全 文 ：收稿日期:2004-03-15
作者简介:张玉玲 (1977-), 女 , 内蒙人 , 硕士。
鲁梅克斯 k-1杂交酸模及几种野生酸模的遗传多态性分析
张玉玲
(辽宁农业职业技术学院 , 辽宁 营口 115214)
摘　要:利用 RAPD 技术对鲁梅克斯 k-1杂交酸模的 3 个连续繁育世代和几种野生酸模进行遗传多态性分析。
鲁梅克斯 k-1 杂交酸模的 3个连续世代之间不存在多态性位点差异 , 3 个世代是稳定遗传的;不同种和采自不
同地点的同一个野生种之间存在着多态性位点差异。实验表现在合格种的 12 个单株间具有明显的遗传多态性 ,
采用混合取样可消除品种内的个体遗传差异性 , 较好地代表群体遗传特征。从 OPA组选出 7 个能扩增出清晰且
稳定带谱的引物 , 7个引物共检测出 45 个位点 , DNA 片段的大小在 300 ～ 2 500 bp之间。
关键词:鲁梅克斯 k-1杂交酸模;野生酸模;遗传多样性;RAPD
中图分类号:Q 3　　　文献标识码:A　　　文章编号:1671-0517 (2004)02-0001-04
　　RAPD技术是在 PCR技术基础上形成的一种
分子标记技术[ 1] 。RAPD技术具有操作简单 、 费用
低 、无放射性 、 实验周期短[ 2]等优点 , RAPD技术
在揭示品种的遗传多态性 、遗传图谱构建 、 物种识
别和品种鉴定以及在育种研究中具有较大的应用潜
力 , 已在许多植物遗传多态性研究中得到广泛应
用。
目前 , 利用 RAPD技术对鲁梅克斯 k-1杂交
酸模和野生酸模种质资源遗传多态性的研究尚未见
报道 。鞠晓峰对鲁梅克斯 k-1 杂交酸模的三个连
续世代进行了同工酶和种子储藏蛋白标记 , 结果表
明 3 个世代间是稳定遗传的 , 本试验利用 RAPD
技术从 DNA分子水平上研究了鲁梅克斯 k-1 杂
交酸模和几种野生酸模的遗传多态性 , 并对野生酸
模的不同种和不同采集地的同一个野生种进行比
较 , 分析鲁梅克斯 k-1 杂交酸模及其它野生种的
遗传变异和遗传关系 , 为酸模属植物资源评价利用
提供依据。
1　材料与方法
1.1　供试材料
供试材料分别为:鲁梅克斯 k-13个连续世代
的原 原种 、 原 种和 合格 种;狭叶 酸模 (R.
stenophyllus Ldb.) 2 份 材料:皱 叶酸模 (R.
crispus L.)1份材料;长叶酸模 (R .longi fol ius
DC.)1 份材料;天山酸模 (R .tionschanicus A.
Los.)1份材料;巴天酸模 (R .pat ientia L.)5
份材料 , 共计 13份材料 , 种子来源见表 1。试验
样品采于中食产业集团鲁梅克斯有限公司北京昌平
基地和通州基地 , 均取混合样。
表 1　供试材料及其来源
编号 种名 学名 采集地点 采种时间
1 Rumex k-1 原原种 R .patientia×R .tianschanicus Ukraine 1995 年
2 Rumex k-1 原种 R .patientia×R .tianschanicus Xin jiang 1997 年
3 Rumex k-1 合格种 R .patientia×R .tianschanicus Xin jiang 1999 年
4 狭叶酸模 R .stenophy llus Ldb. Bi yi farm 1997 年
5 皱叶酸模 R .crispus L. Yi li 1997 年
6 长叶酸模 R .longifolius DC. Yi li 1997 年
7 天山酸模 R .tianschanicus A.Los. Yi li 2000 年
8 巴天酸模 R.patientia L. Yi li 1998 年
9 巴天酸模 R.patientia L. Yi li 1997 年
10 巴天酸模 R.patientia L. Yi li 2000 年
11 巴天酸模 R.patientia L. Yi li 2000 年
12 巴天酸模 R.patientia L. Yi li 2000 年
13 狭叶酸模 R .stenophy llus Ldb. Yi li 2000 年
　　注:野生种均由中国科学院植物研究所李安仁研究员鉴定定名。其中 1号材料由熊军功 2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 8 、 9号材料由杨茁萌 、 7 、
10—13号材料由安沙舟分别提供。
1.2　实验方法
1.2.1　提取总 DNA　采用 CTAB法 , 从植物叶片
第 6 卷第 2 期
2004 年 6 月
辽宁农业职业技术学院学报
Journal of Liaoning Ag ricultural Colleg e
Vol.6 , No.2
June , 2004
中提纯总 DNA。
1.2.2　引物的筛选　引物由 OPEROR公司提供 。
实验选用 OPA 组的 20个引物 ,进行扩增筛选 ,选出
7个扩增产物清晰 、稳定的引物 ,其碱基序列见表 2。
表 2　筛选出的 7 个引物的碱基序列
Operor 编号 序列
OPA7 GAAACGGGTG
OPA8 GTGACGTAGG
OPA11 CAATCGCCGT
OPA12 TCGGCGATAG
OPA15 TTCCGAACCC
