全 文 ：分子植物育种，2012年，第 10卷，第 4期，第 452-456页
Molecular Plant Breeding, 2012, Vol.10, No.4, 452-456
研究报告
Research Report
野生榆叶梅遗传多样性的 AFLP分析
张强英 1,2 张启翔 1,2* 程堂仁 2
1北京林业大学园林学院,北京, 100083; 2国家花卉工程技术研究中心,北京, 100083
*通讯作者, zqx@bjfu.edu.cn
摘 要 本研究利用 AFLP分子标记技术，对野生榆叶梅 6个居群进行分析。利用已筛选出的 8对引物组合
进行扩增，共产生 256条谱带，其中 206条谱带具有遗传多态性，占总谱带的 80.47%；平均每对引物组合扩
增产生 129条多态条带，平均多态率为 50.26%。6个居群观察等位基因数 Na平均值为 1.502 6，总 Na值为
1.804 7；有效等位基因数 Ne平均值为 1.216 5，总 Ne值为 1.245 8；遗传多样性指数 H平均值为 0.135 5，总
H值为 0.156 7；Shannon多样性指数 I平均值为 0.213 4，总 I值为 0.255 4；野生榆叶梅 6个居群有 86.47%的
遗传变异来自居群内，13.53%来自居群间，居群内遗传分化水平较高。AFLP分子标记聚类分析结果表明各
居群基本按照地理距离进行聚类。
关键词 榆叶梅,遗传多样性, AFLP
Genetic Diversity of Wild Populations of Prunus triloba Revealed by AFLP
Zhang Qiangying 1,2 Zhang Qixiang 1,2* Cheng Tangren 2
1 School of Landscape Architecture, Beijing Forestry University, Beijing, 100083; 2 China National Engineering Research Center for Floriculture,
Beijing, 100083
* Corresponding author, zqx@bjfu.edu.cn
DOI: 10.3969/mpb.010.000452
Abs tract In this research, AFLP was employed to analyze genetic diversity of 6 wild populations of Prunus
triloba. Eight pair primers previous identified were used to amplify specific DNA bands in the six populations. As
a result, 256 DNA bands were generated and 206 of them were polymorphic bands, which was 80.47% of the total
bands. Each primer pairs generated 129 polymorphic bands on average and the mean polymorphism rate was
50.26%. Among the six populations, the total observed number of alleles (Na) was 1.804 7 and the mean was
1.502 6; the effective number of alleles (Ne) was 1.245 8 and the average was 1.216 5; the Neis gene diversity
index (H) was 0.156 7 and the average H was 0.135 5; the total Shannons index (I) was 0.255 4 and the average
was 0.213 4. The results of genetic differentiation indicates that 86.47% of the genetic variation should occure
among populations while 13.53% should be within a population. The result of AFLP analysis reveals that
dendrogram of 6 wild Prunus triloba populations is as similar as the clustering by geographic distance.
