP 指纹图谱分析[J]. 热带作物学报, 2013, 34(1): 1-9.
[26] 葛亚英, 张 飞, 沈晓岚, 等 . 丽穗凤梨 ISSR 遗传多样性分
析与指纹图谱构建[J]. 中国农业科学, 2012, 45(4): 726-733.
[27] Kojima T, Nagaoka T, Noda K, et al. Genetic linkage map of
ISSR and RAPD markers in einkorn wheat in relation to that
of RFLP markers[J]. Theoretical and Applied Genetics, 1998,
96(1): 37-45.
[28] 凌 瑶, 张新全, 齐晓芳. 西南五省区及非洲野生狗牙根种质
基于 SRAP 标记的遗传多样性分析 [J]. 草业科学 , 2010, 19
(2): 196-203.
[29] 齐晓芳, 张新全, 凌 瑶. 野生狗牙根种质资源的 AFLP 遗传
多样性分析[J]. 草业科学, 2010, 19(3): 155-161.
[30] 万 刚, 张新全, 刘 伟, 等. 鸭茅栽培品种与野生材料遗传
多样性比较的 SSR分析[J]. 草业科学, 2010, 19(6): 187-196.
黄 秀等: 高牛鞭草(Hemarthria altissima)及其近缘种种质资源SCoT多样性分析 2199- -