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生物技术通报
B IO TECHNOLOGY　BULL ETIN 2009年第 12期
应用 SRAP标记分析黄瓜的遗传差异
王惠哲 李淑菊 管炜
(天津科润黄瓜研究所 ,天津 300192)
　　摘 　要 : 　利用 49对 SRAP引物对 4种不同类型 28份黄瓜种质资源进行了遗传差异分析。结果表明 ,有 35对引物扩增
出多态性 ,在 28份资源间共产生 724条扩增带 ,平均每对引物组合产生 20169条 ;共检测出 337个多态性位点 ,多态性比率为
4615% ,每对引物平均为 9163个。利用 NTSYS软件分析遗传相似系数 , UPGMA方法聚类分析表明 , 28份资源可聚为两大类。
试验结果表明 SRAP标记位点多 ,重复性好 ,可以揭示不同类型黄瓜种质之间的遗传基础。
关键词 : 　黄瓜 SRAP 聚类分析 遗传 关系
Analysis on the Genetic Relationship of Four Types
of Cucumber Germplasm s by SRAP Markers
W ang Huizhe L i Shuju Guan W ei
( Tianjin Kernel Cucum ber Research Institute, Tianjin 300192)
　　Abs trac t: 　Genetic relationship among four types cucumber germp lasm swas analyzed by SRAP markers. To make up the systemat2
ic diagram of genetic relationship by NTSYS software and clustered by UPGMA method, 35 pairs of SRAP p rimers had been selected
from about 49 pairs of SRAP p rimers. Result indicated724 bandswere amp lified with 35 pairs of p rimers and 337 polymorphic loci were
found which accounted for 4615%. By cluster analysis, twenty2eight accessions were clustered into two main group s. It showed that
SRAP were an effective, repeatable and dependable marker for polymorphism analysis in cucumber germp lasm s.
Key wo rds: 　Cucumber SRAP Cluster Analysis Genetic Relationship
收稿日期 : 2009209209
作者简介 :王惠哲 (19782) ,女 ,硕士 ,河北定州人 ,主要从事黄瓜病害、抗病育种及分子标记辅助育种研究工作　　2001年 , L i和 Quiros
[ 1 ]开发了一种基于 PCR反
应的新型的 SRAP ( sequence2related amp lified poly2
merphism)标记技术。SRAP具有简便、稳定、中等产
率、在基因组中分布均匀、广泛适用和便于克隆目标
片段的特点 ,适合于基因定位、遗传多样性分析、遗
传图谱构建、cDNA指纹图谱等诸多研究领域。目
前 , SRAP标记已经被用于西瓜 [ 2 ]、黄瓜 [ 3 ]、油菜 [ 4 ]、
棉花 [ 5 ]和玉米 [ 6 ]等遗传连锁图谱、转录图谱的构建
以及遗传多样性分析等。
由于黄瓜种质间的遗传变异度较小 ,遗传基
础相对狭窄 ,不同类型黄瓜品种的鉴定和遗传多
态性分析较为困难 [ 7 ] 。 SSR和 RAPD技术可以应
用于黄瓜资源种质和品种鉴定 ,但 RAPD 和 SSR
扩增的黄瓜品种指纹图谱多态性低 ,且耗时耗力。
AFLP技术虽然具有诸多优点 ,但此技术相对复杂
而昂贵 [ 8 ] 。 SRAP标记具备 RAPD、SSR 和 AFLP
等分子标记的优点 ,克服了它们的缺点 ,是一种经
济、有效和可靠的分子标记技术。本研究针对荷
兰型、日本类型、旱黄瓜和华北类型 28份黄瓜资
源 ,利用 SRAP分子标记技术分析这些资源的遗传
差异性 ,从分子水平研究黄瓜种质资源的遗传分
类 ,从而为育种者正确选择利用资源提供理论
依据。
1 材料与方法
28份黄瓜高代自交系材料 (表 1)均由天津科
润黄瓜研究所育种一室提供。试验在天津科润黄瓜
研究所生物技术室完成。 TaqDNA聚合酶、dNTP等
试剂均购自大连宝生物公司。引物在上海生工生物
工程公司合成。
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2009年第 12期 王惠哲等 :应用 SRAP标记分析黄瓜的遗传差异
表 1 不同参试材料及其编号
编号 品种名 种类 果形
1 W342122 荷兰型 ,无刺 水果形 ,短条
2 R1 荷兰型 ,无刺 水果形 ,短条
3 HA2454 荷兰型 ,无刺 水果形 ,短条
4 D90226 荷兰型 ,无刺 水果形 ,短条
5 W1321 日本类型 ,无刺 长条
6 Q6 日本类型 ,无刺 长条
7 M321 日本类型 ,无刺 长条
8 M721 日本类型 ,无刺 长条
9 M9 日本类型 ,无刺 长条
10 M12 日本类型 ,无刺 长条
11 K2523 日本类型 ,无刺 长条
12 K2522 日本类型 ,无刺 长条
13 秋研一号 旱黄瓜 ,有刺 短条
14 翠秋 旱黄瓜 ,有刺 短条
15 绿宝 旱黄瓜 ,有刺 短条
16 荆农八号 旱黄瓜 ,有刺 短条
17 超优翠秋 旱黄瓜 ,有刺 短条
18 翠秋 2号 旱黄瓜 ,有刺 短条
19 四季秋瓜 旱黄瓜 ,有刺 短条
20 T952121 华北有刺类型 长条 ,棒状
