全 文 ：0 引言
朱蕉（Cordyline fruticosa）又名千年木、红竹，为龙舌
兰科朱蕉属植物。原产亚洲热带及太平洋各岛屿，株形
美观，主茎挺拔，姿态婆娑，披散的叶丛，形如伞状，叶色
斑斓，极为美丽，适用于室内装饰，是最常见的室内观叶
植物。朱蕉约于20世纪80年代引入中国，栽培应用的
时间不算太长，因此对于这个物种的研究还不多，多集
中于栽培和组织培养方面[1-3]，加上中国引种的途径不
同，引入的品种名称比较混乱，品种间的遗传关系也不
太清楚，因而严重影响了朱蕉的进一步深入的研究。
笔者利用RAPD（Random Amplification Polymor-
phic DNA）分子标记技术，对 10个常见栽培的朱蕉品
种进行遗传亲缘关系的研究，并与其形态数量分析相
比较，以建立朱蕉的RAPD分子标记体系，并弄清常见
的朱蕉品种的亲缘关系，为朱蕉的品种体系分类与进
一步的育种研究，提供理论基础。
基金项目：海南大学（华南热带农业大学）博士启动基金（Rndy0603）。
第一作者简介：王健，男，1977年出生，湖北人，副教授，博士，研究方向：植物资源与遗传改良。通信地址：571737海南省儋州市海南大学儋州校区
园艺园林学院，热带园艺植物资源与遗传改良教育部重点实验室，Tel：089831132608，E-mail：wjhnau@yahoo.com.cn。
收稿日期：2009-07-07，修回日期：2009-07-15。
基于RAPD与形态数据的
朱蕉品种亲缘关系分析
王 健 1,2，宋希强 1,3，张 鑫 1,3，唐虹霞 1,3
（1海南大学园艺园林学院，海南儋州 571737；
2热带园艺植物资源与遗传改良教育部重点实验室，海南儋州 571737；
3海南省热带花卉研究所，海口 570216）
摘 要：采用RAPD分子标记方法和形态性状数量聚类分析的方法对10个不同品种的朱蕉种质资源进
行了亲缘关系的研究，研究的结果如下: 40条引物共扩增出126条条带，其中多态性带为119条，多态性
百分率为94.4 %。同时对25个形态性状进行了统计分析。对RAPD实验结果和形态统计的结果分别
采用UPGMA法聚类分析，聚类的结果类似。
关键词：朱蕉；RAPD；形态性状；聚类分析
中图分类号：S685.99；Q944.43 文献标识码：A 论文编号：2009-1385
Analysis of Genetic Relationships on Ti Plant (cordyline fruticosa) Cultivars
Based on the RAPD Markers and Morphological Traits
Wang Jian1,2, Song Xiqiang1,3, Zhang Xin1,3, Tang Hongxia1,3
（1College of Horticulture and Landscape, Hainan University, Danzhou Hainan 571737;
2Key Laboratory of Tropical Horticultural Plant Resource and Genetic Improvement,
Ministry of Education,Danzhou Hainan 571737; 3Hainan Tropical Flower Research Institute, Haikou 570216）
Abstract: In this study, genetic relationships among 10 cultivars of Ti plant (cordyline fruticosa) were estimat⁃
ed on the basis of morphological characters and RAPD data. For RAPD analysis, forty 10-mer random primers
were selected and 126 bands, within 119 polymorphic bands and 94.4% polymorphism rate, were obtained.
Twenty five morphological characters data were also recorded. The RAPD and morphological characters data
were then respectively analyzed with an unweighted pair-group method using an arithmetic average (UPGMA).
The results based on different data were similar.
