全 文 ：山 东 农 业 科 学 2014，46(1):15 ～ 18 Shandong Agricultural Sciences
收稿日期:2013 －09 －29
基金项目:科技部科技基础性工作资助项目“国家核桃板栗种质资源平台(2013 － 048)”;农业部作物种质资源保护项目
(2014NWB009);山东省农业良种工程 －鲁科农字(2011 － 086)
作者简介:贾建云(1986 －)，女，硕士，主要从事种质资源研究。E － mail:jjy8345721@ 163． com
陈 新(1980 －)，男，博士，助理研究员，研究方向为果树种质资源与生物技术育种。E － mail:63249324@ qq． com
* 贾建云和陈新同为第一作者。
＊＊通讯作者:刘庆忠(1963 －)，男，研究员，研究方向为果树种质资源与生物技术育种。E － mail:qzliu001@ 126． com
麻核桃遗传多样性的 SSＲ分析
贾建云1* ，陈 新1* ，刘洪对2，徐 丽1，张力思1，刘庆忠1＊＊
(1．山东省果树研究所 /山东省果树生物技术育种重点实验室，山东 泰安 271000;
2．山东省农业科学院，山东 济南 250100)
摘 要:本试验利用 SSＲ标记技术对 20 个麻核桃品种的遗传多样性进行研究。从 12 对引物中筛选出 6
对用于正式 PCＲ扩增，共检测到 52 个遗传位点，其中多态性遗传位点 50 个，多态位点百分率为 96%。遗传
相似性分析结果显示麻核桃种质间具有丰富的遗传多样性，遗传相似系数变幅为 0． 17 ～ 0． 90，说明 SSＲ标记
能将 20 份种质完全区分开。UPGMA聚类结果显示，供试材料在相似系数为 0． 61 处聚为 4 类。
关键词:麻核桃;SSＲ;遗传多样性
中图分类号:Q754 文献标识号:A 文章编号:1001 －4942(2014)01 －0015 －04
Genetic Diversity Analysis of Juglans hopeiensis Hu by SSＲ Markers
Jia Jianyun1* ，Chen Xin1* ，Liu Hongdui2，Xu Li1，Zhang Lisi1，Liu Qingzhong1＊＊
(1． Shandong Institute of Pomology /Shandong Provincial Key Laboratory of Fruit
Tree Biotechnology Breeding，Taian 271000，China;2． Shandong Academy of Agricultural Sciences，Jinan 250100，China)
Abstract The genetic diversity of 20 Juglans hopeiensis Hu varieties was analyzed by simple sequence
repeat (SSＲ)markers． Six pairs of primers were selected for formal PCＲ amplification． Fifty － two genetic lo-
ci including 50 polymorphic loci were detected with the polymorphic locus percentage as 96% ． Genetic simi-
larity analysis showed that there were abundant genetic diversities among different walnut varieties． The genetic
similarity coefficients ranged from 0． 17 to 0． 90，which indicated that the 20 walnut varieties could be com-
pletely separated by these SSＲ markers． UPGMA cluster results showed that they were divided into 4 catego-
ries when the similarity coefficient was 0． 61．
Key words Juglans hopeiensis Hu;SSＲ;Genetic diversity
麻核桃(Juglans hopeiensis Hu)又称河北核
桃［1］，原产于河北北部和北京昌平县南口，主要
分布于北京西南山区、南口和夏口，河北北部等
地。木材优质坚硬，坚果大，壳厚不易开裂，内隔
壁发达、骨质，是制作工艺雕刻核桃的主要原料。
麻核桃自然群体类型较多，坚果的大小、形状、纹
理的起伏及变化等存在较大差异，其种质资源十
分丰富，存在许多特异种质。麻核桃与核桃楸的
亲缘关系较近，而与普通核桃、黑核桃的亲缘关系
较远［2］。
随着分子生物学的发展，分子标记技术逐步
应用于多种植物的研究中。其中 SSＲ 标记由于
具有稳定性好、多态性高、引物特异性强等优点，
应用较广泛。在过去的十几年内，SSＲ 标记已用
于多种植物分子多样性和亲缘关系的研究，如
梨［3］、椰子［4］、桃［5］、甜樱桃［6］和核桃［7］等。我国
是世界上核桃属遗传多样性最为丰富的国家之
一［8］，但目前对我国麻核桃遗传多样性的研究、
DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2014.01.024
特异基因的发掘和利用等研究报道较少。本试验
利用 SSＲ 标记对我国部分麻核桃种质资源进行
研究，探讨这些品种间的遗传多样性及亲缘关系，
以期为麻核桃种质资源的评价、利用和遗传育种
研究提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 试验材料
试验所用 20 份材料采集于国家果树种质泰
安核桃板栗资源圃(表 1)，按照随机取样、均匀分
布的原则采集新鲜幼叶。
