全 文 ：核 农 学 报 2015，29 ( 2 ) : 0260 ～ 0269
Journal of Nuclear Agricultural Sciences
收稿日期: 2014-03-04 接受日期: 2014-09-20
基金项目:国家自然科学基金资助项目( 31301372 ) ，浙江省重大科技专项计划项目( 2011C12030 ) ，青海省海西州科技项目( 2012-Y01 )
作者简介:陆敏佳，女，主要从事分子生物技术研究。E-mail: 1035660826@ qq． com
通讯作者:蒋玉蓉，女，讲师，主要从事植物分子育种和种质创新研究，E-mail: yurongjiang746@ 126． com
文章编号: 1000-8551 ( 2015 ) 02-0260-10
利用 SSＲ标记分析藜麦品种的遗传多样性
陆敏佳1 蒋玉蓉1 陆国权1 陈国林1 毛 前2
( 1浙江农林大学农业与食品科学学院，浙江 临安 311300 ; 2浙江水利水电学院水利工程系，浙江 杭州 310018 )
摘 要:为了解藜麦种质资源的多样性，本研究利用 SSＲ 引物对所搜集的 41 个藜麦种质的多态性及其
亲缘关系进行了分析。结果表明，从 54 对 SSＲ 引物中筛选出了 16 对能明显扩增出稳定的多态性条带
的引物，共检测出 139 个等位基因条带，每一对引物的等位基因个数为 3 ～ 13，平均为 8. 7 ; 16 对引物的
多态信息含量( PIC) 变幅为 0. 208 ～ 0. 432，平均为 0. 366。UPGMA 聚类分析显示，41 份材料的遗传相
似系数( GS) 在 0. 374 ～ 0. 906 之间，平均相似系数为 0. 626。在阀值( GS) 约为 0. 665 时，41 份材料可分
为 4 大类。其中 614929 与 B． B． Quinoa 浙Ⅰ间的遗传相似系数最小，为 0. 374，表明来源于不同地区的
遗传距离较远，遗传基础较广泛。藜麦品种资源间的亲缘关系的揭示为藜麦资源保存和新品种选育提
供了理论依据。
关键词:藜麦 ; 种质资源; SSＲ 分子标记 ;遗传多样性
DOI: 10. 11869 / j． issn． 100-8551. 2015. 02． 0260
藜麦( Chenopodium quinoa Willd) ，又称南美藜、藜
谷、奎奴亚藜等，是一年生的藜科草本作物，在安第斯
山脉种植已有 5 000 多年的历史，被印加人称为“谷物
之母”和“安第斯山的真金”［1 － 2］。藜麦蛋白质含量
高，具有近乎完美的氨基酸组成，含有较高的钙、磷和
铁，是联合国 FAO 认定的唯一的完美营养食品，被誉
为“未来的超级谷物”、“营养黄金”、“有机谷类之王”
等［3 － 4］。长期食用藜麦，对心脏病、高血压、高血糖、高
血脂等有很好的改善作用，还可以增加免疫力、修复体
制、补充营养、减肥等［5 － 6］。藜麦对盐碱、干旱、霜冻、
病虫害等具有较强的抗性能力［7］。其品种丰富多样，
植株茎叶颜色有绿色，紫色和红色，且成熟期颜色会发
生改变。种子颜色多样，有白色、黄色、粉色、深红、紫
色和黑色等［2］。不同藜麦品种间的生理活性及营养
成分之间又存在着遗传多样性［8］。为了让世界更多
地关注藜麦的生物多样性及营养价值，联合国大会宣
布 2013 为“国际藜麦年”。
ＲAPD( random amplified polymorphic DNA ) 、ＲFLP
( restriction fragment length polymorphism ) 以 及 SSＲ
( simple sequence repeats) 等分子标记技术已广泛应用
于植物遗传多样性分析、各种质资源的遗传背景和进
化途径的研究［9 － 13］。其中，SSＲ 具有可直接检测 DNA
分子结构变异、反映研究材料本质差异、灵敏度高、稳
定性好、操作简单等优点，因而在遗传多样性分析、种
质鉴定、DNA 指纹图谱构建、基因定位和分子标记育
种等研究领域广泛应用［14］。另外，SSＲ 为共显性分子
标记，具有多态性丰富、PCＲ 结果重现性高和易于鉴
别基因型的优点，被认为是研究群体遗传标记变异的
最好标记之一［15 － 16］，目前已在小豆［17］、小麦［18］、甘
蔗［19］、水稻［20］、大麦［21］、玉米［22］和大豆［23］等作物中
广泛应用。藜麦的营养和开发利用价值在最近几十年
来得到了人们广泛的认识和重视［1，5］。我国于 1987
年由西藏自治区农牧学院和西藏农科开始引种试验研
究，并于 1992 年、1993 年在西藏境内大范围小面积试
种均获成功［24］。目前在西安、山西、青海、四川等地区
已有规模化种植。本研究首次利用 SSＲ 分子标记技
术，对所搜集的 41 个藜麦品种资源进行了遗传多样性
研究，探讨不同藜麦品种间的遗传多样性，估计其遗传
