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生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2014年第11期
我国旱稻种质资源丰富，共有 3 100 多份，占
地方品种的 6.2%，主要分布于云南、贵州和海南等
省［1］。据王官远等［2］对海南稻种资源的考察结果
收稿日期 ： 2014-03-27
基金项目 ：海南省自然科学基金项目（808114），海南大学 2009 科研项目（hd09xm54）
作者简介 ：姚宇飞，男，研究方向 ：作物遗传育种 ；E-mail ：yao_254897312@qq.com
通讯作者 ：王英，女，博士，副教授 , 硕士研究生导师，研究方向 ：作物遗传育种 ；E-mail ：biotechwangying@163.com
利用 SRAP 标记分析海南旱稻地方品种的遗传多样性及
其分子身份证的构建
姚宇飞1  王英1，2  庄南生1，2  高和琼1
（ 1. 海南大学农学院，海口 570228 ；2. 热带作物种质资源保护与开发利用教育部重点实验室 ，海口 570228）
摘 要 ： 利用 SRAP 标记对来自海南省的 28 份旱稻种质进行了亲缘关系分析。从 255 对引物组合中筛选出 46 对扩增条带清
晰、多态性高的引物组合，并选用其中的 18 对引物组合对 28 份材料进行 SRAP 扩增，共扩增出 180 个条带，其中多态性条带 160 条，
多态性比率为 87.75%，平均每对引物组合产生 10 个条带和 8.9 个多态性条带。并且，运用 UPMGA 方法进行的聚类分析结果表明，
供试旱稻种质的遗传相似系数范围为 0.687 0-0.921 2，在遗传相似系数 0.687 0 处分为两大类群，第 I 类群全部为海南山栏稻种质，
第Ⅱ类群为海南地方旱稻坡压和本研究组自育旱稻品种。对海南旱稻地方品种的划分表明，山栏稻种质间亲缘关系较近，海南地
方旱稻坡压可能与籼型水稻种质具有一定的遗传相似性。此外，还构建了 28 份海南省旱稻种质的 SRAP 标记分子身份证，可为山
栏稻种质的遗传亲缘关系，种质鉴定及新品种选育等方面提供依据。
关键词 ： 旱稻 山栏稻 SRAP 标记 遗传多样性 分子身份证
Analysis on Genetic Diversity of Hainan Upland Rice Local
Varietiesand Establishment of Molecular ID with SRAP Markers
Yao Yufei1 Wang Ying1，2 Zhuang Nansheng1，2 Gao Heqiong1
（1. Agriculture College of Hainan University，Haikou 570228 ；2. Key Laboratory of Protection and Development Utilization of Tropical Grop
Germplasm Resources（Hainan University），Ministry of Education，Haikou 570228）
Abstract: SRAP markers were used to analyze the genetic relationships of 28 upland rice local varieties from Hainan province. Forty-
six primer combinations with abundant polymorphism were selected from 255 primer combinations, and 18 primer combinations were picked to
amplify the 28 material. A total of 180 bands were scored, and 160（87.75%）out of them were polymorphic, with an average of 10 bands and
8.9 polymorphic bands for each primer combination. Cluster analysis using UPMGA method showed that the genetic similarity coefficient ranged
from 0.687 0 to 0.921 2 among the test upland rice varieties. The tested materials were classified into two clusters at the similarity coefficient of
0.687 0, and cluster I included Hainan shanlan upland rice ；the cluster Ⅱ involved upland rice poya and varieties developed by our team. The
clustering result of Hainan upland rice varieties showed close genetic relationship among Shanlan upland rice varieties. The Hainan upland rice
poya might has some genetic similarities with nonglutinous rice germplasms. In addition, we established the molecular identity card of 28 Hainan
upland rice varieties with SRAP markers. All these results provided the basis for the Shanlan upland rice heredity relationship and the Shanlan
upland rice germplasm resources’ appraisal and the new variety’s breeding.
