全 文 ：ＤＯＩ：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１５２１９ ｈｔｔｐ：／／ｃｙｘｂ．ｌｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
李晓全，高有汉，刘扬，索培芬，韩冰．我国北方９份旱生－沙生植物蒙古冰草遗传多样性研究．草业学报，２０１６，２５（３）：７７－８５．
ＬＩ　Ｘｉａｏ－Ｑｕａｎ，ＧＡＯ　Ｙｏｕ－Ｈａｎ，ＬＩＵ　Ｙａｎｇ，ＳＵＯ　Ｐｅｉ－Ｆｅｎ，Ｈａｎ　Ｂｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　９ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｄｒｙ－ｄｅｓｅｒｔ　Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ　ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｃｏｌ－
ｌｅｃｔｅｄ　ｉｎ　ｎｏｒｔｈｅｒｎ　Ｃｈｉｎａ．Ａｃｔａ　Ｐｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｅ　Ｓｉｎｉｃａ，２０１６，２５（３）：７７－８５．
我国北方９份旱生－沙生植物蒙古
冰草遗传多样性研究
李晓全１，２，高有汉１，刘扬１，索培芬１，韩冰１，２＊
（１．内蒙古农业大学生命科学学院，内蒙古 呼和浩特０１００１０；２．中国农业科学院草原研究所，内蒙古 呼和浩特０１００１０）
摘要：蒙古冰草因其抗寒、抗旱特性，是欧亚大陆荒漠草原优势植物之一。本文从染色体倍性及ＳＳＲ序列长度多态
性两个方面对采自中国北方境内的９个蒙古冰草居群进行遗传多样性分析，发现９个蒙古冰草居群染色体基数为
７，均为二倍体，在染色体倍性方面不具有多态性；共采用１３８对小麦ＳＳＲ引物进行扩增分析，共有２１对引物扩增
出特异性条带，ＳＳＲ引物筛选率１５．２％。共扩增出特异性条带１１９条，平均每对引物扩增出特异性条带５．６条，
ＳＳＲ序列长度多态性丰富。利用ＰＯＰＧＥＮ　３２软件计算９个蒙古冰草居群遗传多样性指标，居群Ｐ８ 遗传多样性程
度最低，居群Ｐ３ 最高。ＡＭＯＶＡ分析显示，蒙古冰草的遗传差异主要是来自居群内个体之间。ＵＰＧＭＡ方法聚类
分析，在遗传相似系数为０．８０时，９个居群被分为三大类，居群Ｐ１～Ｐ６ 一类，居群Ｐ７、Ｐ８ 为第二类，Ｐ９ 被单独分为
一类。本研究为了解蒙古冰草遗传背景及加速其资源的合理开发利用奠定了理论基础。
关键词：蒙古冰草；染色体倍性；ＳＳＲ；遗传多样性　　
＊
Ｔｈｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　９ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｄｒｙ－ｄｅｓｅｒｔ　Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ　ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｃｏｌｅｃｔｅｄ
ｉｎ　ｎｏｒｔｈｅｒｎ　Ｃｈｉｎａ
ＬＩ　Ｘｉａｏ－Ｑｕａｎ１，２，ＧＡＯ　Ｙｏｕ－Ｈａｎ１，ＬＩＵ　Ｙａｎｇ１，ＳＵＯ　Ｐｅｉ－Ｆｅｎ１，Ｈａｎ　Ｂｉｎｇ１，２＊
１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｏｈｈｏｔ　０１００１０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｒａｓｓｌａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ
Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｏｈｈｏｔ　０１００１０，Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ　ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｄｏｍｉｎａｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｉｎ　ｄｅｓｅｒｔ　ｓｔｅｐｐｅ　ａｃｒｏｓｓ　Ｅｕｒａｓｉａ，ｄｕｅ　ｐｒｉｍａｒｉｌｙ
ｔｏ　ｉｔｓ　ｃｏｌｄ　ａｎｄ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｓｔｕｄｙ，ｗｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ　ａｎｄ　ＤＮＡ　ｐｏｌｙｍｏｒ－
ｐｈｉｓｍ　ｉｎ　９ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ａ．ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｉｎ　ｎｏｒｔｈｅｒｎ　Ｃｈｉｎａ．Ｔｈｅ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　９ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ｗａｓ
７．Ｃｅｌｓ　ｗｅｒｅ　ｄｉｐｌｏｉｄ　ａｎｄ　ｓｈｏｗｅｄ　ｎｏ　ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ　ｉｎ　ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｐｌｏｉｄｙ．Ａ　ｔｏｔａｌ　ｏｆ　１３８ｐａｉｒｓ　ｏｆ　ｗｈｅａｔ　ＳＳＲ
ｐｒｉｍｅｒｓ　ｗｅｒｅ　ａｍｐｌｉｆｉｅｄ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｚｅｄ．Ａ　ｔｏｔａｌ　ｏｆ　２１ｐｒｉｍｅｒ　ｐａｉｒｓ　ｗｅｒｅ　ａｍｐｌｉｆｉｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｆｒａｇｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ
ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ＳＳＲ　ｐｒｉｍｅｒｓ　ｗａｓ　１５．２％．Ａ　ｔｏｔａｌ　ｏｆ　１１９ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｂａｎｄｓ　ｗｅｒｅ　ａｍｐｌｉｆｉｅｄ：ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ　ｗａｓ　５．６ａｎｄ
