全 文 ：腰果混杂群体的遗传组成分析
何承忠 ,周　敏 ,刘惠民
(西南林学院资源学院 ,云南昆明 650224)
摘　要: 利用 AFLP分子标记技术对 54个单株构成的腰果混杂群体的遗传组成进行分析 ,评估其遗传变异
水平 ,旨在为合理有效利用该资源提供科学理论依据。 结果显示 ,筛选出的 8对引物组合共扩增出 467条谱
带 ,其中 ,多态性带为 179条。 多态性带百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、 Nei’ s基因多样性指数和
Shannon信息指数分别为 38. 33% 、 1. 383 3、 1. 150 4、 0. 094 6和 0. 149 2。 遗传距离的变异范围在 0. 017 1～
0. 250 5之间 ,平均为 0. 103 5。 UPGM A聚类结果将 54个样株归于 4个复合组和 2个独立组。
关键词: 分子生物学 ;腰果 ;混杂群体 ;遗传组成 ; AFLP标记
中图分类号: S667. 9　　　文献标识码: A　　　文章编号: 1003- 8981( 2008) 02- 0073- 04
Analysis of Genetic Composition in a Mixed
Anacardium occidentale L. Population
HE Cheng-zhong, ZHOU Min, LIU Hui-min
( Schoo l o f Natural Resources, Southw est Fo rest ry Univ er sity , Kunming 650224, Yunnan, China)
Abstract: In order to o ffer a scientific basis fo r ra tiona l and effectiv e utiliza tion o f Anacardium
occidentale L. r esources, g ene tic composition in a mixed popula tion consists of 54 cashew
indiv iduals wa s detected by amplified fragment leng th polymorphism ( AFLP) , and lev el o f
genetic v ariability w er e analy zed. The result s show ed that 467 bands w ere produced by selected
8 primer combina tions, and 179 bands w ere polymo rphic among the examined samples. The
percentag e o f po lymo rphic bands, numbe r of alleles, effectiv e number o f a lleles, Nei s g ene
div er sity index , and Shannon s info rma tion index in the species w ere 38. 33% , 1. 383 3,
1. 150 4, 0. 094 6 and 0. 149 2, r espectiv ely. The genetic distance among the indiv iduals r anged
from 0. 017 1 to 0. 250 5, and was 0. 103 5 on average. Fifty four indiv iduals could be classified
into 4 complex g r oups and 2 simple g r oups obv iously based on the U PGM A cluster analy sis.
Key words: mo lecula r biolog y; cashew; mixed population; g enetic composition; AFLP marke rs
腰果 Anacardium occidentale L.为漆树科 Anaca rdiaceae腰果属多年生常绿乔木 ,是热带地区重要的干果
和油料树种之一 ,原产于巴西东北部 ,现在其分布已遍及东非和南亚各国 [ 1, 2]。我国引种栽培腰果已有 60多 a的
历史 ,目前在海南省的南部、西南部滨海地区和云南省红河流域干湿热区均有商业栽培 [3, 4 ]。由于我国前期引种
的腰果种源主要来源于国际市场商品化种子 ,未经选择而进行实生繁殖 ,使后代变异较大 ,过渡类型较多 ,单株
产量参差不齐 ,经济效益低下 ,阻碍了腰果的规模化和商品化发展 ,甚至导致前期引种栽培腰果的失管和荒
芜 [5 ]。腰果被公认为用途广 ,经济效益高 ,社会效益和生态效益明显的优良经济林树种 ,当前在印度等国栽培面
积不断扩大 ,世界贸易量日渐看涨 [1, 6 ]。 拥有丰富的种质资源 ,并对其合理开发和利用 ,源源不断地培育出新品
种 ,是印度成为世界腰果生产和销售大国的保障 [7 ]。因此 ,在利用现有资源和引进新的种质资源的基础上 ,培育
适应我国栽培区生态条件且品质优良、高产稳产的新品种是突破我国腰果产业当前发展瓶颈的有效途径之一。
经济林研究　 2008, 26( 2): 73-76
Nonwood　 Forest　Research 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
收稿日期: 2008-03-05
基金项目: 国家林业局科技推广项目 ( 204207) ;云南省自然科学基金项目 ( 2006C0035Q) ;云南省重点建设学科西南林学院森林培育学科
项目。
作者简介: 何承忠 ( 1970- ) ,男 ,甘肃民勤人。 博士 ,副教授 ,主要从事林木遗传育种和生物技术方面的教学及研究工作。
通讯作者: 刘惠民 ( 1957- ) ,男 ,湖南武岗人。 教授 ,博士 ,主要从事经济林培育教学与研究工作。 E-mai l: hmliu@ swfc. edu. cn。
DOI : 10. 14067 /j . cnki . 1003 -8981. 2008. 02. 015
本研究中利用 AFLP分子标记技术 ,对云南省金平县前期引种栽培的腰果资源进行遗传组成分析 ,旨在为合理
有效利用该资源提供科学理论依据。
1　材料与方法
1. 1　研究材料
供试材料是云南省金平县老勐乡实生的残存腰果林中的全部个体 (种子是 20世纪 80年代初期从海南购买
的 )。林内有当年定植的树体 ,也有种子脱落后自我更新的个体 ,共收集到 54个样株 ,分别编号。
1. 2　总 DNA提取
分别采取供试 54株腰果树的嫩叶带回实验室 ,采用改良 SDS法依照标准酚 /氯仿流程 [8 ]提取总 DNA,用 0.
