全 文 ：江苏农业学报(JiangsuJ.ofAgr.Sci.), 2009, 25(4):843～ 846
东北地区野生百合遗传多样性的 RAPD分析
荣立苹 1 , 　雷家军 1 , 　王志刚2
(1.沈阳农业大学园艺学院 ,辽宁 沈阳 110161;2.辽宁省农业科学院花卉研究所 , 辽宁 沈阳 110161)
收稿日期:2009-03-22
基金项目:辽宁省科学技术厅基金项目(2007403015)
作者简介:荣立苹(1982-),女 ,河北张家口人 ,博士研究生 ,从事百合
遗传育种研究。 (E-mail)rongliping@yahoo.cn
通讯作者:雷家军 , (E-mail)jiajunlei@yahoo.cn
　　摘要:　应用 RAPD标记对中国东北地区 6种 3变种共 34份野生百合试材的遗传多样性进行研究。筛选 12
个随机引物对其总 DNA进行扩增 ,共扩增出 101条带 , 其中 83条带具多态性 ,多态性比率为 82.1%, 平均每个引
物扩增出 6.9条多态性谱带。基于 RAPD标记 ,利用 UPGMA构建了聚类树状图 , 34份野生百合资源的 Nei＆Li相
异系数介于 0.013 7与 0.601 3之间。结果表明 , 中国东北地区野生百合具有丰富的遗传多样性 , 聚类树状图将 34
份试材分为 2大类 , 第 1类包括细叶百合和垂花百合 ,共 5份试材 , 第 2类包括卷丹 、毛百合 、有斑百合 、大花百合 、
大花卷丹 、朝鲜百合和东北百合 , 共 29份试材;卷丹与有斑百合的亲缘关系较近 , 而与同为卷瓣组的朝鲜百合 、细
叶百合 、大花卷丹等亲缘关系较远。细叶百合与垂花百合亲缘关系较近。
关键词:　野生百合;遗传多样性;RAPD;聚类分析
中图分类号:　S682.201　　　文献标识码:　A　　　文章编号:　1000-4440(2009)04-0843-04
GeneticDiversityofWildLiliesNativetoNortheasternChinaBy
RAPDMarkers
RONGLi-ping1 , 　LEIJia-jun1 , 　WANGZhi-gang2
(1.ColegeofHorticulture, ShenyangAgriculturalUniversity, Shenyang110161, China; 2.InstituteofFloriculture, LiaoningAcademyofAgriculturalSci-
ences, Shenyang110161, China)
　　Abstract:　TheDNApolymorphismfrom 34 accessionsof6 speciesand3 varietiesinLiliumnativetoNortheastern
ChinawasstudiedusingrandomlyamplifiedpolymorphicDNA(RAPD)markersintheexperiment.Atotalof101 clearand
reproduciblebandsweregeneratedfromtwelveRAPDprimers, ofwhich83 werepolymorphic, withanaverageof6.9poly-
morphicbandsperprimer.ThedendrogrambasedonRAPDdatawereconstructedbyusingUPGMAanalysis.Thedistance
coeficientoftheanalyzedmaterialsrangedfrom 0.013 7 to0.601 3, whichindicatedthatthe34 wildlilyaccessionshad
highlevelofgeneticdiversity.The34 wildlilieswereclusteredintotwogroups.Thefirstgroupincluded5 accessionsin-
volvedinL.pumilumandL.cernuum, andthesecondgroupincluded29 accessionsinvolvedinL.lancifolium, L.dauricum,
L.concolorvar.buschianum, L.concolorvar.megalanthum, L.leichtlinivar.maximowiczi, L.amabileandL.distichum.The
resultsshowedthatL.lancifoliumhadclosegeneticrelationshipwithL.concolorvar.buschianum, butdistantgeneticrela-
tionshipwithL.amabile, L.pumilumandL.leichtlinivar.maximowicziinvolvedinSectsinomartagon.Thegeneticrelation-
shipwasclosebetweenL.pumilumandL.cernuum.