ｔｈｅ　ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ　ｏｆ　ＤＮＡ　ｗａｓ　ｒｉｃｈ．ＰＯＰＧＥＮ　３２ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｃａｌｃｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　９
ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ａ．ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍ．Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　Ｐ８ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｏ　ｈａｖｅ　ｔｈｅ　ｌｅａｓｔ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ，ｗｈｉｌｅ　Ｐ３ｈａｄ　ｔｈｅ
ｈｉｇｈｅｓｔ．ＡＭＯＶＡ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ　ｔｈａｔ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｃｏｍｅ
ｍａｉｎｌｙ　ｆｒｏｍ　ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ　ＵＰＧＭＡ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ａ　ｃｌｕｓｔｅｒ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　９ｐｏｐｕ－
第２５卷　第３期
Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．３
草　业　学　报
ＡＣＴＡ　ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥ　ＳＩＮＩＣＡ
　　
７７－８５
２０１６年３月
＊ 收稿日期：２０１５－０４－２４；改回日期：２０１５－０７－１７
基金项目：国家自然科学基金（３１０６００５７），中国科学院西部之光“人才培养”项目匹配经费和中国农业科学院草原研究所农业科技创新工程资
助。
作者简介：李晓全（１９９１－），男，河北衡水人，在读硕士。Ｅ－ｍａｉｌ：１２０６９６６９５０＠ｑｑ．ｃｏｍ
＊通信作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ａｕｔｈｏｒ．Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｂ＿ｎｍｇ＠１６３．ｃｏｍ
ｌａｔｉｏｎｓ．Ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ｉｓ　０．８０，ｔｈｅ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｔｅｓｔｅｄ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｒｅｅ　ｇｒｏｕｐｓ：Ｐ１－Ｐ６，
Ｐ７－Ｐ８ａｎｄ　Ｐ９．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｌａｙｓ　ｔｈｅ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｖａｒｉｅｔｉｅｓ　ｏｆ　Ａ．ｍｏｎ－
ｇｏｌｉｃｕｍ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ　ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍ；ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ　ｐｌｏｉｄｙ；ＳＳＲ；ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ
蒙古冰草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ　ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍ）又称沙芦草，多年生疏丛禾草，是旱生－沙生荒漠草原种。生长于干旱
草原的典型砂质环境，在草原化荒漠中多以伴生成分出现。主要分布于中国内蒙古、河北、山西、宁夏、陕西、甘肃
等省份［１］。蒙古冰草具有较高的营养价值，其粗蛋白质含量要高于其他一些禾本科牧草，如抽穗期羊草（Ｌｅｙｍｕｓ
ｃｈｉｎｅｎｓｉｓ）的粗蛋白质含量为１３．５２％，老芒麦（Ｅｌｙｍｕｓ　ｓｉｂｉｒｉｃｕｓ）为１３．９％，而蒙古冰草则可高达１８．６４％，且整
个生长期内，茎叶柔软，适口性好，各类家畜均喜食［２］。而且蒙古冰草具有极高的生态价值，因其抗旱、耐寒等特
性，适宜于干旱砂质地区生态型人工草地的建植。在鄂尔多斯高原沙地草场补播研究中，蒙古冰草是非常优良的
牧草草种，明显改善沙地草场生态环境［３］。
冰草属是小麦属的野生近缘种属，其抗寒、抗旱、耐盐、抗病虫等优良抗性基因为小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍ　ａｅｓｔｉｖｕｍ）、
大麦（Ｈｏｒｄｅｕｍ　ｖｕｌｇａｒｅ）等粮食作物的基因改良提供了良好的遗传基础。李立会等［４］将普通小麦与冰草（Ａｇｒｏ－
ｐｙｒｏｎ　ｃｒｉｓｔａｔｕｍ）进行杂交，发现杂交后代表现出良好的株型结构，大穗多粒，兼抗白粉病和黄矮病，抗旱和抗寒
等特点。蒙古冰草作为冰草属中典型代表植物，也可与其他牧草进行远缘杂交，从而改良原有牧草品质，培育新
品种。
蒙古冰草是一种重要的资源植物，不仅具有极高的饲用价值，还具有极高的遗传价值和生态价值。国外有关
冰草的研究一直以生态建设、耐牧性和营养物质的运输及储存等为主［５－６］。而对冰草遗传多样性方面的报道很
少［７］。我国对蒙古冰草遗传多样性的研究较多，并取得了很大进展。解新明等［８］利用等位酶法分析了蒙古冰草
６个天然居群和２个栽培品种的遗传多样性和居群结构，得出居群内的遗传多样性高于居群间的结论。兰保祥
等［９］利用居群生物学方法，对３５个蒙古冰草居群进行形态学性状研究，发现蒙古冰草在形态学性状上具有较丰
富的遗传多样性，而且居群内遗传多样性大于居群间遗传多样性。包美莲等［１０］对蒙古冰草与航道冰草正反交杂
种染色体加倍植株Ｆ２ 代及其与亲本和杂种Ｆ１ 代进行ＩＳＳＲ分析得出亲本蒙古冰草与航道冰草间、航道冰草与
正反交杂种染色体加倍植株Ｆ２ 间存在较大遗传距离。