OPA19 CAAACGTCGG
OPA20 GTTGCGATCC
1.2.3　扩增条件　整个体系为25 ul。
体系的组成成份　ddH2O ———15.7 ul
buffer ———2.5 ul (10×buffer)
Mg
2+———4.5 ul (15mM/L)
dNTP———0.4 ul (10mM/L)
Taq酶———2U (1 ul=5U)
引物———0.5 ul
模板———240-360 ng
1.2.4　扩增程序
1.2.5　扩增产物的电泳检测　用 TAE电泳缓冲液
溶解琼脂糖粉 , 等溶液冷至60 ℃时 , 加入溴化乙
锭 (EB), 灌胶 , 凝固后 , 点样。对扩增产物电
泳 , 在紫外灯下检测 、照相。
2.3　多态性位点统计分析　对电泳带谱进行统计
时 , 把某一位点出现带者记为 1 , 未出现带者记为
0 , 计算多态性位点比例[ 3] 。
2　结果与分析
2.1　RAPD扩增结果
本实验对 OPA 组的 20 个引物进行了 4 次筛
选 , 20个引物对 13个样品均有带谱出现 。经筛选
只有 7 个引物的带谱较清晰且稳定 , 即 OPA —7 、
OPA —8 、 OPA—11 、 OPA—12 、 OPA—15 、
OPA —19 、 OPA—20。用筛选出能扩增出清晰稳定
带谱的 7个引物 , 对 13份酸模属材料进行扩增 ,
共扩增出 45条清晰的带谱 , 平均每个引物扩增出
6.5条带 , 每份材料平均扩增出 3.5 条带 , 变幅为
1 ～ 8 条 , 扩增出的 DNA 片段大小为 300 ～
2 500 bp之间 。在扩增出的 45 个位点中 , 有些位
点在某些材料中是单态的 , 而在其它则是多态的 ,
表明酸模属植物基因或基因型组成的复杂性。
2.2　鲁梅克斯 k-1杂交酸模合格种 12 个单株的
RAPD分析结果
图 1　OPA18引物的扩增带谱
(注:从左向左 , 1道:Marker;2～ 13道:合格种的 12个单株。)
2　　　　　　　　　　　　　　　　　　辽宁农业职业技术学院学报　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 6 卷
由图 1可以看出 , 鲁梅克斯 k-1杂交酸模合
格种的 12个单株 DNA 的扩增存在明显差异 。说
明鲁梅克斯 k-1属常异花授粉植物 , 在同一个品
种或群体内个体多为杂合体 , 个体间存在遗传差
异。因此 , 品种间进行比较时 , DNA 要取混合样 ,
以此来降低单株对品种 (群体)造成的差异性。
2.3　鲁梅克斯 k-1杂交酸模和 10种野生酸模的
RAPD分析
表 3　RAPD法标记遗传参数
材料 编号 全部位点数 多态位点比例(%)
Rumex k-1 原原种 1 45 44.4
Rumex k-1 原种 2 45 44.4
Rumex k-1 合格种 3 45 44.4
狭叶酸模 4 45 42.2
皱叶酸模 5 45 44.4
长叶酸模 6 45 40
天山酸模 7 45 24.4
巴天酸模 8 45 37.7
巴天酸模 9 45 40
巴天酸模 10 45 42.2
巴天酸模 11 45 48.9
巴天酸模 12 45 42.2
狭叶酸模 13 45 48.9
图 2　OPA15 引物扩增的带谱
图 3　OPA11 引物扩增的带谱
图 4　OPA12引物扩增的带谱
(注:图 2 、3 、4从左到右 1道:maker;2道:鲁梅克斯 k-1原
原种;3道:鲁梅克斯 k-1原种;4道:鲁梅克斯 k-1合格种;
5道 、14道;狭叶酸模;6道;皱叶酸模;7道;长叶酸模;
8道;天山酸模;9-13道:采于不同地点的巴天酸模)
由表 3及图 2 、 3 、 4所示 , 鲁梅克斯 k-1的
三个世代间没有多态性位点出现 , 多态位点比例均
为 44.4%, 以此可以确定 3 个世代间的遗传是稳
定的。其它不同野生种及采于不同地点的同一个种
之间均存在着多态性位点。
由表 3多态位点比例统计及图 2 、 3 、 4所示的
带谱显示可以初步确定:鲁梅克斯 k-1 杂交酸模
与母本巴天酸模 (Rumex patientia L.)比较相
近 , 因为巴天酸模的多态位点比例的均值为 P =
42.2%, 鲁梅克斯 k-1 3个连续世代的多态位点
比例为 P =44.4%, 而父本天山酸模 (Rumex
tianschanicus A.LOS.)的多态位点比例只有 P =
24.4%。
由表 3多态位点比例统计表明:除鲁梅克斯 k
-1杂交酸模以外的 10种野生酸模之间均有多态
位点出现 , 2种狭叶酸模的多态位点比例均值为 P
=45.6%;皱叶酸模的多态位点比例为 P =
44.4%;长叶酸模多态位点比例为 P =40%;5种
巴天酸模多态位点比例均值为 P =42.2%;而天山
酸模多态位点比例只有 P =24.4%, 这可能与天山
酸模是一个起源较为原始的 、二倍体种 (2n=20)
有关 , 相比较而言 , 巴天酸模的体细胞染色体数为
2n=60 (鞠晓峰 , 2001)。同时 , 也表明某一种质
资源遗传变异的大小和遗传结构与材料的来源和地
理分布也有直接关系 , 如:2种狭叶酸模多态位点
比例分别为 P=42.2%(八农农场)和 P=48.9%
(伊犁);5 种巴天酸模多态位点比例分别为 P =