8%的琼脂糖凝胶电泳检测其质量 ,用紫外分光光度计 ( Spekl-1300)检测其浓度 ,最后分取各样本 50μL DNA
样品稀释至 50 mg /L,保存于 - 20℃冰箱中备用。
1. 3　 AFLP分析
AFLP分析的基本程序按照 Vos等 [9 ]所描述的方法进行 ,并依据本实验室的前期经验对体系进行了优化。
采用 EcoRI /Mse I酶切组合进行基因组限制性酶切 ,预扩增反应选用引物组合 E00 /M00,选择性扩增反应采用
引物组合 E+ 3 /M+ 3。 PCR扩增反应在 PTC-100TM Thermal PCR仪上进行。扩增结束后 , PCR产物和双指示
剂 (变性液 )按 2. 5∶ 1的比例混合 ,于 94℃进行变性 5 min,随后立即放置于冰水混合物中。取 6μL经热变性后
的混合液于 6%变性聚丙烯酰胺凝胶中 90 W恒功率电泳约 90 min。电泳结束后采用银染检测法 [10 ]进行 AFLP
指纹显色反应。
1. 4　数据统计分析
AFLP属于显性标记 ,电泳图谱中的每 1条带可以看作 1个位点 ,同一引物扩增产物中电泳迁移率一致的
条带被认为具有同源性。因此 ,按照电泳图谱中同一位置上 AFLP条带的有无进行统计 ,有带记为“ 1” ,无带记
为“ 0” ,形成 0 /1矩阵图输入计算机。应用 PO PGENE 1. 31软件 [ 11]在假定群体处于 Hardy-Weinberg平衡状态
下 ,计算多态位点百分率、观测等位基因数、有效等位基因数、Nei s基因多样性指数、 Shannon信息指数、样株
间的 Nei s遗传距离 [12 ] ,采用 U PGM A法进行聚类分析。PO PGEN E 1. 31软件的输入文件由 DCFA 1. 1软件 [ 13]
制作。
2　结果与分析
不同的 EcoRI+ 3 /Mse I+ 3引物组合扩增出不同数量及大小的 AFLP片段。筛选出的 8对引物分别检测到
32～ 80个不等的 AFLP标记 ,共得到标记 467个 ,有效标记的长度范围为 90～ 480 bp,平均每对引物扩增到
AFLP标记 58. 38个。 8对引物组合的扩增产物中 ,多态性标记最大值为 44个 ,出现在 E-ACG /M -CCT的引物
组合扩增结果中 ;最小值为 6个 ,是由 E-ATG /M-TCT引物组合扩增得到 ,平均每对引物组合可产生 22. 38个
多态性标记 ,多态性水平变异范围为 16. 28%～ 55. 00% ,平均水平为 38. 33% (见表 1)。由此结果计算得到腰果
检测居群的观测等位基因数、有效等位基因数、 Nei’ s基因多样性指数和 Shannon信息指数分别为 1. 383 3、 1.