距离和性状分类距离的相关性，为育种者开展种质资
源鉴定、优良品种选育和亲本组配等研究提供理论依
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2 期 利用 SSＲ 标记分析藜麦品种的遗传多样性
据。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
41 份藜麦品种材料种子由浙江农林大学提供 ( 表
1 ) ，每品种单行种植于浙江农林大学官塘农场 ; 试剂
EDTA、Tris、CTAB、PVP 40、β-巯基乙醇等购自杭州中
晶生物技术公司 ; 无水乙醇、氯仿、异丙醇、氯化钠、醋
酸钾等为国产分析纯 ; TaqDNA 聚合酶、dNTP、DL2000
DNA Marker 等购自杭州浩丰生物技术有限公司 ; SSＲ
引物由深圳华大基因公司合成。
1. 2 基因组 DNA 提取
采集种植于田间不同藜麦品种的单株幼嫩叶片约
0. 5g。参考 Paterson 等［25］改良的 CTAB 法提取基因组
总 DNA。1%琼脂糖凝胶电泳检测 DNA 质量及浓度，
稀释到 0. 1μg·μL － 1，－ 20℃冰箱保存。
1. 3 SSＲ 引物合成与 PCＲ 扩增
根据以前相关研究［26 － 27］，合成了 54 对 SSＲ 引物
( 表 2 ) 。其中，引物 P1 和 P2 根据 Stevens 等［26］报道
的细菌人工染色体末端序列设计，其余引物是根据
Jarvis 等［27］从富含 GA、CAA 和 ATT 重复序列的藜麦
基因组文库中获得的多态性 SSＲ 标记中筛选。 Jarvis
等［27］以 KU-2 ( 智利沿海生态型 ) 和 0654 ( 秘鲁高原生
态型) 为亲本杂交配制 F6 群体( 命名为 KU-2 /0654 ) 构
建了连锁图谱，部分引物在其 38 个连锁群中的情况见
表 2。PCＲ 反应总体系为 15μL，含 10 × PCＲ buffer( 含
Mg2 + ) 1. 5 uL、模板 DNA 1μL、SSＲ 引物各 0. 3μL、
dNTPs( 10mmol· L － 1 ) 0. 25μL、Taq 酶 0. 15μL、ddH2O
11. 5μL。扩增程序为 : 94 ℃ 预变性 5min; 94 ℃ 变性
0. 5min，退火 0. 5min，72℃延伸 0. 5min，共 30 个循环 ;
72℃延伸 10min，4℃保存。扩增产物进行 1. 0% 琼脂
糖凝胶电泳检测，并凝胶成像系统拍照。扩增产物取
1μL 进行 12%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测 ( 恒功
率 80W，30min) 。电泳结束后，将胶浸入固定液 ( 10%
乙醇和 0. 05%冰醋酸) 中在摇床上固定 10min，用蒸馏
水洗 2 遍。然后用 0. 2% AgNO3 染色 20min，再用蒸
馏水漂洗 1 ～ 2 次( 不得超过 0. 5min) 。最后用显色液
( 500mL 显色液包含 15g NaOH，6. 8mL 甲醛 ) 显色至
条带清晰，用蒸馏水洗脱 3 次停显。最后置于白炽灯
箱上照相、记录。
1. 4 数据统计与分析
根据 SSＲ 标记显示的带型，记录易于辨认的多态
性位点，有带记为 1，无带记为 0，建立 1，0 型二元矩
阵，按 Nei 等［28］的方法计算样品间遗传相似系数
( GSij ) 。
GSij = 2N ij / ( N i + Nj )
其中 Ni为 i 样品出现的谱带数，Nj为 j 样品出现的谱
带数，Nij为 i 样品和 j 样品共有的谱带数。应用非加
权平 均 数 法 UPGMA ( unweight pair method using
arithmetic averages ) 进 行 聚 类 分 析，通 过 NTSYS-
pc2. 1［29］遗传分析软件程序运算，通过 Tree-Plot 模型
生成树状图。根据 Smith 等［30］的方法计算标记位点
的多态信息量 PIC ( polymorph ism index content) 值，公
式为 :
PIC = 1 －∑
k
i = 1
f i2
f i 表示第 i 个等位基因的频率，k 为等位基因数。
PIC 值反映某一群体中遗传多样性丰富程度，PIC 值与
等位基因的数目有关，并与等位基因的频率有关［31］。
若某一位点上某一等位基因频率很高，它反应的多态
性是较各个等位基因频率相等时的差。
2 结果与分析
2. 1 藜麦品种( 系) 的 SSＲ 标记多态性分析
用 54 对 SSＲ 引物对 41 份来自不同地区或国家的
藜麦品种( 系 ) 进行多态性分析。结果表明，在对 54
对 SSＲ 引物筛选中，其中有 16 对引物在供试材料中
