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汝城白毛茶与两广主要“白毛茶”居群亲缘关系的RAPD分析



全 文 :茶 叶 科 学 2002,22(1):79— 82
Journal of Tea Science

文章编号: 1000— 369X(2002)01— 0079— 04
汝城白毛茶与两广主要“白毛茶”居群亲
缘关系的 RAPD分析
黎星辉 1,施兆鹏 1,刘春林 2,罗军武 1,沈程文 1,李家贤 3,方华春 3
(1. 湖南农业大学,湖南 长沙 410128;2. 作物基因工程湖南省重点实验室,湖南 长沙 410128;3. 广东省农业科学院茶叶
研究所,广东 英德 513000)

摘要:应用 RAPD分子标记技术分析了汝城白毛茶、凌云白毛茶、阳春白毛茶、乐昌白毛茶、仁化白毛茶和曲
江白毛茶的亲缘关系。结果表明,供试引物扩增平均表现的多态性为 75.00%;6个居群间的遗传距离以乐昌白
毛茶和仁化白毛茶之间的遗传距离最小 (0.1914),凌云白毛茶与曲江白毛茶之间的遗传距离最大 (0.4712),汝城
白毛茶与两广主要“白毛茶”居群之间的遗传距离从大到小排列,依次是乐昌白毛茶(0.4605)、曲江白毛茶
(0.4406)、仁化白毛茶 (0.4232)、凌云白毛茶 (0.2968)和阳春白毛茶 (0.2665);聚类分析的结果表明曲江白毛茶、
乐昌白毛茶和仁化白毛茶聚为一类,说明它们的遗传基础比较一致。
关键词:汝城白毛茶,白毛茶,RAPD,亲缘关系
中图分类号: 文献标识码:B

The Genetic Relationships of “Rucheng Baimao Cha” and the
Main Populations of “Baimao Cha” in Guangdong and Guangxi
Region with RAPD Method
LI Xing-hui1,SHI Zhao-peng1,LIU Chun-lin2,LUO Jun-wu1,SHEN Cheng-wen1,
LI Jia-xian3,FANG Hua-chun3
(1. Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China;2. Crop Gene Engineering Key Lab. of Hunan Province, Changsha 410128,
China; 3. Tea Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Science, Yingde 513000, China)

Abstract: The genetic relationships of “Rucheng Baimao Cha”,“Lingyun Baimao Cha”,“Yangchun Baimao
Cha”,“Lechang Baimao Cha”, “Renhua Baimao Cha” and “Qujiang Baimao Cha” were studied by RAPD Method. The
results showed that the average percentage of polymorphic bands was 75.00%, the minimum genetic distances was
0.1914 between “Lechang Baimao Cha” and “Renhua Baimao Cha”,and the maximum genetic distances was 0.4712
between “Lingyun Baimao Cha” and “Qujiang Baimao Cha” among six tested tea populations. The order of the
genetic distances between “Renhua Baimao Cha”and the other tested tea populations from maximum to minimum was
“Lechang Baimao Cha” (0.4605),“Qujiang Baimao Cha” (0.4406), “Renhua Baimao Cha” (0.4232), “Lingyun Baimao
Cha” (0.2968) and “Yangchun Baimao Cha” (0.2665). “Qujiang Baimao Cha”, “Lechang Baimao Cha”, and “Renhua
Baimao Cha” were classified to the same group by cluster analysis. The result showed that the genetic relationship
among them was similar.
Key words: “Rucheng Baimao Cha”(Camellia ptilophylla); “Baimao Cha”; RADP; Genetic relationship

中国是茶树原产地,茶树种质资源非常丰
富,全国各地发现的许多“白毛茶”居群,都
以茸毫较多而富于商品性。汝城白毛茶原是生
长在湖南省汝城县九龙江一带原始次生林中

收稿日期:2001—09—26 修订日期:2002—03—16
作者简介:黎星辉(1962- ),男,湖南常德人,湖南农业大学茶叶研究所研究员,主要从事茶树遗传育种研究。
DOI:10.13305/j.cnki.jts.2002.01.017
茶 叶 科 学 22卷