21 A1自 2121 华北有刺类型 长条 ,棒状
22 新科 42122 华北有刺类型 长条 ,棒状
23 Q12 华北有刺类型 长条 ,棒状
24 李氏 8121 华北有刺类型 长条 ,棒状
25 小天使 21 华北有刺类型 长条 ,棒状
26 Q9721 华北有刺类型 长条 ,棒状
27 新绿 623 华北有刺类型 长条 ,棒状
28 三交 F5126 华北有刺类型 长条 ,棒状
基因组 DNA提取采用 CTAB小量提取法。SRAP2
PCR扩增体系 : 20μl体系中包括 50 ng模板 DNA,
引物各 50 ng, 200 μmol/L dNTPs, 10 ×buffer (含
Mg2 + ) , 012 U Taq 聚合酶。 PCR 反应条件 : 94℃
3 m in, 94℃ 30 s, 37℃ 30 s, 72℃ l m in 30 s, 8个循
环 ; 94℃ 30 s, 48℃ 30 s, 72℃ l m in 30 s, 32个循环 ,
72℃ 7 m in。
电泳图谱经人工记数后 ,用 1和 0记录条带的有
无 ,形成 1 /0矩阵 ;利用 NTSYSpc version 2110软件进
行数据分析。使用 SAHN程序进行聚类分析 ,选用算
术平均数不加权对组法 ( unweighted pair2group meth2
od arithmetic averages, UPGMA )生成不同类型黄瓜
分子多态性聚类分析树状图。
2 结果与分析
2. 1　SRAP的检测效率
49对 SRAP引物中有 35对扩增出多态性 (表
2) ,占 71%。35对引物在 28份黄瓜种质资源中共
扩增出 724条带 ,平均每条引物扩增 20169条 ,引物
组合的不同 ,扩增出的条带数变化较大 ,最多的条带
数达 40条 (ME1 /EM4) ,而最少的仅为 8条 (ME3 /
EM3)。共检测出 337个多态性位点 ,多态性比率为
4615% ,每对引物平均为 9163个。表明 SRAP标记
在检测黄瓜基因组遗传多态性上有较显著的检出效
率。从带型上看 ,每对引物对 28份资源扩增都有共
有的主带 ,表明其有相似的遗传基础或者由共同的
祖先演化而来的遗传基础。图 1为引物 ME5 /EM2
对 28份黄瓜资源的扩增图谱。
表 2 用于不同黄瓜类型多态性分析的 SRAP引物
正向引物 引物序列 (5′→3′) 反向引物 引物序列 (5′→3′)
ME1 TGA GTC CAA ACC GGA TA EM1 GAC TGC GTA CGA ATT AAT
ME2 TGA GTC CAA ACC GGA GC EM2 GAC TGC GTA CGA ATT TGC
ME3 TGA GTC CAA ACC GGA AT EM3 GAC TGC GTA CGA ATT GAC
ME4 TGA GTC CAA ACC GGA CC EM4 GAC TGC GTA CGA ATT TGA
ME5 TGA GTC CAA ACC GGA AG EM5 GAC TGC GTA CGA ATT AAC
ME6 TGA GTC CTT TCC GGT AA EM6 GAC TGC GTA CGA ATT GCA
DC1 TAA ACA ATG GCT ACT CAA G OD3 CCA AAA CCT AAA ACC AGG A
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生物技术通报 B iotechnology　B u lle tin 2009年第 12期
图 1　引物 M E5 /EM 2对 28个材料的扩增结果
2. 2 遗传分析
根据 SRAP标记的数据计算得到各材料间的
遗传相似系数 ( GS)见表 3。28份 4种不同类型黄
瓜种质材料间的 GS变化范围是 01611～01997。
其中 3号材料 ( HA 2454 )和 26号材料 (Q97 21 )的
GS最小 ( 018413 ) ,其遗传距离最远 ; 21号材料
(A1自 21 21 )与 22号材料 (新科 4 21 22 )之间的 GS
最高 ( 01997 ) ,它们之间的亲缘关系最近。
表 3　28个种质材料间的遗传相似系数矩阵
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
11000
01939 11000
01913 01920 11000
01882 01900 01931 11000
01925 01913 01941 01918 11000
01906 01913 01930 01924 01959 11000
01859 01883 01919 01932 01906 01917 11000
01909 01908 01916 01913 01945 01939 01903 11000
01776 01819 01841 01863 01820 01834 01877 01823 11000
01777 01818 01843 01856 01830 01836 01873 01838 01939 11000
01698 01741 01772 01787 01751 01757 01819 01746 01881 01862 11000
01817 01841 01872 01870 01848 01862 01903 01852 01919 01919 01849 11000
01873 01888 01908 01917 01912 01914 01909 01905 01874 01874 01811 01920 11000
01689 01738 01757 01775 01739 01747 01801 01745 01885 01869 01954 01848 01804 11000
01773 01827 01847 01873 01823 01834 01877 01826 01903 01906 01865 01902 01877 01883 11000
01859 01888 01910 01917 01895 01898 01898 01888 01872 01872 01 01901 01937 01818 01899 11000