蒙古冰草具有重要的生态价值、遗传价值、饲用价值，为了更深入了解它的遗传背景，加快蒙古冰草资源的合
理开发利用以及为新品种的选育提供理论基础，本研究从染色体倍性及ＤＮＡ序列多态性两个方面对采自中国
北方的９个蒙古冰草居群进行遗传多样性分析。
１　材料与方法
１．１　材料
供试材料是９个蒙古冰草居群，其中Ｐ１、Ｐ２ 材料为本实验室野外采集，其余材料为国家牧草种质中期库提供
（表１）。实验于２０１３年２月到２０１３年１２月室内进行。
种子于室温暗处发芽之后移植于花盆，待幼苗长至５～８ｃｍ时，每个居群随机选１０个单株用剪刀剪下叶片，
蒸馏水冲洗两遍，用滤纸吸干水后，置于－２０℃保存。采用ＣＴＡＢ方法对叶片提取基因组ＤＮＡ［１１］，然后用琼脂
糖凝胶电泳检测其含量和质量，－２０℃保存备用。
１．２　流式细胞术检测染色体倍性
利用流式细胞术对供试蒙古冰草材料进行染色体倍性分析。待测细胞必须处于单细胞悬浮液状态才可以直
接进行测定，因此选用合适的分离液制备出高质量的单细胞悬液就成为流式分析的关键。配制不同的３种分离
液，配方如下。
分离液①：０．２％ Ｔｒｉｔｏｎ　Ｘ－１００（聚乙二醇辛基苯基醚）［１２］。
分离液②：柠檬酸０．１ｍｏｌ／Ｌ，０．２％ Ｔｒｉｔｏｎ　Ｘ－１００［１２］。
８７ ＡＣＴＡ　ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥ　ＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．３
分离液③：ＯｔｔｏⅠ分离液：１００ｍｍｏｌ／Ｌ 柠檬酸，０．５％（Ｖ／Ｖ）吐温－２０（ｐＨ＝２～３）；ＯｔｔｏⅡ分离液：４００
ｍｍｏｌ／Ｌ　Ｎａ２ＨＰＯ４·１２Ｈ２Ｏ（ｐＨ＝８～９）［１３］。
表１　９个居群特征详细介绍
Ｔａｂｌｅ　１　Ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ　ｏｆ　９　Ａ．ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ
居群编号
Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ
ｎｕｍｂｅｒｓ
样本数
Ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ
ｓａｍｐｌｅｓ
采样地点
Ｓａｍｐｌｉｎｇ
ｌｏｃａｔｉｏｎｓ
经纬度
Ｌａｔｉｔｕｄｅ　ａｎｄ
ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ
形态学特征
Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ
ｆｅａｔｕｒｅｓ
降水量
Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ
（ｍｍ）
Ｐ１ １０ 内蒙古鄂尔多斯市Ｏｒｄｏｓ　ｃｉｔｙ
ｏｆ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ
Ｅ　１０９．８０°
Ｎ　３９．６２°
分蘖多，多数叶片浅绿细窄、叶片展开 Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｔｉｌ－
ｅｒ　ｂｒａｎｃｈｅｓ，ｍｏｓｔ　ｌｉｇｈｔ　ｇｒｅｅｎ　ｌｅａｖｅｓ，ｔｈｉｎ，ｓｐｒｅａｄ
３４８
Ｐ２ １０ 内蒙古呼伦贝尔市 Ｈｕｌｕｎｂｕｉｒ
ｃｉｔｙ　ｏｆ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ
Ｅ　１１９．７７°
Ｎ　４９．２２°
分蘖较多，叶片浅绿细窄、展开 Ｍｏｒｅ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｔｉｌｅｒ
ｂｒａｎｃｈｅｓ，ｌｉｇｈｔ　ｇｒｅｅｎ　ｌｅａｖｅｓ，ｔｈｉｎ，ｓｐｒｅａｄ
３５０
Ｐ３ １０ 内蒙古巴彦淖尔市Ｂａｙｉｎｎａｏ－
ｅｒ　ｃｉｔｙ　ｏｆ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ
Ｅ　１０７．４２°
Ｎ　４０．７５°
分蘖较多，叶片浅绿细窄、展开 Ｍｏｒｅ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｔｉｌｅｒ
ｂｒａｎｃｈｅｓ，ｌｉｇｈｔ　ｇｒｅｅｎ　ｌｅａｖｅｓ，ｔｈｉｎ，ｓｐｒｅａｄ
１８８
Ｐ４ １０ 内蒙古锡林郭勒盟 Ｘｉｌｉｎｇｏｌ
ｌｅａｇｕｅ　ａｒｅａ　ｏｆ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ
Ｅ　１１６．０７°
Ｎ　４３．９５°
分蘖较多，叶片深绿、宽、展开 Ｍｏｒｅ　ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｔｉｌｅｒ
ｂｒａｎｃｈｅｓ，ｄａｒｋ　ｇｒｅｅｎ　ｌｅａｖｅｓ，ｗｉｄｅ，ｓｐｒｅａｄ
１７０～１９０
Ｐ５ １０ 甘肃武威 Ｗｕｗｅｉ，Ｇａｎｓｕ
ｐｒｏｖｉｎｃｅ
Ｅ　１０２．６３°
Ｎ　３７．９３°
分蘖多，叶片浅绿细窄、卷曲 Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｔｉｌｅｒ　ｂｒａｎ－
ｃｈｅｓ，ｌｉｇｈｔ　ｇｒｅｅｎ　ｌｅａｖｅｓ，ｔｈｉｎ，ｃｕｒｌｙ
６０～６１０
Ｐ６ １０ 内蒙古乌海市 Ｗｕｈａｉ　ｃｉｔｙ　ｏｆ
Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ
Ｅ　１０６．８２°
Ｎ　３９．６７°
分蘖少，叶片浅绿细窄、展开Ｆｅｗ　ｔｉｌｅｒ　ｂｒａｎｃｈｅｓ，
ｌｉｇｈｔ　ｇｒｅｅｎ　ｌｅａｖｅｓ，ｔｈｉｎ，ｓｐｒｅａｄ
１６０
Ｐ７ １０ 宁夏盐池Ｙａｎｃｈｉ，Ｎｉｎｇｘｉａ
Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　Ｒｅｇｉｏｎ
Ｅ　１０７．４０°
Ｎ　３７．７８°
分蘖多，叶片浅绿细窄、卷曲 Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｔｉｌｅｒ　ｂｒａｎ－
ｃｈｅｓ，ｌｉｇｈｔ　ｇｒｅｅｎ　ｌｅａｖｅｓ，ｔｈｉｎ，ｃｕｒｌｙ
２５０～５００
Ｐ８ １０ 内蒙古巴彦淖尔市Ｂａｙｉｎｎａｏ－
ｅｒ　ｃｉｔｙ　ｏｆ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ
Ｅ　１０７．５２°
Ｎ　４０．７０°
分蘖多，叶片浅绿细窄、展开 Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｔｉｌｅｒ　ｂｒａｎ－
ｃｈｅｓ，ｌｉｇｈｔ　ｇｒｅｅｎ　ｌｅａｖｅｓ，ｔｈｉｎ，ｓｐｒｅａｄ
