全 文 ：第 27 卷　第 3 期 海　　洋　　学　　报 Vol. 27 , No . 3
2005 年 5 月 ACTA OCEANOLOGICA SINICA May 2005
利用 AFLP技术研究条斑紫菜的遗传变异
杨　锐1 , 2 ,刘必谦2 ,骆其君2 ,王亚军2 ,包佳美2
(1. 中国科学院 海洋研究所 实验海洋生物学重点实验室 ,山东 , 青岛 266071;2. 宁波大学 海洋生物工程重点实验
室 ,浙江 , 宁波 315211)
收稿日期:2003-07-08;修订日期:2003-12-30.
基金项目:浙江省重点项目(2004C 22045);浙江省自然科学基金(M403015);宁波市重点博士基金资助项目(02J20110-15).
作者简介:杨　锐(1972—),女 ,山东省青岛市人 ,博士 ,从事海洋动植物遗传工程研究. E-mail:yangrui@nbu. edu. cn
摘要:利用 AFLP 技术对 11个条斑紫菜品系进行了研究.由 16对引物共扩增出 778条谱带 ,其中
仅 15条为共有谱带 ,多态位点的比例高达 98. 07%. 日本鹿儿岛 ,我国的青岛 、江苏 、浙江等不同地
点的野生或栽培条斑紫菜品系之间最近的遗传距离为 0. 180(两个日本样本之间),最远为 0. 397
(日本样本与江苏样本之间),属于物种内种群间的遗传变异.聚类结果显示日本的样本与青岛的野
生样本间的遗传相似系数较高而聚合在一起;浙江野生条斑紫菜与江苏的样本遗传距离相近 ,聚合
在一起.结果表明 ,我国条斑紫菜的遗传多样性程度较高而且各品系间的遗传距离与其地理间距呈
正相关关系.
关键词:条斑紫菜;AFLP;遗传变异
中图分类号:Q346+. 5　　　文献标识码:A　　　文章编号:0253-4193(2005)03-0159-04
1　引言
紫菜(Porphy ra)属红藻门(Rhodophy ta)红毛
菜科(Bangiacea),广泛分布于从寒带到亚热带的潮
间带水域.据不完全统计 ,现在世界上约有 130多种
紫菜[ 1] .我国紫菜约有 19种 ,分布于辽宁 、山东 、江
苏 、浙江 、福建省至海南岛等沿海海域. 目前我国紫
菜产量占全世界的 1 /4 ,列世界第三. 辽宁 、山东和
江苏省以栽培条斑紫菜为主 ,而浙江和福建省等地
以栽培坛紫菜为主.除从日本引进的几个试养品种
外 ,我国栽培的紫菜多为未经遗传改良的自然群体.
种质良莠不齐成为限制紫菜栽培产业发展的重要因
素 ,因此有必要从紫菜遗传背景等方面进行深入
研究.
AFLP (amplified f ragment leng th polymor-
phism)技术是 1993 年由 Zebeau 发明继而由 V os
等[ 2]发展起来的一种选择性扩增限制性片段的方
法.该技术结合了 RFLP 的可靠性与 RAPD 的方便
性等优点 ,可重复性好 , 结果呈现典型的孟德尔遗
传;每个 AFLP 反应可检测的位点多达 50 ～ 100
个 ,信息量大 ,非常适合于遗传多样性 、种质鉴定 、标
记辅助育种 、基因定位和快速构建遗传图谱等研
究[ 3 ～ 6] .采用 AFLP 技术对来源于不同地点的条斑
紫菜(Porphyra yezoensis)品系进行遗传变异比较 ,
以期为其种质资源调查 、遗传多样性的保护以及品
系培育和品种改良提供依据.
2　材料与方法
2. 1　材料
11个条斑紫菜品系样本的采集时间和地点见
表 1. 来自青岛市 、浙江省普陀海区和南麂列岛的为
野生条斑紫菜 ,南通和鹿儿岛的为栽培样本.将不同
品系紫菜新鲜叶状体洗净后晾干 ,装入塑料袋后密
闭 , - 70℃保存.
2. 2　基因组 DNA的提取及浓度测定
取经研磨的约 30 mg 液氮紫菜 , 采用改良的
Genomic DNA Minipreps Kit 法(试剂盒为上海生
工公司产品:NSBC-Sangon , cat #sk252)提取基因组
DNA.增加酚-氯仿-异戊醇(50∶49∶1),氯仿-异戊
醇(24∶1)抽提和 RNase 处理的步骤以除去过多的
蛋白质和 RNA. DNA 经 0. 7%琼脂糖凝胶电泳-EB
染色检测并用紫外分光光度计测定浓度.
