全 文 ：收稿日期:2014 － 12 － 12
基金项目:广西自然科学基金项目(编号:2013 GXNSFBA 019054) ;广西自然科学基金项目(编号:2014 GXNSFAA 118093)。
作者简介:史艳财(1984 －) ，男，山西孝义人;硕士，助理研究员，主要从事分子生物学研究;E-mail:shiyancainan@ 163． com。
通讯作者:韦记青(1968 －) ，女，学士，研究员，主要从事植物营养与栽培研究工作;E-mail:weijq@ gxib． cn。
异裂菊属植物种间亲缘关系的 ISSＲ分析
史艳财1， 邹 蓉1， 范进顺2， 陈宗游1， 韦记青1， 蒋运生1
(1．广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所， 广西 桂林 541006; 2．桂林市林业局， 广西 桂林 541001)
摘要:采用 ISSＲ分子标记技术，对异裂菊属植物进行亲缘关系分析。从 100 条引物中筛选得到 13 条多态性较好的引
物。ISSＲ反应共得到 106 条条带，多态性条带有 84 条，多态位点百分率为 78． 98%。种间遗传距离的变化范围在
0． 400 8 ～ 0． 620 4 之间，遗传一致度的变化范围在 0． 537 7 ～ 0． 669 8 之间。异裂菊属种间相似性的 UPGMA 聚类结果表
明，凹脉异裂菊和小花异裂菊亲缘关系较近，异裂菊和柳州异裂菊亲缘关系较近，绢叶异裂菊与其他 4 个种的关系较远。
ISSＲ表型特征的主成分分析也支持聚类分析结果。
关键词: 异裂菊属;亲缘关系;ISSＲ
中图分类号: Q 949 文献标志码: A 文章编号: 1001 － 4705(2015)04-0005-04
Analysis of Genetic Ｒelationships Between Heteroplex by ISSＲ
SHI Yan-cai1，ZOU Ｒong1，FAN Jin-shun2，CHEN Zong-you1，
WEI Ji-qing1，JIANG Yun-sheng1
(1． Guangxi Institute of Botany，the Chinese Academy of Sciences，Guilin Guangxi 541006，China;
2． Forestry Bureau of Guilin Guangxi，Guilin Guangxi 541001，China)
Abstract:The genetic relationship of Heteroplex Chang were ananlysed by ISSＲ ． 13 primers were selected out
from 100 random primers which can yield specific bands with moderate band numbers． Total 106 specific and
reproducible bands were obtained of which 84 were polymorphic bands which polymorphism were 78． 98% ．
Genetic identity and genetic distance showed that variance ranged from 0． 537 7 to 0． 669 8，and 0． 400 to
0． 620 4． Cluster ananlysis of the Jaccard coefficient matrix using UPGMA method revealed that genetic
relationship were low between Heteroplexis microcephala Y． L． chen and Heteroplexis impressinervia J． Y． Liang，
Heteroplexis vernonioides Chang and Heteroplexis incana J． Y． Liang，relationship was high between Heteroplexis
sericophylla Chang and other four species． which also lent support from the spatial representation of principle
component analysis of ISSＲ phonetic patterns．
Key words: Heteroplex Chang;genetic relationship;ISSＲ
异裂菊属(Heteroplex Chang) ，菊科，产自中国广
西，为广西稀有的特有属，1937 年作为一个单种属发
表［1］。目前，该属共有 5 个中国特有种:异裂菊