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的野生茶叶资源[1-2],叶创兴鉴定为毛叶茶种
(Camellia ptilophylla)[3],凌云白毛茶原产广
西,阳春白毛茶、乐昌白毛茶、仁化白毛茶和
曲江白毛茶原产广东,它们都属于茶种白毛茶
变种(C. sinensis var. pubilimba)[4]。这几个
居群在地理上较近,在形态上相似,各具特色,
是一类优质茶叶植物资源,倍受重视。本试验
应用 RAPD 技术对这 6 个茶树资源的基因组
DNA 进行分析,试图在分子水平上探讨它们
之间的亲缘关系,为茶树育种工作提供参考。
1 材料和方法
1.1 试验材料
汝城白毛茶采自湖南省汝城县,凌云白毛
茶、阳春白毛茶、乐昌白毛茶、仁化白毛茶、
曲江白毛茶均采自广东省农业科学院茶叶研究
所。每个资源随机取15株为试验材料,混合制
样提取基因组 DNA[5]。
1.2 试验方法
1.2.1基因组 DNA提取
基因组 DNA的粗提、纯化及检验方法同参
考文献[6]。
1.2.2 RAPD-PCR分析
RAPD-PCR 分析的主要化学试剂:10×
PCR buffer(含 Mg2+)为上海瑞真生物技术有限
公司出品[20 mmol MgCl2, 100 mmol KCl, 80
mmol (NH4)2SO4, 100 mmol Tris-HCl, pH9.0,
0.5% NP-40]; dNTP Mix, Taq DNA Polymerase,
和 Random Primer S1~S100 均为 Sangon公司
所产; PGEM-7ZF(+) /Hae Ⅲ markers 和
Lambda DNA/EcoR I+Hind Ⅲmarkers 为 MBI
公司产品,QIAquick spin kit 购自德国 QIAGEN
Company.
PCR反应液总体积 30 μl, 反应体系为:3
μl的 10×Taq Buffer(含 Mg2+),各 0.2 mmol/L
的 dNTPs, 0.2 μmol/L引物,1.5 U Taq DNA聚
合酶,40 ng模板 DNA,加 22 μl 矿物油,以防
止水分蒸发。
扩增方法同参考文献[6]。
1.2.3 电泳和检测
同参考文献[6]。
1.2.4 数据处理
用 PGEM-7ZF(+) /Hae Ⅲ markers 和
Lambda DNA/EcoR I+Hind Ⅲ markers 作分子
量标记,以比照反应产物在凝胶上的对应位置,
显带者记为“1”,不显带者记为“0”。将 0、
1矩阵图输入计算机。
任意两个样本之间的遗传距离根据公式 D
=-lnF来计算[7],其中,F为两个样本的简单
相似系数,F=2NXY/(NX+NY),NXY是个体 X
和个体 Y 的分子量相同的 RAPD 谱带数,NX、
NY分别是样本 X、样本 Y 的 RAPD 谱带总数。
根据遗传距离 ,利用 UPGMA(Unweighted
Pair Group Method with Arithmetic Mean) 聚类
分析方法构建分子系统树。
2 结果和讨论
2.1 基因组 DNA的多态性分析
从 100 个引物中试验筛选了 12 个引物进行
RAPD-PCR扩增,结果所显示的 DNA水平上的
多态性信息可归纳成表 1。12个随机引物共扩增
出 144条 RAPD谱带,其中共同带 36条,平均
每个引物获得 3条,多态带 108条,平均每个引
物获得 9条;引物 S39扩增的谱带数最多,达 20
条,引物 S2 扩增的谱带数最少,仅 6 条;S10
扩增产物的多态性最高,为 92.31%,S72扩增产
物的多态性最低,为 44.44%,各引物扩增平均表
现的多态性为 75.00%;这比陈亮等[8]测得的 15
个无性系茶树品种间的多态性程度(94.2%)和
罗军武[9]测得的 31 份茶树种质的多态性程度
(90.34%)都低,说明所有供试材料在遗传上的
相似度较高,但仍比Wachira F. N. [10]对肯尼亚分
属茶(C. sinensis)、阿萨姆茶(C. assamica)和尖萼
茶(C. ssp. lasiocalyx)的 38 个无性系茶树品种的
多态性程度(62%)要高,这个结果一方面可以作
为旁证,从遗传多样性上说明,中国是茶树的原
产地,另一方面也可能说明现有的茶树分类系统
仍有需要完善之处。
1期 黎星辉等:汝城白毛茶与两广主要“白毛茶”居群亲缘关系的 RAPD分析