Keywords:　wildlily;geneticdiversity;RAPD;clusteranalysis
　　百合是百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)多年
生草本鳞茎植物 ,是世界著名的观赏花卉。中国是
世界百合属植物主要集中产地之一 ,全世界百合属
植物约有 90多个种 ,而中国有 46个种 、18个变种 ,
占世界百合种类总数 1/2以上 ,其中 36个种 、15个
843
变种为中国特有种 ,东北地区原产 10多种[ 1] 。迄今
已有一些学者对百合的遗传多样性进行了研究 ,但
大多数都集中在栽培品种上[ 2-6] ,仅有少数学者对
东北地区野生百合进行了深入研究 ,但多集中在细
胞学 、繁殖生物学方面 [ 7-9] , 分子学研究报道
较少[ 10] 。
野生百合具有较高的观赏价值 ,且鳞茎能食用 ,
因此遭到人们的滥采滥挖 ,受破坏程度较为严重 ,濒
危种类不断增多 ,遗传多样性大量流失 ,本研究采用
RAPD技术 ,从分子水平研究东北地区野生百合资
源的基因丰富程度 ,可以为野生百合的保护与利用
及今后进行杂交育种的亲本选配奠定理论基础 。
1　材料与方法
1.1　供试材料
供试材料为采自我国东北地区的 6种 3变种 ,
共 34份试材 ,栽植保存于沈阳农业大学花卉试验基
地 ,种类及来源见表 1。
1.2　试验方法
1.2.1　总 DNA提取　采用改进的 CTAB法提取百
合嫩叶总 DNA,具体操作参见文献 [ 11] 。
1.2.2　RAPD扩增　RAPD反应体积为 20 μl,内含
1 ×PCR反应缓冲液 、 2.50 mmol/LMgCl2 、 0.25
mmol/LdNTP、0.3 mol/L随机引物 、1.0 UTaqDNA
聚合酶 、 40 ng总 DNA。扩增程序为 94 ℃ 30 s;
94 ℃ 30 s, 39 ℃ 2 min, 72 ℃ 3 min, 45个循环;
72 ℃ 10 min。
1.2.3　扩增产物检测 　用含 EB(0.5 g/ml)的
1.5%琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物 。在紫外透射
仪上观察电泳结果 ,用数码相机记录凝胶图像 。
1.3　数据统计与分析
采用 DPS(Dataprocessingsystem)软件 (7.05
版),按照 Nei＆Li系数 Sij=2Nij/(Ni+Nj)计算各
个供试材料之间的相异系数 ,然后基于非加权配对
算术平均法(Unweightedpairgroupmethodusinga-
rithmeticaverage, UPGMA)构建聚类树状图。
2　结 果
2.1　RAPD产物的多态性分析
用筛选的 12个 RAPD随机引物对 34份野生百
合试材进行扩增 ,共扩增出 101条清晰谱带 ,其中
83条为多态性谱带 ,多态率为 82.1%, 平均每个引
表 1　试验材料及来源
Table1　ThewildlilyaccessionsnativetoNortheasternChinaand
theiroriginsusedintheexperiment
编号 种　名 　来　源 凭证编号
1 细叶百合 L.pumilum 黑龙江省大庆市 BH141
2 细叶百合 L.pumilum 辽宁省开原市 BH146
3 细叶百合 L.pumilum 辽宁省本溪市 BH148
4 细叶百合 L.pumilum 辽宁省北镇市 BH162
5 大花卷丹 L.leichtlini
var.maximowiczi
辽宁省凤城市 BH104
6 大花卷丹 L.leichtlinivar.maximowiczi 辽宁省本溪市 BH135
7 大花卷丹 L.leichtlini
var.maximowiczi
辽宁省本溪市 BH151
8 大花卷丹 L.leichtlini
var.maximowiczi
黑龙江省哈尔滨市 BH31
9 大花卷丹 L.leichtlini
var.maximowiczi
辽宁省本溪市 BH136
10 毛百合 L.dauricum 辽宁省铁岭市 BH9
11 毛百合 L.dauricum 吉林省磐石市 BH42
12 毛百合 L.dauricum 黑龙江省牡丹江市 BH98
13 毛百合 L.dauricum 黑龙江省佳木斯市 BH143
14 朝鲜百合 L.amabile 辽宁省凤城市 BH105
15 朝鲜百合 L.amabile 辽宁省丹东市 BH158
16 朝鲜百合 L.amabile 辽宁省丹东市 BH159
17 朝鲜百合 L.amabile 辽宁省丹东市 BH161
18 朝鲜百合 L.amabile 辽宁省东港市 BH166
19 卷丹 L.lancifolium 辽宁省本溪市 BH152
20 卷丹 L.lancifolium 黑龙江省哈尔滨市 BH126
21 卷丹 L.lancifolium 辽宁省凤城市 BH102
22 卷丹 L.lancifolium 辽宁省丹东市 BH65
23 卷丹 L.lancifolium 辽宁省凤城市 BH103
24 卷丹 L.lancifolium 黑龙江省哈尔滨市 BH101
25 东北百合 L.distichum 辽宁省铁岭市 BH147
26 东北百合 L.distichum 辽宁省本溪市 BH150
27 东北百合 L.distichum 吉林省蛟河市 BH139
28 有斑百合 L.concolorvar.