１８８
Ｐ９ １０ 宁夏灵武Ｌｉｎｇｗｕ，Ｎｉｎｇｘｉａ
Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　Ｒｅｇｉｏｎ
Ｅ　１０６．３３°
Ｎ　３８．１０°
分蘖多，叶片浅绿细窄、卷曲 Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｔｉｌｅｒ　ｂｒａｎ－
ｃｈｅｓ，ｌｉｇｈｔ　ｇｒｅｅｎ　ｌｅａｖｅｓ，ｔｈｉｎ，ｃｕｒｌｙ
２０６
以二倍体小麦进行分离液的筛选。室温下，取植物新鲜叶片１００ｍｇ，加入１ｍＬ细胞核分离液，用剪刀将叶
片剪碎，５０μｍ孔径过滤膜过滤，滤渣再加入１ｍＬ分离液，过滤，合并滤液。２０００ｒ／ｍｉｎ离心３ｍｉｎ，弃上清，沉
淀加分离液冲洗一次，离心，沉淀精确加入改良石碳酸品红染色液０．５ｍＬ，混匀染色２ｍｉｎ后用红细胞计数板计
数［１２］。制备好的单细胞核悬液中加入２００μＬ　５０μｇ／ｍＬ碘化丙啶（ＰＩ）溶液，４℃暗处染色１５ｍｉｎ后利用ＦＡＣＳ－
Ｃａｌｉｂｕｒ流式细胞仪进行样品检测，单个样本重复３次。
ＤＮＡ含量分布图由流式细胞仪自动生成，数据用 Ｍｏｄｆｉｔ软件进行分析。检测中，用已确定染色体数目的二
倍体小麦作对照材料调整流式细胞仪，使对照材料的主峰位于５０道附近，由此仪器检测图示当中，５０，１００和
１５０道附近的峰显示的细胞核相对ＤＮＡ含量分别为５０道的１，２和３倍。染色体倍性则为二倍体，四倍体，六倍
体，其余为非整倍体。以下公式来计算核ＤＮＡ含量或染色体倍性水平，待测样ＤＮＡ含量或倍性水平＝对照样
核ＤＮＡ含量或倍性水平×（待测样本Ｇ０ 或Ｇ１ 荧光均值／参照样本Ｇ０ 或Ｇ１ 峰荧光均值）。
１．３　ＳＳＲ分析
ＳＳＲ引物参考Ｒｏｄｅｒ等［１４］构建的小麦ＳＳＲ分子标记连锁图，引物选取遵循均匀分布在每条染色体长臂、着
丝粒附近、短臂的原则，使被选中的引物可以为蒙古冰草构建简易标记连锁图。在ｈｔｔｐ：／／ｗｈｅａｔ．ｐｖ．ｕｓｄａ．ｇｏｖ
上找到相应的引物序列，由生工生物工程（上海）股份有限公司合成共１３８对引物。ＰＣＲ扩增体系为ｄＮＴＰ　１．４
μＬ、ＭｇＣｌ２２．０μＬ、ｒＴａｑ酶０．３μＬ、正反向引物各０．５μＬ和模板ＤＮＡ　１．５μＬ，总体系２５μＬ。ＰＣＲ扩增反应程
序为：９４℃预变性５ｍｉｎ，９４℃变性１ｍｉｎ，５０～６０℃（根据引物的退火温度设定）复性５０ｓ，７２℃延伸９０ｓ，共３５个
９７第２５卷第３期 草业学报２０１６年
循环，７２℃延伸１０ｍｉｎ，４℃保存。将ＰＣＲ产物进行８％的变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测，最后进行银染观察其
条带情况［１５］。
在聚丙烯酰胺凝胶上以“０”和“１”统计ＳＳＲ扩增条带，在相同的迁移率位置上，有扩增条带记为“１”，无扩增
条带记为“０”，构建原始“０，１”二元数列矩阵。用ＰＯＰＧＥＮ　３２软件计算观测等位基因变异数（ｏｂｓｅｒｖｅｄ　ｎｕｍｂｅｒ
ｏｆ　ａｌｅｌｅｓ，ＮＡ）、有效等位变异数（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ａｌｅｌｅｓ，ＮＥ）、多态位点百分比（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ　ｏｆ　ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ
ｌｏｃｕｓ，ＰＰＬ）、遗传距离和遗传一致性（Ｎｅｉ’ｓ　ｕｎｂｉａｓｅｄ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｓｔａｎｃｅ　ａｎｄ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｉｄｅｎｔｉｔｙ）、香农指数（Ｓｈａｎｎｏｎ’
ｓ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎｄｅｘ，ＳＩ）。用ＡＭＯＶＡ软件分析居群间、居群内遗传变异。根据遗传一致性，采用ＵＰＧＭＡ法，
利用ＮＴＳＹＳ－ｐｃ　ｖ．２．０２软件作出聚类分析。并将聚类分析与地理距离用ＳＰＳＳ软件进行相关性分析。
２　结果与分析
２．１　流式细胞术检测染色体倍性
以小麦为参照物对３种分离液进行筛选，发现分
离液③中单细胞核数明显多于其他分离液，所以选取
分离液③用于后续实验（表２）。
从图１的ＣＫ中看到，对照二倍体小麦的峰值在
５０道附近，即５０道的 Ｇ１ 期峰值为二倍体。调整阀
值，使其Ｇ１ 期位于５０道附近，以此检测９个居群蒙古
冰草的细胞核悬液。流式细胞仪测定结果显示，所有
表２　不同分离液从小麦中分离的细胞核数
Ｔａｂｌｅ　２　Ｔｈｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｗｈｅａｔ　ｎｕｃｌｅｕｓ
ｆｒｏｍ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ
项目
Ｉｔｅｍ
分离液①
Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ①
分离液②
Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ②
分离液③
Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ③
细胞核数（×１０４）
Ｔｈｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｎｕｃｌｅｕｓ
０．６３　 ０．３６　 １．２１
居群的蒙古冰草Ｇ１ 期峰值处于５０道附近，与对照小麦的倍性相同，均为二倍体，染色体基数为７（图１，表３）。
２．２　ＤＮＡ提取结果
利用ＣＴＡＢ法提取了９个蒙古冰草居群的９０个单株的基因组ＤＮＡ，稀释１０倍之后各取１μＬ基因组ＤＮＡ
和１μＬ　６×Ｌｏａｄｉｎｇ　ｂｕｆｆｅｒ混好后，用０．７％琼脂糖凝胶检测。从图２中可以看出，基因组ＤＮＡ条带清晰、整齐、
亮度也好，说明ＤＮＡ含量高，ＤＮＡ较完整，没有蛋白质污染，符合后续实验要求。
图１　蒙古冰草染色体倍性荧光分析图
Ｆｉｇ．１　Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ａ．ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｐｌｏｉｄｙ
０８ ＡＣＴＡ　ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥ　ＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．３
表３　９个蒙古冰草居群的倍性分析