Keywords Prunus triloba, Genetic diversity, AFLP
基金项目：本研究由北京市园林绿化局计划项目(ylhh201100112)资助
榆叶梅(Prunus triloba Lindle.)为蔷薇科李属落
叶观花灌木或小乔木，其原产我国，主要分布于东北
及华北地区，是中华传统花木。榆叶梅为八倍体植物
(2n=8x=64)，在自然分布中，榆叶梅常生长于中海拔
的坡地、山谷或林缘，环境适应性强，且自然变异大，
存在很多变异类型(陈俊愉, 1998; 陈俊愉, 2001, 中
国林业出版社, pp.127-131)。目前关于榆叶梅的研
究，主要集中于繁殖、栽培、生理及种质资源等几个
方面。宋润刚等对重瓣榆叶梅的培养基和外植体进
行了优化和筛选(宋润刚等 , 1996, 北方园艺 , (5):
9-13)；杜玉虎等(2008)研究了离体条件下单瓣榆叶梅
和重瓣榆叶梅的花粉萌发及花粉管生长的变化；切
花生理研究方面，左轶璆等(2007)研究了榆叶梅小枝
的水分生理特性，常乐等(2007)研究了不同营养液在
分子植物育种
Molecular Plant Breeding
表 2野生榆叶梅居群遗传多样性
Table 2 Genetic diversity of 6 wild populations of Prunus triloba
居群
Population
L1
L2
XS
XW
WT
YD
平均数
Mean
总数
Total
Na
1.457 0
1.515 6
1.480 5
1.492 2
1.613 3
1.457 0
1.502 6
1.804 7
Ne
1.202 7
1.212 1
1.214 4
1.215 6
1.256 8
1.197 6
1.216 5
1.245 8
H
0.125 6
0.132 4
0.132 5
0.133 9
0.162 4
0.125 9
0.135 5
0.156 7
I
0.196 9
0.209 9
0.207 3
0.210 6
0.257 2
0.198 7
0.213 4
0.255 4
表 1 AFLP遗传多样性
Table 1 Polymorphisms of the AFLP banding patterns of 6 wild populations of Prunus triloba
居群
Populations
L1
L2
XS
XW
WT
YD
平均数
Mean
总数
Total
样本数
No. of samples
10
10
10
10
10
10
10
60
总条带
Total bands
256
256
256
256
256
256
256
256
多态条带
Polymorphic bands
117
132
123
126
157
117
129
206
多态条带比率(%)
PPB (%)
45.70
51.56
48.05
49.22
61.33
45.07
50.26
80.47
榆叶梅离体枝条中的相对流量；种质资源方面，于君
(2008)等在前人相关研究基础上(赵一之, 1996;陈俊
愉, 1986; 1998; 陈俊愉, 1996, 中国农业出版社, pp.
497)通过调查、分类，整理出 75个品种，完善了榆叶
梅品种分类体系，并建立了榆叶梅新品种的 DUS测
试指南及已知品种数据库。但是，对于野生榆叶梅资
源的系统研究却较少。本文对 6个野生榆叶梅群体
的进行调查、取样，重点对花期性状这一重要的观赏
性状进行分析，旨在探索榆叶梅的野外变异规律，为
野生榆叶梅的保护、选育及品种资源演化分类提供
一些理论依据(Bagchi et al., 1990; King et al., 1988;
阎爱民和陈文新, 1999)。
扩增片段长度多态性(amplified fragment length
polymorphism, AFLP)技术是一种可以有效的检测基
因组多态性的共显性分子标记技术，由 Zabeau 和
Vos P于 1992年发明，用于分析物种的遗传传多样
性、辅助育种及遗传作图(Mackill et al., 1996)。目前，
AFLP分子标记技术已广泛应用于各类观赏植物的
研究(周春玲和戴思兰, 2002;明军等, 2003;王献, 2004;
殷婧, 2006;李玉舒, 2006)，但是至今尚未见用此技
术对野生榆叶梅居群进行遗传多样性研究的报道。
本实验利用 AFLP技术对野生榆叶梅 6个居群
的遗传结构和多样性进行分析，研究各居群间的亲
缘关系，为科学合理地保护和利用野生榆叶梅种质
资源，为野生榆叶梅的引种、驯化、繁育和栽培提供