buschianum
吉林省磐石市 BH57
29 有斑百合 L.concolorvar.
buschianum
辽宁省抚顺市 BH27
30 有斑百合 L.concolorvar.
buschianum
辽宁省凤城市 BH37
31 有斑百合 L.concolorvar.
buschianum
吉林省磐石市 BH41
32 有斑百合 L.concolorvar.
buschianum
吉林省蛟河市 BH49
33 垂花百合 L.cernuum 辽宁省凤城市 BH39
34 大花百合 L.concolorvar.
megalanthum
吉林省蛟河市 BH50
物扩增出 6.9条多态性谱带(表 2)。由此可见 ,东
844 江 苏 农 业 学 报 　2009年 第 25 卷 第 4期
表 2　东北地区 34份野生百合资源 12个 RAPD引物扩增结果
Table2　Amplificationbandswith12RAPDprimersinthe34 ac-
cessionsofLiliumnativetoNortheasternChina
引物 序列 总谱带数 多态性谱带数 多态性(%)
Z2 CAATCGCCGT 11 9 81.8
Z7 GTGAGGCGTC 9 7 77.9
Z9 GAACGGACTC 8 8 100.0
Z14 TCCCGCCTAC 12 10 83.3
Z15 AAGGGCGAGT 9 7 88.9
Z18 CCGCGTCTTG 8 8 100.0
Z19 GGACCTGCTG 6 5 83.3
Z20 CAGTCGCGTG 4 3 75.0
Z25 CAGGCCCTTC 7 4 57.1
Z28 CACCCCTGAG 12 11 91.7
Z29 AGGGAACGAG 9 6 66.7
Z30 CAGGCCCTTC 6 5 83.3
总计 101 83
平均 8.4 6.9 82.1
北地区野生百合之间具有丰富的遗传多样性。
　　谱带统计结果表明 ,不同引物扩增出的带数不
同 ,其中引物 Z14和 Z28扩增的谱带数最多 ,均为
12条 ,多态率分别为 83.3%和 91.7%,引物 Z20扩
增的谱带数最少 ,为 4条。引物 Z9和 Z18扩增的多
态率最高 ,为 100.0%。而且 ,大部分引物在不同试
材上都具有主特征带 ,这反映了百合属内基因组的
同一性 。
2.2　东北地区野生百合遗传多样性及聚类分析
　　34份野生百合资源的 Nei＆Li相异系数介于
0.013 7和 0.601 3之间 。其中来源于黑龙江省牡
丹江市的毛百合与来源于黑龙江省佳木斯市的毛百
合相异系数相对较小 , RAPD多态性谱带基本一致 ,
它们之间的相异系数为0.013 7;而来源于黑龙江省
大庆市的细叶百合和来源于辽宁省凤城市的大花卷
丹相异系数较大 ,这说明东北地区野生百合的遗传
多样性与地理位置有一定的关系。
基于 34份野生百合资源之间相异系数的矩阵 ,
利用 UPGMA进行了聚类分析。从聚类结果(图 1)
可以看出 ,以距离系数 0.49为标准 ,供试的 34份
百合资源可分为 2大类:第 1类包括细叶百合和垂
花百合 ,共 5份试材 。第 2类包括供试的 29份试
材 ,包括大花卷丹 、卷丹 、毛百合 、朝鲜百合 、东北百
合 、有斑百合和大花百合。以距离系数 0.42为标
准 ,第 2类又可以分为 2个亚类 ,第 1亚类包括大花
卷丹 、毛百合 、朝鲜百合 、东北百合 4个种(变种);
第 2亚类包括卷丹 、有斑百合 、大花百合 3个种(变
种)。聚类结果表明 ,卷丹与有斑百合的亲缘关系
较近 ,而与同为卷瓣组的朝鲜百合 、细叶百合 、大花
卷丹等亲缘关系较远;垂花百合与细叶百合亲缘关
系较近。
图 1　基于 RAPD标记构建的东北地区 34份野生百合聚类树
状图
Fig.1　TheUPGMAdendrogram of34 wildlilyaccessions
nativetoNortheasternChina
3　讨 论