37.7% (青海)、 P =40% (伊犁)、 P =42.2%
(伊犁)、 P =48.9% (伊犁)和 P =42.2% (伊
梨), 表现出了种内遗传上的多样性 。
3　讨论
3第 2 期　　　　　　　　　张玉玲:鲁梅克斯 k-1 杂交酸模及几种野生酸模的遗传多态性分析　　　　　　　　　　
通过对鲁梅克斯 k-1和几种野生酸模总基因
组DNA的 RAPD分析 , 结果表明:鲁梅克斯 k-1
杂交酸模 3个连续世代的 DNA 分子多态性位点比
例是稳定的 , 说明采用空间隔离的三级良种繁育体
系是科学合理的 , 遗传是稳定的 , 利用这一繁育体
系可以保证合格种子的质量。另外 , 其 DNA 分子
多态性位点比例均值 (p=44.4%)比其父本天山
酸模 (p=24.4%)和母本巴天酸模 (p=42.7%)
多 , 表明鲁梅克斯 k-1 品种内的变异幅度较大 ,
品种的杂和性较高 , 也表现出了它的遗传复杂性 。
但野生的狭叶酸模的 DNA 分子多态性位点比例
(p=45.6%)比鲁梅克斯 k-1杂交酸模还高 , 说
明野生的狭叶酸模的遗传多样性更为复杂 , 在自然
环境条件下其进化程度更高。某一种质资源遗传变
异的大小和遗传结构除受繁育体系影响较大外 , 与
材料的来源和地理分布也有直接关系 , 巴天酸模为
优良的野生牧草 , 是早春返青最早的牧草之一 , 根
据本实验的初步测定 , 其多态位点比例变化幅度为
P=37.7%(青海)和 P=48.9%(伊犁), 平均为
P=42.7%, 表现出了种内遗传上的多样性 , 在新
品种选择上存在巨大的遗传潜力 。在其它种中是否
也存在这一现象 , 还有待于进一步的研究 。
参考文献:
[ 1] Williams J G K , Kubelik A R , Livak K J , Rafalski J A ,
Tingey S V.DNA polymorphisms amplified by arbitrary
primers are useful as genetic markers [ J] .Nucleic Acids
Res , 1990 , (18):6531-6535.
[ 2] 卢江·随机放大多态性 DNA (RAPD)……一种新的分
子标记技术 [ J] .植物学报 , 1993.35 (增刊):119 ～
127.
[ 3] Nei M.Molecular Population Genetics and Evolution.
Frontiers of Biology , 1975.40:127～ 174.
[ 4] 李拥军.中国苜蓿地方品种遗传多样及亲缘关系的研
究.博士学位论文 , 中国农业科学研究生院 1998.
Genetic Diversity of Rumex k-1 (Rumex patientia×R .
tianschanicus , cv.Rumex k-1)and Native Rumex spp.by RAPD)
ZHANG Yu-l ing
(Liaoning Ag ricultural College , Yingkou;115214 , China)
　　Abstract:The genetic polymorphisms in the three continued generations of Rumex k -1
(Rumex pat ient ia×R.t ianschanicus , cv.Rumex k-1)and native Rumex spp.were analy sised
by using random amplified polymorphic DNA markers (RAPD).Seven primers selected f rom tw enty
primers amplified 45 RAPD fragments.The leng th of most amplified fragments ranged from 300 bp to
2 500 bp.There w ere no t polymorphic loci among the three cont inued generations of Rumex k-1.
The genetic stability w as good in the three cont inued generations of Rumex k -1.There w ere
abundant genetic polymorphisms among different native species in Rumex and different individuals
w ithin the same variety f rom dif ferent local except for the genetic dif ferentiation among 12 plants of
the certif ied seed of Rumex k-1.
Key words:rumex k-1;rumex spp.;genetic polymorphism;RAPD
4　　　　　　　　　　　　　　　　　　辽宁农业职业技术学院学报　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 6 卷