Key words: Upland rice Shanlan upland rice SRAP markers Genetic diversity Molecular identity card
表明，旱稻资源是海南稻种资源的主体并占总数的
80％，而山栏稻又占海南旱稻资源的 80％以上［3］。
可见海南旱稻种质主要为山栏稻，因此，山栏稻在
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2014年第11期98
海南稻种资源中占据特殊地位［4］。山栏稻是旱稻的
一大类，具有极其重要的社会、生态和经济价值。
山栏稻亦作“砍山”或“砍山栏”，是一种在山地上
采用刀耕火种方式种植旱稻的原始农业耕作方法，
用这种方式种植的旱稻俗称为山栏稻［1］。山栏稻作
为海南省独有的适应热带、亚热带山地（旱地）种
植的珍贵地方旱稻种质，资源丰富，具有抗旱、耐
瘠、高蛋白、高赖氨酸等优良品质特性和独特的香
味及高营养价值等特点。目前，国内外有关以海南
山栏稻种质为研究对象的报道不多，并主要集中在
农艺性状、抗旱生理特性、核心种质的构建、遗传
分析、类缘分析等方面［5-8］，而有关利用分子标记
进行遗传多样性研究的报道甚少，仅见陈良斌等［9］
利用 SSR 标记对海南普通野生稻和山栏稻的遗传多
样性进行过比较分析 ；本课题组利用 RAPD 标记对
包括海南山栏稻在内的多份旱稻种质进行了遗传多
样性分析［10，11］。相关序列扩增多态性（Sequence-
related amplified polymorphism，SRAP） 分 子 标 记，
通过独特的双引物设计对基因的开放式阅读框（Open
reading frames，ORFs）特定区域进行扩增，因不同
个体以及物种的内含子、启动子与间隔区长度不同
而产生多态性，所以此方法具有简便、产率高、可
显示大量的共显性标记、易从序列中得到分离的条
带等优点，在遗传学和育种学领域具有广泛的应用
前景。自 Li 等［12］于 2001 年在芸薹属植物中开发出
新型分子标记技术 SRAP 标记建立以来，其已成功
地应用于马铃薯［13］、西瓜［14］、番茄［15］等作物的
分子标记辅助遗传育种，豌豆［16］、油菜［17］、棉花［18］、
西葫芦和笋瓜［19］的遗传多样性分析，羽衣甘蓝 ×
花椰菜［20］、油菜籽［21］、芸薹［22］、甘蓝型油菜籽［23］
的分子连锁图谱构建，芥子油糖苷合成基因［24］的
定位以及拟南芥和甘蓝［20］的同源性研究等方面。
而利用 SRAP 标记分析以山栏稻为主体的海南地方
旱稻遗传多样性及其分子身份证数据库的构建尚未
见报道。本研究首次利用 18 对 SRAP 标记引物组合
对 28 份海南旱稻种质进行检测，探讨其遗传相似性，
并构建分子身份证数据库，旨在通过对海南旱稻地
方品种资源遗传多样性的研究，为海南旱稻地方品
种鉴别、种质杂交及抗旱型稻作的选育种提供理论
依据。
1 材料与方法
1.1 材料
供试的海南旱稻品种共 28 份（表 1），均由海
南大学农学院生物技术系遗传育种课题组提供。其
中 24 份 为 海 南 旱 稻 地 方 品 种（23 份 为 海 南 山 栏
稻，1 份为海南地方旱稻坡压），取自海南琼中、保
亭、白沙、乐东等地山坡地种植的原始品种材料，
并经本研究组提纯 ；另外 4 份为本研究组自育的热
大系列旱稻，包括热大 1 号 ：{珍汕 97A×［（七卢
粘 ×S12）F3× 明恢 63］F1 } F8 ；热大 2 号 ：{珍汕
97A×［（S14× 香 珍 矮 ）F2× 明 恢 63］F1 } F8 ；热
大 7 号 ：［ 珍 汕 97A×（S12× 汕 优 广 12）F2］F8 ；
2000GI09 ：（S12× 汕优广 12）F11。
表 1 28 份海南旱稻种质编号及名称
种质
编号
种质
名称
种质
类型
种质
编号
种质
名称
种质
类型
1 S01 海南山栏稻 15 S13 海南山栏稻
2 S02 海南山栏稻 16 S14 海南山栏稻
3 S03 海南山栏稻 17 S16 海南山栏稻
4 S04 海南山栏稻 18 S23 海南山栏稻
5 S05 海南山栏稻 19 S24 海南山栏稻
6 S06 海南山栏稻 20 S25 海南山栏稻
7 S07 海南山栏稻 21 S26 海南山栏稻
8 S08 海南山栏稻 22 S27 海南山栏稻
9 S08 长 海南山栏稻 23 S28 海南山栏稻
10 S08 短 海南山栏稻 24 坡压 海南地方旱稻
11 S09 海南山栏稻 25 热大 1 号 本校自育旱稻品种
12 S10 海南山栏稻 26 热大 2 号 本校自育旱稻品种
13 S11 海南山栏稻 27 热大 7 号 本校自育旱稻品种
14 S12 海南山栏稻 28 2000GI09 本校自育旱稻品种
1.2 方法