在中国百合传统的分类中 ,将野生百合分为百
合组 、卷瓣组 、钟花组 、轮叶组 ,从形态特征看是合理
的。但本研究发现 ,卷丹与有斑百合的亲缘关系较
近 ,与同为卷瓣组的朝鲜百合 、垂花百合等亲缘关系
较远;而有斑百合与同为钟花组的毛百合亲缘关系
较远 ,这与吴祝华 [ 12]用 ITS序列对百合属植物系统
发育研究认为渥丹与卷瓣组亲缘关系较近的结果相
似 ,而与传统的分类方法并不一致。张克中等 [ 10]采
用 RAPD技术对部分中国野生百合的亲缘关系的研
究结果表明 ,轮叶百合首先聚为第 I类 ,轮叶组与其
它组明显分开 ,而本研究中轮叶百合并未单独聚为
一类 ,而是与朝鲜百合等先聚在一起 ,与其研究结果
845荣立苹等:东北地区野生百合遗传多样性的 RAPD分析
有所不同。 Haw[ 13] 认为百合属很难仅仅基于形态
性状进行分类 ,因为有些百合虽然亲缘关系较远 ,但
其形态特征 ,尤其是花形却相似 。因此应将形态学 、
细胞学与分子学手段相结合 ,对野生百合的亲缘关
系进行深入的研究。
物种遗传多样性是大自然珍贵的自然资源 ,是
人类赖以生存的基础 。物种的进化潜力和抵御逆境
的能力取决于遗传变异的大小。遗传多样性越丰
富 ,对环境变化的适应能力越强 ,其自然分布范围越
广 。本试验利用 RAPD标记对东北地区 34份野生
百合资源进行遗传多样性研究 ,结果表明 34份野生
百合之间具有丰富的遗传多样性 。但是 ,目前东北
地区分布的条叶百合 、大花百合 、垂花百合等分布范
围小 、群体数量少 ,因此应该提高人们自觉保护自然
植物资源的意识 ,加强对野生百合的保护 ,同时进行
人工繁殖 ,建立珍稀濒危百合的种质资源保存基地 。
参考文献:
[ 1] 　赵祥云 ,王树栋 , 陈新露.百合 [ M].北京:中国农业出版社 ,
2000:1.
[ 2] 　赵祥云 ,陈新露 ,方　海 ,等.用 RAPD标记评价百合品种间遗
传关系 [ J] .北京农学院学报 , 1995(2):58-63.
[ 3] 　左志锐 ,穆　鼎 , 高俊平 , 等.百合遗传多样性及亲缘关系的
RAPD分析 [ J] .园艺学报 , 2005, 32(3):468-472.
[ 4] 　赵庆芳 ,马世荣 ,曾小英 ,等.百合栽培品种资源的 RAPD分析
[ J] .兰州大学学报:自然科学版 , 2005, 41(2):30-33.
[ 5] 　马　虹 ,左开井 ,唐克轩 ,等.东方百合杂交系部分栽培品种的
遗传多样性分析 [ J] .四川大学学报:自然科学版 , 2007, 44
(1):280-284.
[ 6] 　杨素丽 ,明　军 ,刘　春 ,等.基于 EST信息的百合 SSR标记的
建立 [ J] .园艺学报, 2008, 35(7):1069-1074.
[ 7] 　杨利平 ,丁　冰 ,刘香环.东北百合属植物的细胞遗传多样性
[ J] .东北林业大学学报 , 1996, 9(5):19-23.
[ 8] 　岳　玲 ,雷家军 ,王　欣.辽宁的 4种野生百合(Lilium)的核型
研究 [ J] .辽宁农业科学 , 2006(4):5-10.
[ 9] 　刘光欣 ,胡凤荣 ,席梦利 ,等.百合根尖染色体 C-带分析 [ J] .江
苏农业科学 , 2008(6):151-152.
[ 10] 张克中 ,贾月慧 , 赵祥云 , 等.部分中国野生百合亲缘关系的
RAPD分析 [ J] .东北林业大学学报 , 2006, 34(6):43-46.
[ 11] 邹喻苹 , 葛　颂 , 王晓东.系统与进化植物学中的分子标记
[ M] .北京:科学出版社 , 2001:16-21.
[ 12] 吴祝华.百合属部分种亲缘关系与岷江百合群体遗传结构研
究 [ D] .南京:南京林业大学 , 2008.
[ 13] HAW SG.TheliliesofChina[ M].Portland:TimberPress,
1986:57-69.
846 江 苏 农 业 学 报 　2009年 第 25 卷 第 4期