表 1　条斑紫菜采集地点与时间
样本号数 原产地 采集时间
1～ 3 日本鹿儿岛(栽培) (31°32′40″N ,
130°32′20″E)
1999年 3月
4～ 6 山东省青岛(野生) ( 36°05′20″N ,
120°21′58″E)
2000年 1月
7～ 9 江苏省南通(栽培)( 32°01′20″N ,
120°52′30″E)
1997年 11月
10 浙江省普陀(野生) ( 30°00′30″N ,
122°06′12″E)
1999年 4月
11 浙江省南麂列岛(野生)( 27°30′10″N ,
121°42′20″E)
1998年 4月
2. 3　AFLP
AFLP实验分析参照 Vos等[ 2] 方法.试剂均为
MBI 公司产品. 选择性引物序列为 EcoR I:GACT-
GCGTACCAATTC-ACA ,-ACG ,-ACT , -ACC;Mse
I:GATGAGTCCTGAGTAA-CAA ,-CAG ,-CTA 和-
CAC.凝胶电泳系统为 Bio-Rad公司产品:Sequi-Gen
GT nickeic acid elect ropho resis cell , 4. 5%的聚丙烯酰
胺变性凝胶电泳.银染显色方法参见文献[ 7] , Scan-
Marker 9600扫描仪扫描并记录结果.
2. 4　数据统计与分析
将每个条带视为一个位点 ,统计位点总数 、多态
位点数及其在各群体中的分布. 将 DNA 条带的有
无转化成 1 , 0数据 ,计算不同个体间的遗传相似性
系数 S [ S =2N xy /(N x +N y)] ,其中 N xy 为两个个
体共有的条带 , N x 和 N y 分别为两个个体各自拥有
的条带.遗传距离 D (D=1 - S),利用 Phy lip 软件
进行聚类分析.
3　结果
由 16对引物共扩增出 778 条带 ,其中只有 15
条是单态的 , 其余均呈多态性 , 多态比例高达
98. 07%. 图 1 和 2分别显示各品系 ACT-CAG 与
ACC-CTA 引物对扩增的银染结果. 从表 2可看出 ,
各样本间的遗传距离比较接近 ,最小的出现在 1 和
图 1　条斑紫菜 ACT-CAG 扩增图谱
图 2　条斑紫菜 ACC-CTA 扩增图谱
2号两个鹿儿岛样本间 ,仅为 0. 180 ,而遗传距离最
远出现在鹿儿岛 1号与江苏 9 号之间 ,为 0. 397.自
青岛 、南通 、普陀到南麂列岛 ,我国沿海条斑紫菜的
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表 2　条斑紫菜的遗传距离
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 0
2 0. 180 0
3 0. 291 0. 245 0
4 0. 313 0. 307 0. 307 0
5 0. 304 0. 271 0. 272 0. 311 0
6 0. 368 0. 397 0. 390 0. 309 0. 286 0
7 0. 381 0. 358 0. 373 0. 354 0. 301 0. 303 0
8 0. 359 0. 342 0. 351 0. 302 0. 310 0. 337 0. 295 0
9 0. 393 0. 345 0. 352 0. 360 0. 322 0. 364 0. 304 0. 276 0
10 0. 380 0. 346 0. 367 0. 339 0. 312 0. 331 0. 290 0. 315 0. 260 0
11 0. 376 0. 385 0. 390 0. 368 0. 338 0. 344 0. 283 0. 310 0. 309 0. 244 0
遗传距离与地理间距呈明显的正相关 ,即地理位置
越近 ,遗传距离越近.位于浙江省南北两端的南麂列
岛与普陀海区的样本遗传距离仅有 0. 244 ,并未出
现明显的差异. 在 Phlip 软件分析得到的邻接法
(neighbor-joining)和加权类平均法(U PGMA)聚类
图(图 3)中 ,两者与江苏 9号样本在聚类的过程中
先于其他样本 ,然后再由另外两个江苏样本汇合. 日
本鹿儿岛与青岛样本的遗传相似性较高 ,遗传距离
更为接近 ,而且不论用邻接法还是加权类平均法进
行聚类 ,两者都先聚合在一起 ,然后与江苏和浙江的
样本聚合.