1.2.1 DNA 提取与质量检测 海南旱稻地方品种基
因组总 DNA 的提取采用 Johansen［25］提供的 CTAB
方法，加以改进简化。
1.2.2 SRAP 引物 根据 Li 等［12］设计 SRAP 引物的
原则，即上游引物应为 10 个无特异组成的填充序列
与 CCGG 序列和 3 个选择性碱基组成，下游引物应
为 11 个无特异组成的填充序列与 AATT 序列和 3 个
选择性碱基组成，借用徐鲜均［26］的引物设计，交
由上海 Invitrogen 公司合成了上下游向引物各 15 条，
见表 2。
2014年第11期 99姚宇飞等：利用 SRAP 标记分析海南旱稻地方品种的遗传多样性及其分子身份证的构建
表 2 SRAP 标记所用的上下游引物
引物代号 引物序列（5-3） 引物代号 引物序列（5-3）
Me1 TGAGTCCAAACCGGATA Em1 GACTGCGTACGAATTAAT
Me2 TGAGTCCAAACCGGAGC Em 2 GACTGCGTACGAATTTGC
Me3 TGAGTCCAAACCGGAAT Em 3 GACTGCGTACGAATTGAC
Me4 TGAGTCCAAACCGGACC Em 4 GACTGCGTACGAATTTGA
Me5 TGAGTCCAAACCGGAAG Em 5 GACTGCGTACGAATTAAC
Me6 TGAGTCCAAACCGGACA Em 6 GACTGCGTACGAATTGCA
Me7 TGAGTCCAAACCGGACG Em 7 GACTGCGTACGAATTCAA
Me8 TGAGTCCAAACCGGACT Em 8 GACTGCGTACGAATTCAC
Me9 TGAGTCCAAACCGGAGG Em 9 GACTGCGTACGAATTCAG
Me10 TGAGTCCAAACCGGAAA Em 10 GACTGCGTACGAATTCAT
Me11 TGAGTCCAAACCGGAAC Em 11 GACTGCGTACGAATTCTA
Me12 TGAGTCCAAACCGGAGA Em 12 GACTGCGTACGAATTCTC
Me13 TGAGTCCAAACCGGAAG Em 13 GACTGCGTACGAATTCTG
Me14 TGAGTCCAAACCGGTAG Em 14 GACTGCGTACGAATTCTT
Me15 TGAGTCCAAACCGGCAT Em 15 GACTGCGTACGAATTGAT
Me 为上游引物，Em 为下游引物
1.2.3 SRAP 反 应 体 系 及 扩 增 程 序 主 要 参 考 Li
等［12］SRAP 技术体系，并综合王呈丹等［27］、崔竣
杰等［28］技术体系进行 PCR 扩增。SRAP-PCR 反应
总体积 20 μL，包括 ：10×Buffer（Mg2+ plus）2.0 μL，
DNA 模板（20 ng/μL）2.0 μL，dNTPs（2.5 mmol/μL）
2.0 μL，正反引物（10 pmol/L）各 0.6 μL，Taq DNA
polymerase（5 U/μL）0.3 μL，ddH2O 12.5 μL。 扩 增
程序为 ：94℃ 5 min ；94℃ 1 min，35℃ 1 min，72℃
1 min，共 5 个循环 ；94℃ 1 min，50℃ 1 min，72℃
1 min，共 35 个循环 ；72℃延伸 7 min ；4℃保存。
采用 2% 的琼脂糖凝胶（加入 GoldviewTM 使终浓度
为 0.5 μg/mL）凝胶电泳检测 PCR 扩增产物。
1.2.4 数据统计与分析 对 SRAP 试验结果进行记
录，采用人工读带的方法根据 PCR 扩增产物的电泳
结果，在凝胶的某个相同迁移率位置上有 DNA 条带
的记为“1”，无 DNA 条带记为“0”，获得每个引物
的 Excel 0-1 矩阵。扩增片段大小参照 DNA ladder 估
测，扩增片段编号由引物编号加片段大小组成［29］。
应用 NTSYS-pc2.10 软件处理并采用非加权类平均法
（UPGMA）进行聚类分析，得到遗传相似系数，并
根据遗传相似系数建立聚类图［30-32］。
1.2.5 28 份海南旱稻种质指纹图谱构建与置信概率
分析 参考吴渝生等［33］研究进行海南旱稻地方品
种指纹图谱构建与置信概率分析。其中指纹图谱出
现的概率公式 P=1/2n（2 为等位基因的数目，n 为多
态位点数，2n 则为检 n 个位点涉及的所有可能的试
验材料个数），统计图谱的置信概率。
1.2.6 28 份海南旱稻种质 SRAP 标记分子身份证构
建 综合参考郑海燕等［34］、王晓飞等［35］研究方法
并加以改进，以此构建供试材料的分子身份证。
2 结果
2.1 SRAP多态性引物组合的筛选
以 4 份旱稻种质基因组 DNA 为模板（巴西陆