Key words: cordyline fruticosa, RAPD, morphological traits, cluster analysis
中国农学通报 2009,25(24):322-325
Chinese Agricultural Science Bulletin
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为市场常见的朱蕉品种类型，来自于热
带园艺植物资源与遗传改良教育部重点实验室收集材
料（表1）。
1.2 DNA提取方法及RAPD反应程序
分品种采集植株叶片，洗净，立即磨样，提取总
DNA。DNA提取方法参照项艳等[4]的方法。RAPD反
应在PTC2100基因扩增仪上进行，反应体系为 20 μl。
所用引物为 Sangon公司产品，均为 10碱基随机引
物。扩增反应体系为：2 μ l 10×Buffer，0.45 mmol/L
dNTP，5.0 mmol/L MgCl2，1 μmol/L引物，20 ng模板
DNA，2.0 U Taq DNA聚合酶(Sangon)，反应体积为20 μl。
扩增反应程序为：94 ℃预变性 3 min，然后按程序：
94℃ 30 s，34℃ 60 s，72℃ 1.5 min扩增38个循环，最
后在 72 ℃延伸 10 min。扩增产物在 1.4% 琼脂糖凝
胶中电泳 1.5~2.0 h，电泳液为 1×TAE，在凝胶中加入
0.5 μg/ml EB。电泳后在紫外灯下观察照相。
1.3 b形态性状的统计与编码赋值
采用上述 10个品种朱蕉最为统计样本。通过对
朱蕉品种的茎杆，成熟叶，幼叶的形态观察，分别选取
25个性状进行数量分类研究。每个品种的性状5次重
复，取其平均值作为最终性状的数值。调查的具体性
状及统计方法见表2。
表1 10个朱蕉品种及其主要特征
编号
1
2
3
4
5
品种
‘红边朱蕉’‘rededge’
‘绿叶朱蕉’‘Ti’
‘基维朱蕉’‘Kiwi’
‘卡普索皇后’
‘CalypsoQueen’
‘大叶朱蕉’‘Schubertii’
主要特征
叶披针形，带暗红色，叶边缘红色
叶披针形，绿色
叶披针形，绿色，有黄色条斑
叶小，暗紫红色，有光泽
叶较大，暗色绿
编号
6
7
8
9
10
品种
‘圆叶朱蕉’、‘Rainbow’
‘娃娃朱蕉’‘BabyDoll’
‘黄边细叶朱蕉’‘Bellayellow’
‘红边细叶朱蕉’‘Bellared’
‘亮叶朱蕉’‘Aichiaka’
主要特征
叶椭圆形，深绿色，稍带
红色
叶小，紫红色，植株较小
叶片细长，边缘黄色
叶片细长，边缘红色
叶片红色，亮丽
性状
幼叶与老叶颜色有无明显差异
幼叶底色
幼叶色斑颜色
幼叶叶背颜色
成熟叶主色调
成熟叶叶缘形状
成熟叶叶缘颜色
成熟叶中脉颜色
成熟叶侧脉颜色
成熟叶色斑颜色
成熟叶叶背颜色
成熟叶叶基形状
成熟叶叶尖形状
赋值或统计方法
无0；有1
绿色0；粉红1；褐色2
同色0；黄色1；绿色2；红色3
绿色0；红色1；红绿相间2；紫色3
绿色0；红色1
平滑0；波形1
绿色0；红色1
绿色0；红色1
绿色0；红色1
同色0；黄色1；红色2；杂色3
绿色0；红色1；红绿相间2；紫色3
渐尖0；钝形1；带状2
渐尖0；钝形1
性状
叶柄颜色
叶鞘颜色
叶鞘边缘颜色
叶鞘颜色与叶柄颜色是否相同
节间长短
分枝角度
叶柄长度
叶柄粗度
成熟叶长度
成熟叶宽度
成熟叶叶形指数
叶长/叶柄长度
赋值或统计方法
绿色0；红色1；褐色2
绿色0；紫灰色1；红色2
绿色0；红色1
否0；是1
直接测量
直接测量
直接测量
直接测量
直接测量
直接测量
叶长/叶宽
直接计算
1.4 数据统计与计算
1.4.1 RAPD数据统计与计算 RAPD扩增谱带按有(1)
和无(0)记录，根据Nei相似系数计算任意两样品间的
相似系数F=2NXY/(NX +NY )，NXY为品种X和Y经RAPD
扩增反应分子量相同的谱带总和，NX，NY分别代表品
种X、品种Y经RAPD扩增反应的谱带总数，遗传距离
GD = 1-F，再根据遗传距离利用UPGMA法构建遗传
聚类图，计算运用Free-Tree软件进行[5-6]。
1.4.2 形态数据统计与计算 形态数据处理使用“DPS
数据处理系统”中的“多元分析-聚类分析”软件包完
成，数据标准化使用“标准差标准化”命令，相似性系数
的计算使用“欧式距离系数”，聚类方法采用非加权配
对算术平均法。
1.4.3 RAPD数据与形态数据的比较 两种方法得到的
距离系数矩阵，采用软件ZT software计算二者的Men-
tal相关系数，比较其结果的相似性[7]。
表2 主要性状及其编码
王健等：基于RAPD与形态数据的朱蕉品种亲缘关系分析 ·· 323
中国农学通报 http://www.casb.org.cn
2 结果与分析
2.1 PCR扩增结果与UPMGA聚类结果
从 100条引物中筛选出多态性好、稳定性高的 40