图 3　条斑紫菜邻接法和加权类平均法聚类图
4　讨论
条斑紫菜 AFLP 多态性片段高达 98. 07%,说
明条斑紫菜的遗传多样性极为丰富 ,该结果与 Mi-
zukami等[ 8] ,王勇等[ 9] 、贾建航等[ 10] 和杨锐等[ 11] 对
紫菜属进行的 RA PD和 AFLP 结果相一致.在栽培
的条斑紫菜中也未见遗传多态性明显降低 ,这可能
是由于栽培紫菜育苗多是随机取材 ,另外栽培过程
中有不同程度的野生种遗传混杂 ,变相扩大了基因
来源所造成的.研究中条斑紫菜的遗传距离基本在
0. 180 ～ 0. 397 ,与贾建航等[ 10] 对 15 个紫菜丝状体
无性系进行 RAPD分析结果(0. 15 ～ 0. 37)较接近 ,
应属于物种内种群间的遗传差异.
我国沿海各地样本遗传距离与地理间距呈现正
相关 ,南通 、普陀和南麂列岛的条斑紫菜与鹿儿岛的
样本相差较大 ,而鹿儿岛与青岛的条斑紫菜则更为
相似.这些现象可能是由于海流影响造成的.每年冬
春季节 ,我国近海沿岸流沿渤海 ,经黄海 、东海流向
南海 ,此时正值条斑紫菜大量性成熟 ,果孢子在海流
的作用下沿海岸线迁徙 ,使我国沿海各种群间基因
流动.青岛的条斑紫菜通过我国沿海与朝鲜接壤的
大陆架 ,可以利用朝鲜半岛自北向南的沿岸环流 ,由
对马暖流及其分支完成与鹿儿岛种群的基因交流.
由于被台湾暖流 、黄海暖流 、对马暖流及分支和黑潮
所隔离 ,虽然鹿儿岛与南通和普陀列岛纬度相似 ,地
理位置相近 ,但是基因交流可能受到阻碍 ,引起遗传
特性差异.
在我国北方 ,条斑紫菜是常见种 ,主要分布在辽
宁 、山东 、江苏省等地 ,其分布的最南端在浙江省南
麂列岛.长江入海口向南海区 ,条斑紫菜分布逐渐减
少 ,常见种渐变为坛紫菜.在研究中所采用的鹿儿岛
条斑紫菜是引种到我国浙江省一带栽培的紫菜原
种 ,这种条斑紫菜比我国当地野生种具有耐受更高
的温度 、病害的能力 ,从而适于大量栽培. 而我国青
岛海区的野生种与之具有相当高的遗传相似性 ,通
过进一步的性状比较和遗传分析 ,有可能为从我国
本地条斑紫菜资源中获得具有耐高温 、抗病等性状
优良的品种提供潜在的依据.
1613 期　杨　锐等:利用 AFLP 技术研究条斑紫菜的遗传变异
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Genetic variation of Porphyra yezoensis by using AFLP
YANG Rui1 , 2 LIU Bi-qian2 , LUO Qi-jun2 , WANG Ya-jun2 , BAO Jia-mei2
(1. Key Laboratory o f Experimental Marine Biology , Institite o f Oceanology , Chinese Academy of Sciences ,
Qingdao 266071 , China;2. Key Laboratory of Marine Biotechnology , Ningbo University , Ningbo 315211 , China)
Abstract:Genetic v ariat ion of 11 lines of Porphyra yezoensis f rom the coast seas o f Kago shima (Japan),
Qingdao , Nantong , Putuo and N aiji islands were studied by using amplified f ragment leng th po lymo rphism
(AFLP). 778 bands are obtained wi th AFLP analysis of 16 primer combinations , among which 15 a re u-
nique , about 98. 07% are po lymo rphic. The AFLP da ta show that the closest genet ic distance are 0. 180
between tw o Kagoshima samples , and the furthest one 0. 397 is between Kagoshima No. 1 line and Nan-
to ng No. 9 line. The genet ic distance show s that the variation is wi thin the inner species scope. Neighbor-
joining cluster and UPGMA cluster indicate that samples f rom Kago shima and Qingdao w ere w ith high
similarity and ei ther w ith the samples o f Nantong , Putuo and Nanji islands. Porphyra yezoensis in China
shares high genetic dive rsity , and the genetic distance show s posi tive co rrelat ion w ith the geog raphic dis-
tance.
Key words:Porphy ra yezoensis;AFLP;gene tic variation
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