(Heteroplexis vernonioides Chang )、小 花 异 裂 菊
(Heteroplexis microcephala Y． L． chen)、绢叶异裂菊
(Heteroplexis sericophylla Chang )、凹 脉 异 裂 菊
(Heteroplexis impressinervia J． Y． Liang)和柳州异裂菊
(Heteroplexis incana J． Y． Liang)［1 ～ 3］，其中异裂菊、小
花异裂菊和绢叶异裂菊被列为中国重点保护植物［4］。
异裂菊属植物的地理分布范围十分狭小，仅分布于广
西龙州、柳州、融水、阳朔等石灰岩地区的石灰岩石山
灌丛或者向阳处，分布区域狭窄，种群个体数量很少。
该属对于研究菊科某些类群分布具有重要的科学价
值。近年来，关于小花异裂菊的研究有核型［5］、萜类
成分及其活性［6］、迁地保护适应性［7］等几个方面，而
关于其他 4 个种的研究较少，只是在分类和形态上作
了描述。
ISSＲ是 Zietkiewicz 等于 1994 年提出的一种分子
标记技术［8］，集 ＲAPD、SSＲ 技术的优点于一身，实验
操作简单、快速，耗资少，遗传多态性高。目前，ISSＲ
·5·
研究报告 史艳财 等:异裂菊属植物种间亲缘关系的 ISSＲ分析
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2015.04.036
表 2 异裂菊属植物遗传变异的 ISSＲ分析
引物编号 引物序列 扩增带数 多态带数 多态带百分率(%)
807 Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag AgT 7 7 100． 00
808 AgAgAgAgAgAgAgAgC 9 7 77． 78
834 Ag Ag Ag Ag Ag Ag Ag AgYT 11 9 81． 82
835 AgAgAgAgAgAgAgAgYC 12 10 83． 33
840 gA gA gA gA gA gA gA gAYT 8 6 75． 00
841 gAgAgAgAgAgAgAgAgYC 10 10 100． 00
847 CACACACACACACACAＲC 7 7 100． 00
848 CA CA CA CA CA CA CA CAＲg 12 7 58． 33
853 TCTCTCTCTCTCTCTCＲT 5 3 60． 00
857 ACACACACACACACACYg 7 4 57． 14
866 CTCCTCCTCCTCCTCCTC 6 4 66． 67
878 ggATggATggATggAT 6 5 83． 33
887 DVDTCTCTCTCTCTCTC 6 5 83． 33
平均 8． 15 6． 46 78． 98
已广泛应用于植物系统演化、分类以及遗传多样性等
研究［9］。本研究采用 ISSＲ 技术对异裂菊属植物进行
分析，旨在了解异裂菊属植物间的亲缘关系，为异裂菊
属的分类学和系统演化研究提供新的依据。
1 材料与方法
1． 1 材 料
研究所用材料采自广西植物研究所，详细情况见
表 1。小花异裂菊代号 x，柳州异裂菊代号 l，绢叶异裂
菊代号 j，凹脉异裂菊代号 a，异裂菊代号 y。
表 1 研究材料
编号 种 引种地点
1 小花异裂菊 H． microcephala Y． L． chen 广西阳朔县
2 柳州异裂菊 Heteroplexis incana J． Y． Liang 广西柳州市
3 绢叶异裂菊 H． sericophylla Chang 广西阳朔县
4 凹脉异裂菊 Heteroplexis impressinervia J． Y． Liang 广西龙州县
5 异裂菊 H． vernonioides Chang 广西龙州县
1． 2 方 法
1． 2． 1 ISSＲ扩增
采用改良后的 CTAB法提取总 DNA。用 1%琼脂
糖凝胶电泳法检验 DNA 质量，紫外分光光度计检测
DNA浓度，－ 20 ℃冰箱中保存。ISSＲ-PCＲ反应体系:
25 μL的体系中含 Mg2 + 1． 5 mmol /L，dNTP 0． 20 mmol /L，
TaqDNA聚合酶 1． 5 U，引物 0． 8 μmol /L，模板 DNA 50
ng，10 × Buffer 2． 5 μL。PCＲ 扩增程序:94 ℃预变性
5 min;94 ℃变性 40 s;53 ℃退火 45 s;72 ℃延伸 1． 5
min;40 个循环;72 ℃延伸 7 min，4 ℃保存。扩增产物
用 1． 5%的琼脂糖凝胶电泳 1 h左右，
EB液(0． 5 μg /mL)染色 20 min，然后
置于 UVP凝胶成像系统中拍照。
1． 2． 2 数据处理与统计分析
按照电泳图谱中同一位置上
DNA条带有或无赋值，有带(显性)记
为“1”，无带(隐性)记为“0”。用