Ｔａｂｌｅ　３　Ｐｌｏｉｄｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　９　Ａ．ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ
居群
Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ
染色体
倍性
Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ
ｐｌｏｉｄｙ
Ｓ期细胞百分率
Ｔｈｅ　ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
ｏｆ　Ｓ　ｐｅｒｉｏｄ
ｃｅｌｓ（％）
Ｇ１期细胞百分率
Ｔｈｅ　ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
ｏｆ　Ｇ１ｐｅｒｉｏｄ
ｃｅｌｓ（％）
变异系数
Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
ｏｆ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ
（ＣＶ，％）
居群
Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ
染色体
倍性
Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ
ｐｌｏｉｄｙ
Ｓ期细胞百分率
Ｔｈｅ　ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
ｏｆ　Ｓ　ｐｅｒｉｏｄ
ｃｅｌｓ（％）
Ｇ１期细胞百分率
Ｔｈｅ　ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ
ｏｆ　Ｇ１ｐｅｒｉｏｄ
ｃｅｌｓ（％）
变异系数
Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
ｏｆ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ
（ＣＶ，％）
ＣＫ　 ２　 ５７．３０　 ４２．７０　 １０．８４ Ｐ５ ２　 ６６．０６　 ３３．６３　 １２．２４
Ｐ１ ２　 ５８．６９　 ４１．３１　 １０．９９ Ｐ６ ２　 ４５．６８　 ５４．３２　 １５．２０
Ｐ２ ２　 ５６．４９　 ４３．５１　 １１．９１ Ｐ７ ２　 ５０．１５　 ４９．８５　 １３．２５
Ｐ３ ２　 ５７．７９　 ４２．２１　 １３．３９ Ｐ８ ２　 ４５．４９　 ５４．５１　 １２．４７
Ｐ４ ２　 ５８．０３　 ４１．９７　 １２．５６ Ｐ９ ２　 ６０．５８　 ３９．４２　 １１．４０
２．３　多态性引物的筛选
图２　蒙古冰草居群Ｐ１ 的１０个单株基因组ＤＮＡ电泳检测图
Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｒｅｓｉｓ　ｐａｔｔｅｒｎ　ｏｆ　ｇｅｎｏｍｅ　ＤＮＡ　ｏｆ
Ａ．ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｆｒｏｍ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　Ｐ１
多态性扩增条带数和其百分率是反映实验材料多
样性程度的重要指标，同时也间接反映了引物的多态
信息量。本研究采用的１３８对小麦ＳＳＲ引物中有２１
对引物扩增到明显差异性条带，共１１９条，引物筛选率
１５．２％。所有引物中，引物ｗｍｃ７４４扩增条带数最多，
为９条带；引物ｗｍｃ３１０、ｗｍｃ４９１、ｗｍｃ６４０（图３）扩增
条带数最少，为３条。有效等位基因数（ＮＥ）和多态性
信 息 指 数 （ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，
ＰＩＣ）等参数是体现群体变异的重要指标。ＰＩＣ同时也
反映了引物的多态性和区分居群的能力，其值依公式计算ＰＩＣ＝１－∑Ｐｉ２，其中Ｐｉ 为第ｉ个基因的基因频率。
ＳＳＲ引物多态性信息指数（ＰＩＣ）在０．３２１（ｗｍｃ６４０）～０．９２０（ｃｆｄ１５）之间，平均ＰＩＣ为０．６９４（表５）。当ＰＩＣ大
于０．５时多态性高，在本研究中，ＰＩＣ大于０．５的引物共１７对，占８１％；当ＰＩＣ在０．２５与０．５之间则多态性为中
度，共有４对，分别为ｗｍｃ１０９、ｗｍｃ３１０、ｗｍｃ４６８和ｗｍｃ６４０，占１９％；没有引物的ＰＩＣ低于０．２５（低多态性）。说
明这２１对小麦ＳＳＲ引物在蒙古冰草上具有较高的多态性，这２１对引物可有效对９个居群进行区分。
图３　引物ｗｍｃ６４０对９个蒙古冰草居群单株基因组ＤＮＡ的ＳＳＲ扩增图谱
Ｆｉｇ．３　ＳＳＲ　ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｐａｔｔｅｒｎ　ｏｆ　Ａ．ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｇｅｎｏｍｉｃ　ＤＮＡ　ｆｒｏｍ　９ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ｂｙ　ｐｒｉｍｅｒ　ｗｍｃ６４０
１８第２５卷第３期 草业学报２０１６年
２．４　蒙古冰草居群遗传多样性
在９个居群中，多态基因位点数最多的是居
群Ｐ３，为５２个；多态基因位点数最少的是居群
Ｐ８，为３３个（表４）。这表明居群Ｐ８ 是９个居群
中多样性程度最低的一个居群，而居群Ｐ３ 则是多
样性程度最高的居群。等位基因数、有效等位基
因数是描述遗传多样性的重要指标。等位基因
数、有效等位基因数分别是居群Ｐ３、Ｐ４ 最高，表明
这两个居群内多样性程度较高；居群Ｐ５、Ｐ７ 最低，
则代表了这两个居群内遗传多样性较低。
２．５　蒙古冰草居群遗传分化
居群的遗传分化用 Ｗｒｉｇｈｔ（１９７８）的Ｆ统计
量来度量，其中Ｆｉｓ（ｔｈｅ　ｇｒｏｕｐ　ｏｆ　ｉｎｂｒｅｅｄｉｎｇ　ｃｏｅｆ－
ｆｉｃｉｅｎｔ，居群内近交系数）和Ｆｉｔ（ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｎｕｍｂｅｒ
ｏｆ　ｉｎｂｒｅｄ　ｌｉｎｅ，总近交系数）分别表示整个物种的
表４　９个蒙古冰草居群扩增情况
Ｔａｂｌｅ　４　Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　９　Ａ．ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ
居群
Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ
观测等位
基因数
Ｔｈｅ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ
ｎｕｍｂｅｒ
ｏｆ　ａｌｅｌｅｓ
有效等位
基因数
Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ
ｎｕｍｂｅｒ
ｏｆ　ａｌｅｌｅｓ
香农
指数
Ｓｈａｎｎｏｎ
ｉｎｄｅｘ
多态基因位
点数Ｔｈｅ
ｎｕｍｂｅｒｓ　ｏｆ
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ
ｇｅｎｅｓ
多态位点百
分率Ｔｈｅ
ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ　ｏｆ
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ
ｌｏｃｉ（％）
Ｐ１ １．８３３　 １．５７３　 ０．４７２　 ４５　 ７８．９５
Ｐ２ １．８３０　 １．５５７　 ０．４６０　 ４３　 ７５．４４
Ｐ３ １．９４６　 １．６０１　 ０．５０９　 ５２　 ９１．２３
Ｐ４ １．８７５　 １．６２２　 ０．４９９　 ４８　 ８４．２１
Ｐ５ １．８５５　 １．５３１　 ０．４５０　 ４６　 ８０．７０
Ｐ６ １．８５７　 １．５６２　 ０．４６８　 ４６　 ８０．７０
Ｐ７ １．６７９　 １．４５５　 ０．３７５　 ３６　 ６３．１６
Ｐ８ １．７３９　 １．４９８　 ０．４１０　 ３３　 ５７．８９
Ｐ９ １．６８６　 １．４５５　 ０．３８５　 ３５　 ６１．４０
平均 Ｍｅａｎｓ　 １．８０８　 １．５３５　 ０．４４５　 ４２．６６７　 ７４．９０
表５　引物扩增情况
Ｔａｂｌｅ　５　ＳＳＲ　ｐｒｉｍｅｒｓ　ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ
引物名称
Ｐｒｉｍｅｒ
ｎａｍｅ
染色体位点
Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ
ｌｏｃｉ
扩增条带数
Ｔｈｅ　ｎｕｍｂｅｒ
ｏｆ　ａｍｐｌｉｆｉｅｄ
ｂａｎｄｓ
多态信息含量
Ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ
ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ
（ＰＩＣ）
居群内近交系数
Ｔｈｅ　ｇｒｏｕｐ　ｏｆ
ｉｎｂｒｅｅｄｉｎｇ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
（Ｆｉｓ）
总近交系数
Ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ
ｉｎｂｒｅｄ　ｌｉｎｅ
（Ｆｉｔ）
遗传分化
Ｔｈｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ
（Ｆｓｔ）
基因流
Ｇｅｎｅ　ｆｌｏｗ
（Ｎｍ）
ｇｗｍ６０８　 １Ｂ１Ｄ２Ｄ４Ｄ５Ｂ６Ｂ ７　 ０．６４０ －０．２４１　 ０．２５５　 ０．４１７　 １．９４８
ｗｍｃ９６　 ３Ａ４Ａ５Ａ５Ｄ６Ａ７Ａ ５　 ０．６０８　 ０．１４６　 ０．５２６　 ０．３４８　 １．７５０
ｗｍｃ１０９　 ２Ａ ５　 ０．４７２ －０．３８１ －０．２４９　 ０．０９５　 ２．４８８
ｗｍｃ１６７　 ２Ｂ２Ｄ ５　 ０．５７９ －１．０００　 ０．６６５　 ０．８３２　 ０．０５１
ｗｍｃ２５７　 ２Ｂ ６　 ０．６０５ －０．２７１　 ０．１１７　 ０．３０５　 ０．５８４
ｗｍｃ３０７　 ３Ｂ ４　 ０．６４７ －０．１９３ －０．０５７　 ０．１１４　 １．９５１
ｗｍｃ３１０　 ４Ｂ ３　 ０．４４２ －０．０７２　 ０．２６６　 ０．３１４　 １．１７７
ｗｍｃ４６８　 ４Ａ ８　 ０．４８７　 ０．１８０　 ０．３０９　 ０．１７７　 １．９１２
ｗｍｃ５０５　 ３Ａ３Ｂ３Ｄ ８　 ０．６３７ －０．２１２　 ０．０３５　 ０．１９０　 １．４２２
ｗｍｃ６４０　 ３Ａ５Ｂ５Ｄ ３　 ０．３２１ －０．０９５　 ０．２５１　 ０．３１２　 ０．８４５
ｗｍｃ７４４　 １Ａ ９　 ０．６５８ －０．１２４　 ０．３７２　 ０．３５４　 ０．７６９
ｗｍｃ８１７　 ２Ｂ２Ｄ ７　 ０．５７１ －０．４２０　 ０．２６７　 ０．５１９　 ０．５３８
ｂａｒｃ１５８　 １Ａ ６　 ０．８８０ －０．０３６　 ０．６９０　 ０．６９４　 ０．１１１
ｃｆｄ１５　 １Ａ１Ｂ１Ｄ ７　 ０．９２０ －０．２０１ －０．０２１　 ０．１５０　 １．４２６
ｃｆｄ７９　 ３Ａ３Ｂ ７　 ０．９１６　 ０．０５５　 ０．２８７　 ０．２７７　 １．０１６
ｇｗｍ６３　 ７Ａ ６　 ０．８９９ －０．１２０　 ０．０５３　 ０．１５５　 １．５５７
ｇｗｍ６６４　 ３Ｄ４Ｂ ７　 ０．９１４ －０．２１９ －０．０７９　 ０．１２８　 ３．８７８
ｗｍｃ３７８　 ４　 ０．８１４ －０．１００　 ０．４２３　 ０．４５９　 ０．５９１
ｗｍｃ４９１　 ４Ｂ ３　 ０．８１３　 ０．４２１　 ０．６２４　 ０．４４８　 ０．７４５
ｗｍｃ６７２　 ６Ａ ６　 ０．９１０ －０．２９４　 ０．２９３　 ０．４４４　 ０．３２２
ｗｍｃ８０７　 ６Ａ ４　 ０．８４９ －０．２７５　 ０．０７４　 ０．２５８　 １．５８０
平均 Ｍｅａｎｓ　 ５．７　 ０．６９４ －０．１６４　 ０．２４３　 ０．３３３　 １．２７０
　Ｎｍ＝１／４（１／Ｆｓｔ－１）．
２８ ＡＣＴＡ　ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥ　ＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．３
基因频率和居群的平均基因频率偏离 Ｈａｒｄｙ－ｗｅｉｎｂｅｒｇ遗传平衡的程度，Ｆｓｔ（ｔｈｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ，遗传分
化）表示居群间的遗传变异占总遗传变异的比率，用来衡量群体分化的程度。９个居群的居群内近交系数Ｆｉｓ和
总近交系数Ｆｉｔ变化范围分别是：－１．０００（引物ｗｍｃ１６７）到０．４２１（引物ｗｍｃ４９１）之间、－０．２４９（引物ｗｍｃ１０９）
到０．６９０（引物ｂａｒｃ１５８）之间，平均值分别是－０．１６４和０．２４２。遗传分化系数Ｆｓｔ的变化范围０．０９５（引物
ｗｍｃ１０９）到０．８３２（引物ｗｍｃ１６７）之间，平均０．３３３。居群内近交系数Ｆｉｓ值为－０．１６４＜０，表明供试材料居群内
的随机交配杂合度过量；总近交系数Ｆｉｔ值为０．２４２≠０，表明蒙古冰草总体存在一定的近亲交配。基因流 Ｎｍ
（ｇｅｎｅ　ｆｌｏｗ，基因流）与居群间的基因分化有关，即物种基因流越大，居群间遗传分化越小，基因流Ｎｍ大，阻止居