条引物作为朱蕉的 RAPD分析引物。利用这 40条
RAPD引物对10个朱蕉的种质基因组DNA扩增，共扩
增出 126条带，其中多态性带为 119条，多态性百分率
为94.4 %。引物与基因组DNA随机结合，最多扩增出
9条带，最少有 2条带，扩增产物的分子量集中在 0.2~
2.0 kb之间。图1是引物S6、S7的RAPD扩增图谱。
40个引物的扩增产物经聚类分析，成对的种间遗
传相似系数分别在 0.34~0.85之间，8号朱蕉和 9号朱
蕉之间遗传相似系数最大，表明两者之间的亲缘关系
最近。2号朱蕉和9号朱蕉之间遗传相似系数最小，两
者之间亲缘关系最远的。
基于遗传距离进行聚类分析所得的树状图见图
2。
从100条引物
泳道1～10依次代表10个品种,泳道M为DNA标记，其中左边、右边分别为引物S6、S7扩增条带。
图1 引物S6，S7扩增的10个朱蕉品种的RAPD图谱
M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1000bp
200bp 400bp
700bp
1500bp
2000bp
0 3
200 bp
400 bp
700 bp
1000 bp
150 bp
200 bp
泳道1～10依次代表10个品种,泳道M为DNA标记，其中左边、右边分别为引物S6、S7扩增条带。
图1 引物S6，S7扩增的10个朱蕉品种的RAPD图谱
从聚类结果来看，这 10个朱蕉品种可以分为A、
B、C、D四个大的类群，其中A类群包括品种8和9，均
为细叶类型，叶片细长密集，是比较特殊的种类；B类
群包括品种 1和 10，均是叶片呈红色或暗红色的大中
型叶片；C类群包括品种2和品种5，叶片均为绿色，无
色斑；其他品种 3、6、4、7聚为一类，其中 4和 7均为小
叶型，在更低一层上聚为一类。
2.2 形态数据分析结果
形态数据聚类结果如图3。从图中可以看到朱蕉
品种8和品种9距离系数小，单独聚为一类。其他品种
没有分成明显的类别，但是品种2和3、品种1和10、品
种 4和 7在一定的距离上，分别聚在一起。2号和 3号
朱蕉叶柄和叶片长度差距很小，除了叶斑外，叶片外形
很相似，距离系数最小，归为一类。品种4和7则都是
图2 朱蕉10个品种基于RAPD数据的UPGMA聚类图
cv3
cv6
cv4
cv7
cv2
cv5
cv1
cv10
cv8
cv90.1
A
B
C
D
·· 324
叶片很小的种类。5号朱蕉叶柄叶长是10种朱蕉中最
长的，分枝角度也很大，这可能是导致5号与其他（除8
号和9号外）朱蕉亲缘关系相差比较远的原因。
2.3 RAPD数据与形态数据的比较
采用Mental test检测两种方法距离系数矩阵的相
关系数，得到两个矩阵的相关系数为 0.60（P=0.018），
达到显著水平，显示两种方法对这10个朱蕉品种遗传
关系的分析，结果比较一致。
从二者的UPGMA聚类图也可以看出，品种8和9
都被单独分离出来聚为一类，两种方法具有高度的一致
性，从而表明细长叶片在朱蕉品种中具有特别的遗传学
和分类学意义。再次一级的距离上，品种1和10，品种4
和7，在两种聚类方法中都被聚在一起，说明叶片的大小
和基本颜色，可能也具有遗传学和分类学上的意义。
3 讨论
随着分子标记技术的发展，RAPD技术与其他分子
标记技术相比，逐渐显示出了一些缺点，主要是为显性
标记、重复性较差、扩增条带有限、可靠性较差，但因为
其原理简单、操作容易、成本较低，且是直接揭示DNA
水平上的差异，具有一定的可靠性，仍然在植物的种质
资源研究方面得到了广泛的应用[8-10]。在实践中，为提
高分析结果的可靠性，可将形态数据的分析与RPAD数
据相对照，起到相互验证的作用[11-12]。该试验即采用这
种对照方法，结果表明二者的相似性较高，说明RAPD
用于朱蕉种质资源的研究，具有一定的可靠性。
试验中朱蕉基于RAPD数值的多态性比率显示了
较高的数值（94.4%），可能的原因是朱蕉在其原产地多
为异花授粉植物，相互之间的自然和人工杂交比率较
高，从而导致其比较广泛的遗传基础，形成了较高的遗
传多样性。此外，品种8和品种9与其他品种差异较大，
也是造成整体品种类型有较高多态性比率的重要原因。
另外，由于中国朱蕉品种的引入和命名的混乱，
目前市场上的朱蕉品种命名比较混乱，存在同名异物
或同物异名等现象，该研究中RAPD反应体系的建立
和应用，可为这一问题的解决，提供新的手段和方法。
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图3 基于形态数据的朱蕉UPGMA聚类图
王健等：基于RAPD与形态数据的朱蕉品种亲缘关系分析
1
10
4
7
2
3
6
5
8
9
0.00 1.66 3.32 4.98 6.64 8.30
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