POPGENE 32 和 NTSYSpc-2． 1 软件计
算多态位点百分率、遗传距离、进行主
成分分析以及建立亲缘关系聚类树
状图。
2 结果与分析
2． 1 ISSＲ扩增结果
ISSＲ扩增结果见表 2，部分扩增
图谱见图 1。13 条引物对 5 个种进行
扩增，共扩增出 106 条清晰且可重复
的 DNA 条带，其中 84 条属多态带。
每个引物所扩增出的条带数目不等，在 5 ～ 12 条之间，
平均为 8． 15 条，多态百分率为 78． 98%，有 3 条引物
扩增的多态百分率为 100%。
图 1 ISSＲ部分扩增结果图谱
2． 2 异裂菊属植物遗传一致度和遗传距离
遗传距离(genetic distance)和遗传一致度(genetic
identity)是用来衡量 2 个物种之间遗传分化程度的重
要指标。如表 3 所示，5 个种遗传距离的变化范围在
0． 400 8 ～ 0． 620 4 之间，遗传一致度的变化范围在
0． 537 7 ～ 0． 669 8 之间。异裂菊和柳州异裂菊之间的
遗传距离最小，为 0． 400 8，相应的遗传一致度最高，为
0． 669 8;柳州异裂菊和绢叶异裂菊的遗传距离最高，
为 0． 620 4，相应的遗传一致度也最低，为 0． 537 7。
2． 3 异裂菊属种间相似性的 UPGMA聚类
异裂菊属种间相似性的 UPGMA 聚类结果如图 2
所示。5 个种之间的亲缘关系为:绢叶异裂菊、凹脉异
裂菊和小花异裂菊亲缘关系较近，分为一组;异裂菊和
柳州异裂菊亲缘关系较近，分为一组。第一组中，凹脉
异裂菊和小花异裂菊的亲缘关系较近，绢叶异裂菊与
其他 2 个种的关系较远。
·6·
第 34 卷 第 4 期 2015 年 4 月 种 子 (Seed) Vol． 34 No． 4 Apr． 2015
图 2 基于 ISSＲ标记的 UPGMA聚类图像
图 3 基于表型特征的主成分分析二维、三维散点图像
表 3 异裂菊属种间遗传一致度(对角线上方)和
遗传距离(对角线下方)
a j x y l
a — 0． 603 8 0． 660 4 0． 566 0 0． 594 3
j 0． 504 6 — 0． 603 8 0． 622 6 0． 537 7
x 0． 414 9 0． 504 6 — 0． 622 6 0． 575 5
y 0． 569 1 0． 473 8 0． 473 8 — 0． 669 8
l 0． 520 3 0． 620 4 0． 552 6 0． 400 8 —
2． 4 异裂菊属植物遗传分化的主坐标分析
主坐标分析以种间的相似性系数矩阵为基础，建
立新的坐标系，不同种在主坐标图中的位置能反映出
它们之间的亲缘关系。种间位置越接近，表明它们的
遗传相似性越大，亲缘关系越近，反之，则表明其遗传
差异越大，亲缘关系越远［10］。从主坐标二维散点图和
三维散点图(图 3)可以看出，凹脉异裂菊和小花异裂
菊亲缘关系较近，可聚为一组;异裂菊和柳州异裂菊为
第二组;绢叶异裂菊为第三组，与 POPGENG 软件分析
得出的遗传距离与遗传一致度关系基本一致。
3 讨 论
在亲缘关系上，遗传距离越小，遗传一致性越大，
种间的亲缘关系也就越近。ISSＲ 分析结果显示，异裂
菊和柳州异裂菊之间的遗传距离最小，为 0． 400 8，相
应的遗传一致度最高，为 0． 669 8;亲缘关系较近的其
次是凹脉异裂菊和小花异裂菊;绢叶异裂菊与小花异
裂菊、柳州异裂菊、绢叶异裂菊和凹脉异裂菊亲缘关系
较远。
在基于遗传分析的树系图上，聚类结果与地理分
布并不完全一致，同一分布区的种并没有完全聚在一
起，种间遗传变异与地理分布没有呈现明显的相关性，
表明地理距离在种间遗传分化中可能并非是主导
因素。
(下转第 12 页)
·7·
研究报告 史艳财 等:异裂菊属植物种间亲缘关系的 ISSＲ分析
较佳植物生长调剂配方为:6-BA 20 mg /L + NAA 40
mg /L。
影响种子萌发的因素较多且复杂，包括其自身因
素和外界条件等。自身因素主要在于种皮、种子结构、
种子内含物等，外界条件则主要在于环境条件，如温
度、湿度、光照等。本试验结合山桐子种子特性，采用
洗衣粉浸泡去蜡，激素浸种催芽，探究山桐子催芽的最
佳处理方法，然而山桐子种子自我防护机制良好，其种
皮蜡质层和种皮一起保护种子，严重阻碍着山桐子的
萌发与生长，去除种皮上的蜡质是提高种子萌发率的
关键因素，优良简便的种皮去蜡方法有待进一步的探
索与研究。
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81．
(上接第 7 页)
国内对异裂菊属植物研究主要是一些经典分类学
方面的工作。有关异裂菊属不同种间亲缘关系的远近
还应结合解剖学、细胞学和花粉学等方面的研究给出
科学的评价。
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