群间的遗传分化。当Ｎｍ＜１时，居群间大部分遗传分化由遗传漂变引起；当Ｎｍ＞１时，则防止了因遗传漂变而
引起的居群间遗传分化。本研究Ｎｍ在０．０５１（引物ｗｍｃ１６７）到３．８７８（引物ｇｗｍ６６４）之间，平均１．２７０（表５），
表明供试材料居群间存在较大基因流，说明基因的遗传漂变将不会导致种群遗传分化。
ＡＭＯＶＡ分析结果表明，居群间变异为１６．３６％，居群内个体的变异百分比为８３．６４％（表６）。说明了蒙古
冰草的差异主要是来自居群内个体之间。
表６　９个蒙古冰草居群遗传结构的分子方差分析
Ｔａｂｌｅ　６　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｖａｒｉａｎｃｅ（ＡＭＯＶＡ）ｂａｓｅｄ　ｏｎ　９　Ａ．ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ
变异来源
Ｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｆ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ
自由度
Ｄｅｇｒｅｅｓ　ｏｆ　ｆｒｅｅｄｏｍ
离差平方和
Ｓｕｍ　ｏｆ　ｓｑｕａｒｅｄ　ｒｅｓｉｄｕａｌｓ
均方差
Ｍｅａｎ　ｓｑｕａｒｅ　ｅｒｒｏｒ
方差分量
Ｖａｒｉａｎｃｅ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ（％）
Ｐ值
Ｐｖａｌｕｅｓ
居群间Ａｍｏｎｇ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　 ８　 ４１９．０　 ５２．３７５　 １６．３６ ＜０．００１
居群内 Ｗｉｔｈｉｎ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　 ８１　 １４３５．３　 １７．７２０　 ８３．６４ ＜０．００１
表７　９个居群间遗传一致度
Ｔａｂｌｅ　７　Ｔｈｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｉｄｅｎｔｉｔｙ　ｏｆ　９　Ａ．ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ
居群Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　 Ｐ１ Ｐ２ Ｐ３ Ｐ４ Ｐ５ Ｐ６ Ｐ７ Ｐ８
Ｐ２ ０．８８４
Ｐ３ ０．８７１　 ０．８６６
Ｐ４ ０．９１４　 ０．８６５　 ０．８９２
Ｐ５ ０．８５６　 ０．８８６　 ０．９１２　 ０．９１６
Ｐ６ ０．８５０　 ０．８８５　 ０．９０４　 ０．８８２　 ０．９５９
Ｐ７ ０．８１５　 ０．８０７　 ０．８１６　 ０．８０７　 ０．８４６　 ０．８７９
Ｐ８ ０．７６９　 ０．７３５　 ０．７５９　 ０．７４７　 ０．８１２　 ０．７９１　 ０．８５９
Ｐ９ ０．７７３　 ０．７８５　 ０．８００　 ０．８０３　 ０．８０８　 ０．８１０　 ０．８１５　 ０．７２０
图４　９个蒙古冰草居群的ＵＰＧＭＡ聚类图
Ｆｉｇ．４　Ｔｈｅ　ＵＰＧＭＡ　ｄｅｎｄｒｏｇｒａｍ　ｆｏｒ
９　Ａ．ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ
　
２．６　蒙古冰草居群聚类分析
利用ＰＯＰＧＥＮ　３２软件计算各居群间遗传距离和
遗传一致度，如表７。在居群间的遗传一致度系数中，
居群Ｐ２ 和居群 Ｐ８ 之间遗传一致度系数最小，为
０．７３５，表明这两个居群间遗传距离最远；居群Ｐ５ 和居
群Ｐ６ 之间遗传一致度系数最大，为０．９５９，表明这两
个居群间遗传距离最近。依据Ｎｅｉ’ｓ（１９７８）遗传一致
度数据，利用ＮＴＳＹＳ软件对９个蒙古冰草居群，采用
ＵＰＧＭＡ的方法进行聚类分析（图４），在遗传相似系
数为０．８０时，９个居群被分为三大类，前６个居群被
３８第２５卷第３期 草业学报２０１６年
集中于第一类，居群Ｐ７、Ｐ８ 被分为第二类，居群Ｐ９ 被单独分为一类。将聚类结果与地理距离利用ＳＰＳＳ软件进
行相关性分析，Ｐｅａｒｓｏｎ相关性指数０．１３８＜０．２，为无相关性。
３　讨论
蒙古冰草以其青绿期长，适口性好，被很多牲畜所喜食等诸多优点成为中国北方草原的优良草种，研究它的
遗传差异性为培育新品种提供理论基础；并且其作为小麦等粮食作物的野生近缘种，又含有与抗旱、抗寒、耐贫瘠
等相关的优良抗性基因，研究它的遗传多样性可为小麦等粮食作物的改良提供遗传基础。
细胞在分裂过程中因发生染色体异常性分离而导致的后代细胞中核内染色体数目不是染色体基数的整倍数
的现象称非整倍体发生。非整倍体是染色体变异材料，它的发现与应用是遗传研究和染色体工程育种的一项重
要内容。在植物及低等动物中，非整倍体对发育影响较小，很多非整倍体是可以存活的［１６］，它的出现为遗传多样
性研究提供了宝贵材料。
本研究从染色体倍性与ＤＮＡ序列多态性两个方面检测蒙古冰草遗传多样性。利用流式细胞仪技术检测发
现所选蒙古冰草材料均属二倍体植株，染色体基数为７，并不存在染色体非整倍性问题，供试材料在染色体倍性
方面亦无遗传多样性，验证了二倍体植物非整倍体的自然发生率较低的结论［１７］。蒙古冰草与小麦染色体基数相
同，因此试图利用小麦ＳＳＲ引物对蒙古冰草构建简易染色体标记连锁图。用１３８对小麦ＳＳＲ引物对采自不同地
区的９个居群进行分析，共筛选出有明显特异性扩增条带的引物２１对，筛选率１５．２２％。ＳＳＲ引物具有通用性，
通过梯度ＰＣＲ技术利用小麦的ＳＳＲ引物Ｘｇｗｍ３２－３Ａ对冰草进行了成功扩增［１８］。于卓等［１９］利用２００对高粱
（Ｓｏｒｇｈｕｍ　ｂｉｃｏｌｏｒ）ＳＳＲ引物对高丹草（ｓｏｒｇｈｕｍ　ｈｙｂｒｉｄ　ｓｕｄａｎｇｒａｓｓ）新品系进行研究，发现有１２对（６％）可扩增
出有多态性、清晰的条带。因蒙古冰草与小麦的近缘关系，因此测得的引物筛选率还是较高的。
遗传分化是反映遗传结构的重要指标。蒙古冰草居群间变异百分比为１６．３６％，居群内个体的变异百分比
为８３．６４％，且差异均达显著水平。表明蒙古冰草的遗传多样性主要来自居群内。这与蒙古冰草的异花授粉和
风媒传粉密切相关。这种结果与解新明等［８］研究结果相一致。这说明在蒙古冰草种质资源保护中，不仅要保护
每个居群，同时更应该注重居群内个体间异质性的保护。基因流一定程度上能反映居群间遗传物质的交流。大
于１的基因流会抵制遗传漂变的作用，防止由此导致的居群遗传分化的发生。本研究中测得的居群间基因流
Ｎｍ值为１．２７，表明影响蒙古冰草遗传结构的主导因素是由于居群内各个体间的差异。
对９个居群进行聚类分析发现，遗传距离与地理距离并无相关性。居群Ｐ３ 与Ｐ８ 采自中国内蒙古巴彦淖尔
市不同的旗县，其遗传相似系数为０．７５９，和居群Ｐ５ 与Ｐ６ 间遗传相似系数０．９５９相比较小。表明供试９个蒙古
冰草居群各自的地理分布并不是影响其群体遗传结果的决定性因素。