表 1 供试样品编号及品种名称
编号 品种名称 编号 品种名称
W1 泰山野核桃 1 W11 盘龙虎头
W2 泰山野核桃 2 W12 刀子狮子头
W3 延庆核桃楸 1 W13 陕西官帽
W4 延庆核桃楸 2 W14 平顶狮子头
W5 四川野核桃 1 W15 蟠龙纹狮子头
W6 四川野核桃 2 W16 桃心
W7 12 － 46 W17 崔凯公子帽
W8 磨盘狮子头 W18 红狮子头
W9 水龙纹狮子头 W19 灯笼狮子头
W10 窝底狮子头 W20 小马子
1． 2 基因组 DNA的提取
参照 Porebski 等［9］的方法提取核桃叶片的基
因组 DNA，用 0． 8%琼脂糖凝胶电泳检测。稀释
DNA至终浓度为 10 ng /μl，－ 20℃冰箱储存备
用。
1． 3 PCＲ扩增
供试引物参照 Foroni 等［10，11］的 SSＲ 引物序
列，由上海生工生物工程股份有限公司合成。经
多次重复从 12 对引物中筛选出 6 对扩增效果好、
条带清晰、稳定性好的引物(表 2)用于本试验的
PCＲ扩增。PCＲ扩增体系:10 × buffer(含 Mg2 +)
2 μl、2． 5 mmol /L dNTPs 1． 6 μl、10 μmol /L 上下
游引物各 1 μl、2． 5 U /μl Taq 聚合酶 0． 4 μl、10
ng /μl DNA模板 1 μl 、无菌 ddH2O 13 μl，总体积
为 20 μl。PCＲ 反应程序为 95℃ 5 min;95℃
30 s，50℃ 1 min，72℃ 45 s，30 个循环;72℃ 10
min，4℃保存。PCＲ 扩增产物在 6%聚丙烯酰胺
胶上分离，经染色、显影后，拍照保存。
1． 4 数据统计分析
将获得的电泳谱带进行数字化统计，按照图
谱中同一位置条带的“有”、“无”进行统计，有带
标记为“1”，无带标记为“0”，仅记录重复性好、条
带清晰且片段为 100 ～ 500 bp 范围内的扩增带。
将形成的 0 /1 矩阵应用 NTSYS2． 11 计算遗传相
似系数，并采用非加权类平均法(UPGMA)进行聚
类分析。
表 2 PCＲ扩增的 SSＲ引物
引物 序列(5 － 3) 退火温度(℃)
WGA5 TCCTCCACACCCTGTTTGACCGAGTGAGAGTGGTACCCAA 47
WGA9 GGGTAACGAACGAAACTACGGGTTAGTGTCTCGTTACC 48
WGA27 GTAGTTCCGCAACATCCCAACCTTCACCTCGGACTCGT 51
WGA69 GCCCACCCAAACGATTGATTCTCCCAACCAGACACGTAGA 56
WGA71 TAGGGTCTTTAGAGAGCCCATCTCTTCTCCTCGACCCAGG 45
WGA321 GGAAACCTCAAAGCTAACTAGGTAGTAGCAGAAACCTGT 50
2 结果与分析
2． 1 SSＲ多态性分析
利用筛选出的 6 对扩增效果好、条带清晰、稳
定性好的引物对 20 份麻核桃基因组 DNA 进行
PCＲ扩增(引物 WGA69 扩增结果见图 1)，大多
数多态性条带小于 500 bp。经统计(表 3)，共检
测到 52 个遗传位点，其中 50 个为多态性位点，多
态性比率为 96%。
表 3 SSＲ引物多态性
引物 位点总数 多态性位点数
WGA5 7 7
WGA9 8 8
WGA27 9 9
WGA69 10 8
WGA71 9 9
WGA321 9 9
总计 52 50
2． 2 种群遗传多样性分析
利用 NTSYS 2． 11 对 0 /1 矩阵进行处理，计算
供试材料间的遗传相似系数，其两两间的相似系
数分布在 0． 17 ～ 0． 90 之间。W1 与 W13 的遗传
相似系数最小，仅 0． 17，说明两种质间的遗传相
似性最低，即遗传距离最远;W9 与 W12 的遗传相
61 山 东 农 业 科 学 第 46 卷
似系数最大，为 0． 90，说明两种质间的遗传相似
性最高，遗传距离最近，即亲缘关系最近，表明这
两种质可能为同一亲本或亲本相似。W13 与其
他样品的遗传相似系数均较低，说明 W13 与其他
样品的亲缘关系较远。
W1 ～W20 为样品编号;M:DL2000
图 1 引物 WGA69 的 PCＲ扩增结果
2． 3 聚类分析
对供试 20 个麻核桃品种进行聚类分析，结果
表明，品种间遗传背景有较大的差异，具有丰富的
遗传多样性。20 个品种在相似系数为 0． 61 处聚
为 4 个组(图 2)，其中 W1、W2、W3、W4、W5 和
W6 聚为一组，即组Ⅰ，W7 和 W13 皆单独聚为一
组，分别为组Ⅱ和组Ⅳ，其他 12 个品种聚为一组，
即组Ⅲ。
图 2 20 个麻核桃品种的树状聚类图
3 结论与讨论
核桃在我国栽培历史悠久，属同株异花植物，
雌雄异熟［12］，长期的自然演变和相互授粉，使核
桃群体高度杂合、遗传背景复杂，形成了后代丰富
的多样性［13］。本研究通过对供试 20 个麻核桃样
品进行 SSＲ 标记分析，结果发现样品之间的相似
系数均低于 0． 90，表明 SSＲ标记能将供试样品完
全区分开。从分子水平来说，遗传相似系数的变
幅越大，说明其遗传分化越大;遗传多样性高，表
明遗传背景的复杂及该物种存在的历史长远［14］。
供试麻核桃样品间的相似系数在 0． 17 ～ 0． 90 之
间，相似系数的变幅较大，表明这些品种间具有丰
富的遗传多样性，遗传背景亦存在很大差异。
聚类结果显示，野核桃和核桃楸类群的 W1、
W2、W3、W4、W5 和 W6 聚为一类;W7(代号 12 －
46)为新疆核桃的实生后代优系，单独聚为一类;
W13 样品“陕西官帽”，原产于陕西秦岭山地，既
不和核桃分在一组，也不和核桃楸聚在一起，单独
聚为一类，对于陕西官帽的分类地位还需要进一
步研究;其他 12 个麻核桃品种均属于麻核桃居
群。这一研究结果和 Aradhya 等［15］采用叶绿体
DNA对核桃属植物的进化分析结果基本一致。
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