稻、云陆 8 号为对照，S08、S10 为供试种质代表），
利用上下游引物各 15 条随机搭配，共组成 225 对引
物组合进行筛选，以能扩增出较多清晰条带为标准
（图 1），最终筛选出多态性丰富的引物组合 46 对
（表 3）。
M ：1 kb plus DNA Ladder marker ；1 ：巴西陆稻 ；2 ：S08 ；3 ：S10 ；4 ：云陆 8 号 ；部分引物组合如图
图 1 Me3+Em1 -Em8 引物组合筛选电泳图
bp
2000
1600
1000
700
500
400
300
200
100
M
Me3-Em1 Me3-Em2 Me3-Em3 Me3-Em4 Me3-Em5 Me3-Em6 Me3-Em7 Me3-Em8
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2014年第11期100
2.2 28份海南旱稻种质SRAP扩增
从筛选出的 46 对引物组合中，挑选出多态性丰
富、条带清晰分明的 18 对优质引物组合对 28 份供
试材料进行扩增，并构建 SRAP 指纹图谱（图 2），
巴西陆稻仅作为群外对照。结果（表 4）表明，18
对引物组合共扩增出 180 条带，平均每对引物组合
扩增 10 条。多态性条带共 160 条，平均每对引物组
合多态性条带 8.9 条。引物组合产生的多态性条带
表 3 筛选出的 46 对 SRAP 多态性引物组
编号 引物组合 编号 引物组合 编号 引物组合 编号 引物组合
1 Me1-Em10 13 Me3-Em7 25 Me6-Em9 37 Me11-Em7
2 Me1-Em12 14 Me3-Em8 26 Me6-Em15 38 Me11-Em15
3 Me2-Em1 15 Me4-Em1 27 Me7-Em13 39 Me12-Em3
4 Me2-Em2 16 Me4-Em3 28 Me7-Em15 40 Me13-Em8
5 Me2-Em5 17 Me4-Em5 29 Me8-Em9 41 Me13-Em9
6 Me2-Em8 18 Me4-Em6 30 Me9-Em4 42 Me13-Em10
7 Me2-Em9 19 Me4-Em7 31 Me9-Em8 43 Me14-Em5
8 Me2-Em10 20 Me4-Em14 32 Me10-Em8 44 Me14-Em13
9 Me3-Em1 21 Me5-Em7 33 Me10-Em11 45 Me14-Em14
10 Me3-Em2 22 Me5-Em8 34 Me10-Em13 46 Me14-Em15
11 Me3-Em3 23 Me5-Em15 35 Me10-Em15
12 Me3-Em5 24 Me6-Em6 36 Me11-Em1
10987654321M
2000
bp
1600
1000
800
600
400
200
2000
bp
1600
1000
800
600
400
200
11 1213 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24M 25 26 27 28 29
M ：TaKaRa 200 bp DNA Ladder Marker ；1-28 ：海南旱稻种质编号（同表 1）；29 ：巴西陆稻作群外对照 ；下同
图 2 Me3+Em7 引物组合构建的 28 份海南旱稻种质 SRAP 指纹图谱
比例为 50.00%-100%，平均为 87.75%。
2.3 海南旱稻种质聚类分析
为了便于分析海南旱稻地方品种之间的亲缘关
系，利用所得到的 180 个条带对 24 份海南旱稻地方
品种（23 份为海南山栏稻，1 份为海南地方旱稻坡
压），4 份本研究组自育的热大系列旱稻共 28 份海
南旱稻种质材料，以及 1 份巴西陆稻作为群外对照，
进行聚类分析并构建亲缘关系树状图（图 3）。结果
表明，遗传相似系数范围为 0.687 0-0.921 2，平均
0.837 1，变幅 0.234 2。且在遗传相似系数为 0.687 0
处明显分为Ⅰ、Ⅱ两大类群，其中第Ⅰ类群包括 ：
S01、S02、S03、S04、S05、S06、S07、S08、S08
长、S08 短、S09、S10、S11、S12、S13、S14、S16、
S23、S24、S25、S26、S27、S28 等 共 23 份 种 质 且
全部为山栏稻种质，第Ⅱ类群包括 ：坡压、热大 1
号、热大 2 号、热大 7 号、2000GI09 及巴西陆稻共
6 份种质。
2.4 28份海南旱稻种质指纹图谱构建与置信概率
分析
对筛选出的 18 对引物多次重复进行 PCR 扩增，
通过电泳图谱选取多态性最好且稳定的 5 对核心
引物，其编号分别为 ：Me3-Em7（图 2）、Me4-Em6
2014年第11期 101姚宇飞等：利用 SRAP 标记分析海南旱稻地方品种的遗传多样性及其分子身份证的构建