４　结论
采自中国北方境内的９个居群的蒙古冰草染色体基数为７，均为二倍体，９个蒙古冰草居群在染色体倍性方
面不存在多态性，不存在非整倍体现象；２１对ＳＳＲ引物共扩增出特异性条带１１９条，平均每对引物扩增出特异性
条带５．６条。在遗传相似系数为０．８０时，９个居群被分为三大类。本研究揭示了蒙古冰草的遗传多样性及遗传
结构影响因素，为物种种质资源保护和利用提供了重要依据。
Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ：
［１］　Ｙｕｎ　Ｊ　Ｆ，Ｍｉ　Ｆ　Ｇ．Ｔｈｅ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ａｎｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ　ｇａｅｒｔｎ　ｇｒａｓｓ．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｒａｓｓｌａｎｄ，１９８９，（３）：１４－１７．
［２］　Ｙｕｎ　Ｊ　Ｆ，Ｍｉ　Ｆ　Ｇ．Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ　ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍＫｅｎｇ：ａｇｏｏｄ　ｇｒａｓｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｒｏｕｇｈｔ　ｒｅｇｉｏｎ．Ｇｒａｓｓｌａｎｄ　ａｎｄ　Ｐｒａｔａｃｕｌｔｕｒｅ，１９９０，（２）：
７０－７１．
［３］　Ａｎ　Ｙ，Ｗａｎｇ　Ｙ　Ｑ，Ｃｈｅｎ　Ｍ，ｅｔ　ａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｒｓｅｅｄｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｏｎ　ｓａｎｄｙ　ｐａｓｔｕｒｅ．Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆ　Ｇｒａｓｓｌａｎｄ，１９９７，（１）：３３－４１．
［４］　Ｌｉ　Ｌ　Ｈ，Ｙａｎｇ　Ｘ　Ｍ，Ｌｉ　Ｘ　Ｑ，ｅｔ　ａｌ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｄｅｓｉｒａｂｌｅ　ｇｅｎｅｓ　ｆｒｏｍＡｇｒｏｐｙｒｏｎ　ｃｒｉｓｔａｔｕｍｉｎｔｏ　ｃｏｍｍｏｎ　ｗｈｅａｔ　ｂｙ　ｉｎｔｅｒｇｅ－
ｎｅｒｉｃ　ｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ．Ｓｃｉｅｎｔｉａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ　Ｓｉｎｉｃａ，１９９８，３１（６）：１－５．
［５］　Ｊｅｎｓｅｎ　Ｋ　Ｂ．Ｃｙｔｏｇｅｎｅｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｅｌｙｍｕｓ　ｍａｇｅｌｌａｎｉｃｕｓ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｉｎｔｒａ－ｇｅｎｅｒｉｃ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｒ－ｇｅｎｅｒｉｃ　ｈｙｂｒｉｄｓ　ｗｉｔｈ　Ｐｓｅｕｄｏｒｏｅｇｎｅｒｉａ　ｓｐｉｃａ－
４８ ＡＣＴＡ　ＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥ　ＳＩＮＩＣＡ（２０１６） Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．３
ｔａ，Ｈｏｒｄｅｕｍ　ｖｉｏｌａｃｅｕｍ，Ｅｌｙｍｕｓ　ｔｒａｃｈｙｃａｕｌｕｓ，Ｅ．ｌａｎｃｅｏｌａｔｕｓ，ａｎｄ　Ｅ．ｇｌａｕｃｕｓ （Ｐｏａｃｅａｅ，Ｔｒｉｔｉｃｅａｅ）．Ｇｅｎｏｍｅ，１９９３，
３６（１）：７２－７６．
［６］　Ｙａｎｇ　Ｙ，Ｌｉｕ　Ｄ　Ｊ．Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｃｙｔｏｇｅｎｅｔｉｃｓ　ｏｆ　ｉｎｔｅｒｇｅｎｅｒｉｃ　ｈｙｂｒｉｄｓ　ｏｆ　Ｅｌｙｍｕｓ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｗｉｔｈ　Ｔｒｉｔｉｃｕｍ　ａｅｓｔｉｖｕｍ
Ｌ．ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｂａｃｋｃｒｏｓｓ　ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ．Ｇｅｎｏｍｅ，１９８７，２９（５）：６８９－６９４．
［７］　Ｌｉ　Ｊ　Ｘ．Ｇｅｎｅｔｉｃ　Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｇｅｒｍｐｌａｓｍ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｆ　Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ　ｃｒｉｓｔａｔｕｍｉｎ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ［Ｄ］．Ｈｏｈｈｏｔ：Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００５．
［８］　Ｘｉｅ　Ｘ　Ｍ，Ｙｕｎ　Ｊ　Ｆ，Ｚｈａｏ　Ｂ，ｅｔ　ａｌ．Ａｌｏｚｙｍｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ　ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍ．Ｐｒａｔａｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，
２００１，１８（６）：６－１１．
［９］　Ｌａｎ　Ｂ　Ｘ，Ｌｉ　Ｌ　Ｈ，Ｗａｎｇ　Ｈ．Ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ａｇｒｏｐｙｒｏｎ　ｍｏｎｇｏｌｉｃｕｍＫｅｎｇ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ．Ｓｃｉｅｎｔｉａ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ　Ｓｉｎｉｃａ，２００５，
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５８第２５卷第３期 草业学报２０１６年