理论依据及数据支持。
1结果及分析
1.1遗传多样性
对野生榆叶梅 6个居群进行 AFLP分析，见表 1
所示。8组AFLP引物扩增得到 256条清晰条带，其中
206条为多态条带，多态百分率为 80.47%；平均多态条
带为 129条，平均多态百分率为 50.26%。居群WT的
多态百分率最高，为 61.33%，其次为居群 L2 的
51.56%。居群YD的多态条带比率最低，仅为 45.07%
遗传多样性分析结果(表 2)表明，野生榆叶梅 6
个居群总观察等位基因数 Na为 1.804 7，Na平均值
为 1.502 6，居群 WT 的 Na 最高，为 1.613 3；6 个居
群总的有效等位基因数 Ne为 1.245 8，Ne平均值为
1.216 5，居群WT的 Ne最高，为 1.256 8；6个居群总
的遗传多样性指数 H为 0.156 7，H平均值为 0.135 5；
6个居群总的 Shannon多样性指数 I为 0.255 4，I平
均值为 0.213 4。居群WT的 Shannon多样性指数 I
最高，为 0.257 2，居群 XW的次之，为 0.210 6。居群
L1的 Shannon多样性指数 I最低，仅为 0.196 9。
1.2遗传分化
表 3结果显示，野生榆叶梅居群总基因多样性
453
野生榆叶梅遗传多样性的 AFLP分析
Genetic Diversity of Wild Populations of Prunus triloba Revealed by AFLP
表 3野生榆叶梅居群遗传分化分析
Table 3 Gst analysis of population genetic differentiation of wild
populations of Prunus triloba
物种
Species
榆叶梅
Prunus triloba
Ht
0.156 7
Hs
0.135 5
Dst
0.021 2
Gst
0.135 3
表 4野生榆叶梅 6个居群的遗传一致度及遗传距离
Table 4 Neis genetic identity and genetic distance among 6 wild
populations of Prunus triloba
L1
L2
XS
XW
WT
YD
L1
0.015 7
0.014 5
0.031 3
0.040 5
0.047 7
L2
0.9844
0.011 6
0.035 1
0.037 4
0.051 8
XS
0.985 6
0.988 5
0.026 3
0.034 5
0.043 1
XW
0.969 2
0.965 5
0.974 0
0.018 0
0.022 8
WT
0.960 3
0.963 3
0.966 1
0.982 1
0.019 8
YD
0.953 5
0.949 5
0.957 8
0.977 4
0.980 4
个 AFLP类群。第一个类群包括辽宁的两个居群 L1
与 L2。另一个 AFLP类群包括其他 4个居群。其中，
XS与 XW遗传关系最近，再与 WT聚为一类，最后
与 YD聚合。
2讨论
AFLP技术是最有效的分子检测手段之一。本实
验采用 AFLP技术首次对榆叶梅 6个野生居群进行
检测，总共获得 206条多态性条带，多态性百分率达
到 80.47%。AFLP分子标记聚类分析结果清楚揭示
了各野生居群之间的亲缘关系，与居群间的实际地
理分布位置关系相似。
自然条件下，野生榆叶梅多沿山谷两侧分布，山
脊较少，坡势较缓区域能集中形成大面积居群，居群
中常混杂一些山桃、山杏，以山桃居多，而居群边缘
则有更多的山桃、山杏等沿路分布。经过长期的自然
选择和异花授粉，其遗传背景比较复杂。遗传分化结
果表明野生榆叶梅 6个居群的遗传变异有 86.47%来
自于居群内，而居群间的遗传变异水平较低，居群内
的变异是野生榆叶梅遗传变异的主要来源。
了解野生榆叶梅遗传多样性是榆叶梅种质资源
保护及开发利用的基础。系统地对榆叶梅野生资源
进行调查、收集和保存，准确分析、评价野生榆叶梅
资源遗传多样性对榆叶梅的育种工作具有重要的意
义，为亲本的选择、后代变异及杂种优势的预测提供
理论依据和数据支持；为我国榆叶梅种质资源分类
和杂交育种提供了重要的实践指导。
3材料与方法
3.1植物材料
材料为以榆叶梅(Prunus triloba Lindle.)嫩叶，取
自野生分布的 6个居群(表 5)。
3.2 DNA提取及 PCR扩增
采取改良的 CTAB 法提取野生榆叶梅 DNA
(Dolye and Dolye, 1987; Rogers and Bendich, 1988)。