（ 图 4）、Me4-Em14、Me5-Em7、Me14-Em15。 根 据
最小差异原则兼顾鉴别品种指纹图谱的置信概率，
选用此 5 对核心引物组合，可将供试的 24 份海南
旱稻地方品种（23 份为海南山栏稻，1 份为海南地
方旱稻坡压），4 份本研究组自育的热大系列旱稻全
部区分开来，将代表等位基因位点有无的 1 和 0 按
顺序组成数字指纹（表 5）。这 5 对核心引物组合的
多态性位点数为 57，根据概率公式 1/2n 可知，在
224 ≈1.441×1017 份海南地方旱稻品种中才有可能
存在 2 个品种的电泳图谱完全相同，置信概率达到
99.99%，该指纹图谱可准确检测其中任何一个品种。
2.5 28份海南旱稻种质SRAP标记分子身份证构建
本研究共从 255 对引物中反复筛选出以上 5 对
核心引物，其稳定性良好，多态性丰富，具有一定
的说服力。以这 5 对 SRAP 核心引物的指纹组合，
用相同迁移位置上条带的有无来构建 28 份海南旱稻
种质的黑白格指纹图谱（图 5），就可以鉴别供试的
地方旱稻品种。有的材料只要利用 1 对 SRAP 引物
就可以鉴别出来，而有的品种则需要利用这 5 对核
心引物的相互组合才能区分。
将 28 份供试材料的数字指纹图谱二进制数据，
分别从上至下输入并计算转化成十进制的数据，例
如 1 号品种 S01 的二进制的数值为 ：00000100100
00000110111001010000100100001000101010011001
10 转换为十进制数值为 ：2535169982605926xx，共
计 18 位（不足 18 位用 x 补位）。这些十进制的数字
串连起来就构成了 28 份材料的分子身份证（表 6）。
比较两种数字形式可以看出，数据转化后，数据位
数由 57 变为 18，约减少了 2/3，两种数字所表达的
信息是相同的，因此用十进制数字表示更为直观，
并且 18 位字符也与中国公民身份证位数吻合，更有
利于种质资源数据库的建立。
3 讨论
3.1 28份海南旱稻种质的SRAP标记遗传多样性
分析
关于海南旱稻地方品种的遗传多样性研究，陈
良斌等［9］曾利用 20 对 SSR 标记引物，对参试的 5
份稻种进行扩增共检测到 180 个等位基因座位，最
大遗传距离为 0.356，最小遗传距离为 0.133，平均
遗传距离为 0.246，其中供试的山栏稻种质总体平均
遗传距离为 0.246 ；曾莉娟等［10］ 利用 10 个 RAPD
标记引物对 32 份稻种进行扩增，共获得 99 条清晰
表 4 28 份海南旱稻种质的 SRAP 引物组合扩增结果
编号 引物组合 总位点数 多态性位点数 多态性比率（%）
1 Me3-Em1 6 4 66.67
2 Me3-Em2 8 6 75.00
3 Me3-Em7 16 15 93.75
4 Me3-Em8 10 5 50.00
5 Me4-Em5 9 9 100
6 Me4-Em6 11 8 72.73
7 Me4-Em7 15 15 100
8 Me4-Em14 12 12 100
9 Me5-Em7 11 10 90.91
10 Me5-Em8 8 6 75.00
11 Me6-Em6 9 9 100
12 Me6-Em9 13 13 100
13 Me11-Em1 5 5 100
14 Me11-Em7 7 7 100
15 Me13-Em9 8 8 100
16 Me13-Em10 13 12 92.31
17 Me14-Em5 12 11 91.67
18 Me14-Em15 7 5 71.43
总计 180 160 -
平均 10 8.9 87.75
II
I
0.6870 0.7456 0.8041
Coefficient
0.8626 0.9212
29
27
28
26
25
24
12
10
19
13
8
9
7
18
17
16
15
20
14
11
6
5
4
23
22
21
3
2
1
图 3 基于 SRAP 分析的海南旱稻种质的聚类图
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2014年第11期102
可辨的条带，其中 93 条为多态性条带，占总扩增
片段的 93.9％，遗传距离在 0.11-0.75 之间，平均
为 0.35 ；王英等［11］用 22 条 RAPD 标记引物对参试
的 49 份旱稻种质（其中包含本研究所用的全部种
质）扩增，共获得 375 个条带，多态性条带为 306
条，多态性为 81.60%，其遗传相似系数变化范围在
0.546-0.952，平均为 0.828。本研究表明供试的 28
份海南省地方旱稻种质材料经 18 对 SRAP 引物组合
2000
bp
1200
1000
800