01888 01870 01884 01860 01896 01880 01844 01901 01796 01804 01729 01838 01891 01733 01809 01874 11000
01620 01660 01693 01717 01681 01692 01751 01687 01822 01808 01907 01785 01732 01903 01800 01746 01662 11000
01629 01669 01703 01726 01685 01690 01755 01682 01829 01809 01914 01786 01739 01905 01801 01747 01664 01988 11000
01628 01669 01702 01725 01684 01689 01754 01681 01827 01808 01913 01785 01738 01903 01800 01746 01663 01986 01997 11000
01632 01670 01706 01723 01685 01693 01753 01680 01823 01809 01912 01786 01739 01899 01801 01745 01664 01977 01988 01986 11000
01624 01662 01695 01715 01685 01696 01750 01688 01820 01804 01906 01786 01736 01902 01798 01750 01667 01988 01985 01983 01979 11000
01629 01670 01692 01710 01680 01691 01745 01685 01812 01798 01900 01778 01728 01894 01790 01742 01667 01979 01974 01972 01971 01979 11000
01611 01646 01671 01694 01664 01678 01727 01673 01794 01797 01871 01768 01716 01873 01778 01721 01663 01950 01945 01943 01942 01948 01953 11000
01625 01666 01696 01717 01681 01687 01746 01681 01819 01800 01905 01785 01735 01895 01789 01735 01669 01975 01981 01979 01975 01970 01975 01954
01628 01666 01699 01719 01687 01692 01749 01684 01822 01803 01907 01787 01740 01898 01791 01740 01671 01972 01981 01979 01978 01975 01972 01954
2. 3　亲缘关系聚类分析
利用 NTSYS软件进行数据分析 ,选用 UPGMA
法生成聚类分析树状图 (图 2)。由聚类图可知 , 28
份种质资源聚为两大类 ,第一类包括了荷兰型、日本
类型和旱黄瓜 ,第二类主要是华北类型黄瓜 ,和 2个
旱黄瓜。其中 ,所有华北类型黄瓜聚为一小组 ,其余
3个类型并未完全按照不同类型聚在一起 ,显示了
相同类型不同品种间的亲缘关系。但也有变异度
较大品种 ,如 13和 16号旱黄瓜并没有华北有刺类
型黄瓜的血缘 ,却在树状分类图中归入了第二类。
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2009年第 12期 王惠哲等 :应用 SRAP标记分析黄瓜的遗传差异
其中华北有刺类型黄瓜在 DNA水平上的同源性极
高 ,遗传变异度较小 ,多样性水平较低 ,不如其它 3
个类型黄瓜多样性丰富。由此可见 ,本研究聚类
结果与根据生物学性状传统分类结果不是很一
致 ,可能与所用引物较少有关。以上结果表明 , 4
种类型黄瓜间均存在明显的遗传差异。但仍有部
分黄瓜不同类型间或材料间存在明显的遗传差
异性。
图 2　28个黄瓜材料 35对 SRAP引物多态性
聚类系统树 (样品号见表 1)
3　讨论
本研究利用 SRAP标记分析了 28份黄瓜种质
材料的遗传差异。明确了不同黄瓜类型内、不同类
型间存在一定程度的遗传分化。 SRAP分析各种质
两两间的遗传相似系数均在 60%以上 ,表明各材料
间、各类型间的亲缘关系较近 ,遗传变异度较小 ,遗
传基础狭窄 ,因此黄瓜种质创新就比较困难。SRAP
标记在黄瓜种质间多态性高 , 多态性比率达到
4615% ,条带清晰 ,操作简单。因此 , SRAP标记是
一种分析黄瓜种质遗传差异比较理想的标记 ,很适
合于作图研究。
为了避免以后黄瓜品种遗传基础狭窄的问题 ,
应发掘自身资源、进行群体改良、引进优质种质 ,加
大种质扩增、改良、创新 ,结合品质分析、配合力分
析、抗病性鉴定技术和分子标记辅助育种技术 ,选育
出高产、品质好的自交系 ,为以后选育优质的黄瓜品
种奠定基础。
参 考 文 献
1　 L i G, Quiros CF1Theor App l Genet, 2001, 103 (2～3) : 455～461.
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3　 潘俊松 , 王刚 , 李效尊 , 等. 自然科学进展 , 2005, 15 ( 2 ) :
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4　张书芬 ,傅廷栋 ,李媛媛 ,等. 华北农学报 , 2006, 21 (1) : 50～54.
5　林忠旭 ,张献龙 ,聂以春 ,等.科学通报 , 2003, 48 (15) : 1676～1679.
6　赵新亮 ,陈士林. 安徽农业科学 , 2007, 35 (7) : 1921～1922, 1938.
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