采用北京鼎国生物技术有限公司 EcoRⅠ/MseⅠ
型的 AFLP试剂盒，结合本课题组先前研究筛选出
的 8对引物(表 6)进行选择性扩增(于君, 2008)。PCR
扩增的方法参考宁德鲁等(2011)。
3.3电泳与数据处理
选择性扩增后的样品经电泳分离检测得到AFLP
的指纹图谱，生成“1”和“0”矩阵。通过计算得到多态
Ht为 0.156 7，居群内基因多样性 Hs为 0.135 5，居
群间基因分化系数 Gst为 0.135 3，表明野生榆叶梅
有 13.53%的遗传变异来自于居群间，居群间遗传分
化水平较低；86.47%的遗传变异来自于居群内，居群
内的变异是榆叶梅遗传变异的主要来源。
1.3遗传关系及聚类分析
遗传一致度及遗传距离结果见表 4。结果表明，
各居群间遗传一致度都很高。L1和 L2居群与 XS居
群之间的遗传距离值最小，分别为 0.014 5和 0.011 6，
遗传距离最近。L2与 YD之间的遗传距离为最大值
0.051 8，表明这两个居群间的亲缘关系较远。
各居群聚类分析结果见图 1。从图中可以看出，6
个居群间的相似系数为 0.50~0.55，表明各居群间亲
缘关系较近。当阈值为 0.50的时候，6个居群分成 2
图 1野生榆叶梅 6个居群 UPGMA聚类图
Figure 1 Dendrogram of 6 wild populations of Prunus triloba
based on UPMA
454
分子植物育种
Molecular Plant Breeding
表 5野生榆叶梅居群材料来源
Table 5 Origin of 6 wild populations of Prunus triloba
编号
NO.
L1
L2
XS
YD
XW
WT
居群
Populations
开原 1
Kaiyuan 1
开原 2
Kaiyuan 2
响水湖
Xiangshuihu
玉渡山
Yudushan
小五台
Xiaowutai
五台山
Wutaishan
调查地点经纬度
Longitude, Latitude
N 42°33, E 123°45
N 42°48, E 123°44
N 40°28, E 116°29
N 40°33, E 115°52
N 40°28, E 116°29
N 38°51, E 113°30
海拔(m)
Elevation (m)
655
585
620
103 7
642
997
调查省(市)
Location
辽宁省开原市
Kaiyuan, Liaoning
辽宁省开原市
Kaiyuan, Liaoning
北京市怀柔区
Huairou, Beijing
北京市延庆县
Yanqing, Beijing
河北省
Hebei
山西省
Shanxi
表 6本研究引物序列号
Table 6 Primer pairs used in the experiment
编号
NO.
1
2
3
4
引物组合
Primer pairs
E-AAC/M-CAA
E-AAG/M-CAA
E-AAG/M-CAC
E-AAG/M-CAG
编号
NO.
5
6
7
8
引物组合
Primer pairs
E-AAG/M-CTA
E-ACC/M-CAA
E-ACC/M-CTA
E-ACC/M-CTG
性位点百分率 P=(k/n)×100%，k为扩增得到的多态位
点总数，n为检测位点总数。通过 POPGENE32软件统
计出扩增后多态条带比率 PPB，计算 Shannon多样性
指数 I、Neis遗传多样性指数、遗传一致度、遗传距离、
等位基因数 Na、有效等位基因数 Ne及基因分化系数
Gst等指标(王海英等, 2005)。使用 NT-SYSpc 2.10e软
件进行数据分析，计算居群间 DICE相似系数，并进
行非加权算术平均(UPGMA)聚类。
作者贡献
张强英是本研究的实验设计和实验研究的执行
人，并主要完成数据分析及论文写作；程堂仁参与实
验设计及材料选择；张启翔是项目的构思者及负责
人，指导实验设计、数据分析，论文写作与修改。全体
作者都阅读并同意最终的文本。
致谢
本研究得到北京市园林绿化局计划项目：主要
花灌木新品种选育(ylhh201100112)的资金资助，特
此致谢。
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野生榆叶梅遗传多样性的 AFLP分析
Genetic Diversity of Wild Populations of Prunus triloba Revealed by AFLP 456