150 4、 0. 094 6和 0. 149 2。
表 1　 AFLP不同引物组合的选择性扩增结果
Table 1　 Result of AFLP selective amplif icat ion by dif ferent primer combinations
引物组合
Primer combinations
统计带长范围
Size of ef fectiv e band s /bp
扩增总带数
Total n umber of bands
多态性带数
Number of polymorphic bands
多态性水平
Levels of polym orph ism /%
E-ATG /M-TCT 105～ 420 32 6 18. 75
E-AAG /M-AGC 100～ 450 43 7 16. 28
E-AGC /M-AGC 140～ 480 46 11 23. 91
E-AAA /M-CCT 90～ 480 62 13 20. 97
E-ACA /M-AT T 90～ 450 80 35 43. 75
E-CTT /M-AAA 100～ 400 58 30 51. 72
E-CAA/M-AAT 100～ 400 66 33 50. 00
E-ACG /M-CCT 100～ 400 80 44 55. 00
总计 Total 467 179
平均 M ean 58. 38 22. 38 38. 33
74 经　　济　　林　　研　　究 第 26卷　
图 1　基于 Nei’ s遗传距离的 54个腰果样株的系统关系树
Fig. 1　 Phylogenetic tree of 54 samples in A. occidentale L. based on Nei’ s
genetic distance
　　 54份材料经 8对引物扩增后
获得的二元数据 ,利用 PO PGEN E
软件进行分析 ,遗传距离的变异范
围在 0. 017 1～ 0. 250 5之间 ,平均
为 0. 103 5。根据 Nei’ s遗传距离 ,
采用 UPGMA法进行聚类得到腰
果 54个样株的系统关系树。当以遗
传距离 0. 05来划分时 ,可将 54个
样株归于 4个复合组和 2个独立组
(见图 1)。其中 ,第 I组包含了 39个
分 析 样 株 , 占 到 总 样 本 数 的
72. 2% ,所有自我更新的个体均出
现在该组 ;第 II组和第 III组均仅
由 1个样株构成 ,形成 2个独特的
独立组 ;第 IV组和第 V组分别由 5
个和 6个样株组成 ,分别占总样本
数的 9. 26%和 11. 11% ;第 V I组仅
由 2个样株构成 ,但与其余 5个类
组的差异最大。
3　讨　论
虽然腰果属有 11个种 ,而且全
部起源于南美 ,但世界普遍分布和
栽培的只是 A. occidentale L. 1个
种 ,它也被称为普遍栽培种 [5 ]。
Archak等 [ 14]应用 AFLP技术 ,对印
度栽培的 19个腰果品种进行了分
析 ,利用 6对引物组合共扩增出 694
条谱带 ,且都属于多态性条带。本研
究结果显示 ,所检测的腰果群体的
多态位点百分率为 38. 33% ,等位基
因数为 1. 383 3,有效等位基因数为
1. 150 4,基因多样性指数为 0. 094
6, Shannon信息指数为 0. 149 2,表明 54个腰果样株间具有较低的遗传变异水平。这是因为我国前期引种栽培
腰果的种质单一 ,从海南引种时采样群体又经过人工选择 ,而且仅针对 1个人工种植群体内的个体进行分析 ,
遗传差异相对较小是合理的。
聚类分析结果显示 , AFLP的 8对引物组合能够将 54个样株完全区分开 ,表明所有检测样本之间的基因型
各不相同 ,这与腰果是以虫媒为介的异花授粉树种 [15 ]的遗传特性相一致。在整个群体中 ,有 72. 2%的样株间遗
传亲缘关系较近 ,相聚后构成第 I大类复合组 ,表明这一组样株间具有相对较高的遗传一致性。第 II组和第 III
组均为只有 1个样株构成的独立组 ,显示了 17号和 18号样株独特的遗传特性。第 IV组与第 V组首先相聚 ,再
通过 17号和 18号样株的连接 ,与第 I组相聚 ,表明这 2组内的样株间具有较近的遗传关系。 构成第 V I组的 34
号和 39号样株与其它样株间亲缘关系最远 ,二者具有独特的育种利用价值。综合聚类分析结果可以看出 ,该腰
果群体内贮藏有丰富的遗传信息 ,为腰果新品种的选育贮备了一定的遗传物质基础。
75第 2期 何承忠等:腰果混杂群体的遗传组成分析
4　结　论
( 1)腰果 54个样株构成的混杂群体的多态位点百分率为 38. 33% ,观测等位基因数为 1. 383 3,有效等位基
因数为 1. 150 4, Nei’ s基因多样性指数为 0. 094 6, Shannon信息指数为 0. 149 2。从遗传多样性各项指标来看 ,
该腰果群体具有较低的遗传变异水平。
( 2)腰果 54个样株可以划分为 4个复合组和 2个独立组。其中 , 39个样株的遗传亲缘关系较近 , 4个样株具
有独特的遗传特性和育种利用价值。
( 3)腰果 54个样株具有各自不同的基因型 ,从中进行人工选择育种是有效的 ,也是可行的。
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[本文编校:闻　丽 ]
76 经　　济　　林　　研　　究 第 26卷