600
400
200
2000
bp
1200
1000
800
600
400
200
10987654321M 11 12 13 1415 16 17 18 19 20 21 22 23 24M 25 26 27 28 29
图 4 Me4+Em6 引物组合构建的海南旱稻种质 SRAP 指纹图谱
表 5 28 份海南旱稻种质的 DNA 数字指纹图谱
编号 种质代号 数字指纹图谱
1 S01 000001001000000011011100101000010010000100010101001100110
2 S02 011000001001110111010100101000010000000111101011111100110
3 S03 000000001001010011010110101000010001000101001001010100110
4 S04 111101001001110011010100001000010000011100001101001100110
5 S05 001100001101111111011100101000010111100101111011110100110
6 S06 101100001101010111111111111001110010100101111011111100110
7 S07 111000001101000011110110101001010000001101101011001100110
8 S08 111100001101110111110110101001110010011101111011111100110
9 S08 长 000000101101110011110100101000111010101101101011011100110
10 S08 短 011000101101111111111101111000010011101110111011011100110
11 S09 111110101101110111110100111001010010000111101011011100110
12 S10 000010011010001001000100101000000010000000110011010000110
13 S11 011000001101110111110111111111110000001101101001001100110
14 S12 111110001001110011110101101000010010000110101001111100110
15 S13 010000001101010111010101101000010011001100111001111100110
16 S14 001100001101110111011101111000110001001100111001110000110
17 S16 111100001101110111011100101001011001001101111001111100110
18 S23 111110001101010011111100001000010001001100111001011100110
19 S24 111000001001110111111110111001110000010100011001111100110
20 S25 101110001101110111010100101000010000000101101001001100110
21 S26 111000001101110111111110101000010000000100010001001100110
22 S27 101000001101111011011100001000000000000101111001000100110
23 S28 101100001101110011111110101000000000000100111001001100110
24 坡压 110000001000010011000100001000000000000100000101001110110
25 热大 1 号 011000001100110101000101001000010010100100000001100000110
26 热大 2 号 110110001100110101000101111000010010000100000001100110110
27 热大 7 号 010110001101110111000111111000010011000101100001001100111
28 2000GI09 110100111000110101010111101000010010000100000001101101110
2014年第11期 103姚宇飞等：利用 SRAP 标记分析海南旱稻地方品种的遗传多样性及其分子身份证的构建