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2.2 聚类分析
各居群间的遗传距离如表 2所示,乐昌白毛
茶和仁化白毛茶之间的遗传距离最小(0.1914),
凌云白毛茶与曲江白毛茶之间的遗传距离最大
(0.4712),汝城白毛茶与两广主要“白毛茶”居
群之间的遗传距离从大到小排列,依次是乐昌白
毛茶(0.4605)、曲江白毛茶(0.4406)、仁化白毛茶
(0.4232)、凌云白毛茶 (0.2968)和阳春白毛茶
(0.2665),遗传距离的大小显示出其亲缘关系的
远近。
通过聚类分析构建的供试 6 居群的 DNA 分
子系统树图如图 2 所示。当结合距离 I1为 0.14
时,可将 6居群分为 4个类群,乐昌白毛茶和仁
化白毛茶归为一类,凌云白毛茶和阳春白毛茶归
为一类,其他 2个居群各为一类。当结合距离 I2
为 0.18时,6居群可聚为 2个类群,曲江白毛茶、
乐昌白毛茶和仁化白毛茶聚为一类,凌云白毛
茶、阳春白毛茶和汝城白毛茶聚为一类。曲江白
毛茶、乐昌白毛茶和仁化白毛茶形态上基本相
同,地理上相距很近,遗传基础比较一致,基本
上可以认为是由相同的类群演化而来的,按传统
分类方法,汝城白毛茶属毛叶茶种( C.
ptilophylla),凌云白毛茶、阳春白毛茶、乐昌白
毛茶、仁化白毛茶和曲江白毛茶属于茶种白毛茶
变种(C. sinensis var. pubilimba),在聚类上应
该有绝然的差异,但根据 RAPD-PCR 谱带而来
的聚类结果与传统分类结果不完全一致,本研究
结果表明原属毛叶茶种(C. ptilophylla)的汝城
白毛茶与属白毛茶变种(C. sinensis var.
pubilimba)的凌云白毛茶、阳春白毛茶聚为一类,
说明其亲缘关系非常相近,它们之间的分类关系
表 1 汝城白毛茶与两广主要“白毛茶”居群的 RAPD-PCR扩增产物的多态性
Table 1 DNA polymorphism amplified by RAPD-PCR with “Rucheng Baimao Cha” and the main populations of
“Baimao Cha” in Guangdong Province and Guangxi Chuang Autonomous Region
引物
Primer
碱基序列
Sequence 5’→3’
扩增谱带总数
Total bands
基本谱带数
Basic bands
特异谱带数
Special bands
多态位点百分率(%)
% of polymorphic bands
S2 TGATCCCTGG 6 1 5 83.33
S4 GGACTGGAGT 12 1 11 91.67
S9 TGGGGGACTC 12 4 8 66.67
S10 CTGCTGGGAC 13 1 12 92.31
S13 TTCCCCCGCT 15 7 8 53.33
S39 CAAACGTCGG 20 5 15 75.00
S45 TGAGCGGACA 7 3 4 57.14
S53 GGGGTGACGA 12 2 10 83.33
S55 CATCCGTGCT 19 2 17 89.47
S60 ACCCGGTCAC 7 2 5 71.43
S72 TGTCATCCCC 9 5 4 44.44
S89 CTGACGTCA C 12 3 9 75.00
Total 144 36 108 75.00
Average 12 3 9 75.00

表 2 汝城白毛茶与两广主要“白毛茶”居群的遗传距离
Table 2 The genetic distances among six tested Baimao populations
种 Varieties 阳春白毛茶
Yangchun Baimao Cha
凌云白毛茶
Lingyun Baimao Cha
汝城白毛茶
Rucheng Baimao Cha
曲江白毛茶
Qujiang Baimao Cha
仁化白毛茶
Renhua Baimao Cha
乐昌白毛茶
Lechang Baimao Cha
阳春白毛茶 0.0000
凌云白毛茶 0.2205 0.0000
汝城白毛茶 0.2666 0.2968 0.0000
曲江白毛茶 0.4456 0.4712 0.4406 0.0000
仁化白毛茶 0.3445 0.3822 0.4232 0.2611 0.0000
乐昌白毛茶 0.3939 0.4175 0.4605 0.3264 0.1914 0.0000

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值得进一步研究。茶组植物是异花授粉植物,长
期杂交演化的结果,产生大量的不连续变异,在
无严格生殖隔离的情形下,其分类关系趋于复
杂,必须综合植物形态学、细胞学、生物化学和
分子生物学等多种方法按趋同归并的原则来进
一步探索和完善茶组植物的分类。杜琪珍[11]、陈
亮[12]等在茶组植物分类上所进行的探讨的主要
意义也在于此。

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图 2 供试 6 居群的 DNA 分子系统树图
Fig. 2 DNA molecular dendrogram of tested
“Baomao Cha”populations