扩增共获得 180 条带，平均每对引物组合 10 条。多
态性条带共 160 条，平均每对引物组合 8.9 条，多
态性条带比例为 50.00%-100%，平均 87.75%。该
数据与陈良斌等的结果有较大差异，主要原因可能
为供试材料、试验环境及分子标记方法有所不同 ；
由于供试材料完全相同且试验环境相近，而我们的
数据与王英等所得结果较为接近，微小差异是因为
所采用分子标记方法不同造成的。SRAP 标记针对
ORFs 进行扩增，因而对于基因相对少的着丝粒以及
端粒附近的位点较少，如果结合这些区域的 SSR 标
记，将可获得覆盖整个基因组的连锁图［36］。
3.2 28份海南旱稻种质的聚类分析
参照王英等［11］的报道可知，其遗传相似系数
范围为 0.607 9-0.952 3，平均为 0.828，变幅为 0.344 4，
在相似系数 0.607 9 处，可将 49 份旱稻种质分为两
大类，其中 S10 与巴西陆稻聚为一类 ；在相似系数
0.830 3 处，所有的山栏稻种质（除 S10 外）聚为一
类 ；在相似系数 0.797 3 处，热大系列旱稻与坡压
旱稻等 7 个种质聚为一类。本研究结果表明，供试
种质间的遗传相似系数变异范围为 0.687 0-0.921 2，
平均 0.837 1，变幅 0. 234 2。在遗传相似系数为 0.687 0
处分为Ⅰ、Ⅱ两大类群，其中第Ⅰ类群全部为山栏
稻种质，其中第Ⅱ类包括 4 份本研究组自育的热大
系列旱稻，海南地方旱稻坡压和巴西陆稻，与王英
的研究结果吻合。郑成木等［37，38］对山栏稻田间形
态和生理特性的调查，戚经文根据对稻作种质生物
学性状的观察结果，初步将山栏稻主要划归为偏粳
型、粳型旱稻，坡压划归为籼稻类型，巴西陆稻为
籼型常规旱稻［3］，并经查证本校自育品种由 S09、
S12、S14 等地方旱稻种质品种与籼型水稻杂交而
成［5］。本研究通过 SRAP 标记分析所得的聚类结果
与前人所进行的稻种类型分类结果相符，进一步从
分子水平证明了以上观点。由此可推断出海南山栏
稻种质在遗传相似性上相近，极有可能表现出相同
的生理生态特征 ；S27 和 S28 在遗传相似系数最大
值 0.9212 处仍未分离，为近缘品系，田间形态可能
相似 ；海南地方旱稻坡压为籼型旱稻，与籼型水稻
种质具有一定的遗传相似性，可能表现出相同的生
理生态特性，有待于进一步探究。
3.3 海南旱稻地方品种的分子身份证构建
本研究从筛选出的 18 对 SRAP 引物中遴选多态
性好的 5 对核心引物，建立了 28 份海南省旱稻地方
品种资源特异的分子身份证，以在相同迁移位置上
条带的有无构建了 28 份海南旱稻种质材料的 DNA
指纹图谱，并将条带的有或无转化成 1 或 0，构成
了一组 57 位的二进制数据，将每份材料的二进制
数据转换为十进制数据，构成了每份材料的分子身
份证。在转换后的数据中没有重复数据出现，也说
明了利用该方法建立海南旱稻地方品种分子身份证
的有效性。初步建立了海南旱稻地方品种 SRAP 标
记分子身份证体系，为海南旱稻地方品种资源的分
子身份证数据库的构建打下了基础。在棉花［39］、亚
表 6 28 份海南旱稻种质的 SRAP 分子标记身份证
编号 种质代号 分子身份证 编号 种质代号 分子身份证
1 S01 2535169982605926xx 15 S13 36499024037442536x
2 S02 54390268648216550x 16 S14 27509487898620810x
3 S03 327299092353702xxx 17 S16 135595868302013400
4 S04 137704658437020250 18 S23 140079947151995610
5 S05 27513875154007976x 19 S24 126448225812624350
6 S06 99549781945415650x 20 S25 104070602037580380
7 S07 126560305064367710 21 S26 126588960951640670
8 S08 135596091693266910 22 S27 490074022277670xxx
9 S08 长 1611786458945254xx 23 S28 27507570092700264x
10 S08 短 55661658432304870x 24 坡压 108378346827680380
11 S09 141225576127256290 25 热大 1 号 54494589113991944x
12 S10 5423380836673158xx 26 热大 2 号 122048589965951800
13 S11 54531309938594410x 27 热大 7 号 50027296993755750x
14 S12 139956746017002460 28 2000GI09 119093255181828970
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2014年第11期104
序号 引物组合 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
1 Me3-Em7-3000bp
2 Me3-Em7-1500bp
3 Me3-Em7-1100bp
4 Me3-Em7-1000bp
5 Me3-Em7-900bp
6 Me3-Em7-750bp
7 Me3-Em7-700bp
8 Me3-Em7-650bp
9 Me3-Em7-550bp
10 Me3-Em7-450bp
11 Me3-Em7-400bp
12 Me3-Em7-350bp
13 Me3-Em7-250bp
14 Me3-Em7-150bp
15 Me3-Em7-100bp
16 Me3-Em7-50bp
17 Me4-Em6-2200bp
18 Me4-Em6-1200bp
19 Me4-Em6-1050bp
20 Me4-Em6-1000bp
21 Me4-Em6-850bp
22 Me4-Em6-775bp
23 Me4-Em6-700bp
24 Me4-Em6-625bp
25 Me4-Em6-500bp
26 Me4-Em6-400bp
27 Me4-Em6-300bp
28 Me4-Em14-4000bp
29 Me4-Em14-3000bp
30 Me4-Em14-1600bp
31 Me4-Em14-1400bp
32 Me4-Em14-1000bp
33 Me4-Em14-700bp
34 Me4-Em14-650bp
35 Me4-Em14-550bp
36 Me4-Em14-500bp
37 Me4-Em14-400bp
38 Me4-Em14-350bp
39 Me4-Em14-200bp
40 Me5-Em7-1700bp
41 Me5-Em7-1500bp
42 Me5-Em7-1000bp
43 Me5-Em7-900bp
44 Me5-Em7-600bp
45 Me5-Em7-575bp
46 Me5-Em7-500bp
47 Me5-Em7-450bp
48 Me5-Em7-350bp
49 Me5-Em7-250bp
50 Me5-Em7-175bp
51 Me14-Em15-1100bp
52 Me14-Em15-650bp
53 Me14-Em15-550bp
54 Me14-Em15-400bp
55 Me14-Em15-325bp
56 Me14-Em15-250bp
57 Me14-Em15-125bp
图 5 SRAP 标记构建 28 份海南旱稻种质的指纹图谱
2014年第11期 105姚宇飞等：利用 SRAP 标记分析海南旱稻地方品种的遗传多样性及其分子身份证的构建
麻［40］研究中已经构建了数字形式的指纹图谱，而
在海南旱稻地方品种方面尚属首次。然而，在海南
旱稻地方品种分子身份证构建方面，尚有待选用更
多数量的引物和品种进行分析，并利用 RAPD、SSR
及 ISSR 等分子标记手段来完善种质资源的分子身份
证体系，同时，可以把不同引物组合后进行 PCR 扩
增和检测，提高鉴定的效率。电泳条带密集不容易
分辨的引物组合可以采用分辨率高的聚丙烯酰胺凝
胶电泳检测［34］，最终构建出简明有效的海南旱稻地
方品种分子身份证体系，从而快速、准确地鉴定和
区分供试材料是否为海南旱稻地方品种，为稻作选
育种研究提供一定的科学保证。
4 结论
本研究采用 SRAP 分子标记技术对 28 份旱稻种
质的遗传基础进行了分析。以巴西陆稻、S08、S10、
云陆 8 号 4 份种质基因组 DNA 为模板，从 255 对
SRAP 引物组合中筛选出了 46 对多态性较强的引
物，构建了 28 份旱稻种质的 SRAP 指纹图谱，共扩
增出 180 个条带，多态性条带为 160 条，其多态性
为 87.75%，并依据指纹图谱构建了 28 份海南省旱
稻种质的 SRAP 标记分子身份证。参试旱稻种质的
遗传相似系数变化范围为 0.687 0-0.921 2，平均为
0.837 1。利用 UPGMA 方法进行聚类分析结果表明，
供试旱稻种质分为两大类，第 I 类群全部为海南山
栏稻种质，第Ⅱ类群为海南地方旱稻坡压，本研究
组自育旱稻品种和巴西陆稻，推断出山栏稻种质间
亲缘关系相近，S27 和 S28 为近缘品系，海南地方
旱稻坡压与籼型水稻种质具有一定的遗传相似性。
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（责任编辑 李楠）