能够扩增出多态性条带( 表 3 ) ，占 29. 7%。其中部分
引物在藜麦品种资源中的 SSＲ 扩增结果见图 1。16
对 SSＲ 引物共得到 139 个等位基因，每一对引物的等
位基因个数在 3 ～ 13 个之间，平均每个引物可检测到
8. 7 个等位基因。其中引物 KGA093、BGA200D 检测
到的等位基因最多，均为 13 个 ; 接 下 来是 引 物
KGA074，等位基因个数为 12 个 ; 而引物 KAAT021、
KAAT033、KGA069、KGA156 的等位基因个数均为 10
个，引物 KGA038 的等位基因个数最少，仅为 3 个。每
对 SSＲ 引物平均遗传多样性指数 ( PIC ) 为 0. 366 ;
BAT003D 的遗传多样性指数最大，为 0. 432 ; 引物
BGA200D 的遗传多样性指数 ( PIC ) 最小，仅为 0. 208。
结果表明，SSＲ 标记在藜麦不同品种( 系 ) 间具有较丰
富的遗传多样性信息。
2. 2 藜麦品种资源的遗传相似系数分析比较
根据 SSＲ 标记计算亲本间遗传相似系数，得到 54
份材料遗传相似系数范围 0. 374 ～ 0. 906，平均值为
0. 626。其中，浙藜-44 与 Temuea 遗传相似系数最高，
为 0. 906，表明二者亲缘关系最近 ;其次为 1591 Quinoa
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核 农 学 报 29 卷
表 1 41 个品种( 系) 及来源
Table 1 41 barley varieties( lines) and their origin
编号 Code 名称 Name 茎叶色 Leaf color 种子颜色 Seed color 产地 Origin
1 TEMUCO QUINOA TＲADI TIONAL 绿色 淡黄 南美
2 QuinoaB． Ｒain Sow 绿色 黄褐 南美
3 Temuco 2012. 7 绿色 土黄 南美
4 浙藜 2013-05‘Zheli2013-05’ 绿色 白色 浙江
5 1591 Quinoa Cherry 绿色 土黄 南美
6 Tomico Quinoa 绿色 黄褐 南美
7 CQ-TEMVCC( 夭玛 ) 绿色 黄褐 南美
8 634921 绿色 土黄 南美
9 #785 Cheno /Cuyb 绿色 乳白 南美
10 DAVE( FOUＲ-O-SEVEN) Quinoa 绿色 淡灰 南美
11 PI814932 绿色 灰黄 南美
12 B． B． Quinoa 绿色 灰色 南美
13 B． B． Quinoa 浙Ⅰ‘B． B． Quinoa ZheⅠ’ 绿色 灰黄 浙江
14 B． B． Quinoa 浙Ⅱ‘B． B． Quinoa ZheⅡ’ 绿色 淡灰 浙江
15 #185physalis pruinosa Ground Cherry 绿色 深黄 南美
16 PI596293 绿色 红黄 南美
17 #2410 chenopodium Quinoa 绿色 深黄 南美
18 #963 chenopodium quinoa‘Ｒed’ 绿色 红色 南美
19 #1591 cherry vaniua quinoa 绿色 土黄 南美
20 614915 绿色 土黄 南美
21 614920 Zhe 深红，叶表面有紫红色粉质层 土黄 浙江
22 614929 绿色 黄白 南美
23 shelly 25 Black 绿色 黑色 南美
24 Temuea 绿色 土黄 南美
25 Vanilla 绿色 淡黄 南美
26 Tumuco( 7 ) hybrids 绿色 黄褐 南美
27 PI634921 / hyb 绿色 淡黄 南美
28 PI596498 深红，叶表面有紫红色粉质层 淡黄 南美
29 Vaniua Quinoa 绿色 黄白 南美
30 浙藜-42 Zheli-42 绿色 淡黄 浙江
31 浙藜-43‘Zheli-43’ 绿色 黄色 浙江
32 浙藜-44‘Zheli-44’ 绿色 淡黄 浙江
33 浙藜-45‘Zheli-45’ 绿色 粉色 浙江
34 浙藜-46‘Zheli-46’ 紫色 淡红 浙江
35 浙藜-47‘Zheli-47’ 绿色 淡黄 浙江
36 浙藜-48‘Zheli-48’ 绿色 淡黄 浙江
37 浙藜-49‘Zheli-49’ 绿色 淡黄 浙江
38 浙藜-50‘Zheli-50’ 绿色 淡黄 浙江
39 浙藜-51‘Zheli-51’ 绿色 土黄 浙江
40 浙藜-52‘Zheli-52’ 绿色 淡黄 浙江
41 浙藜-53‘Zheli-53’ 绿色 黄色 浙江
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2 期 利用 SSＲ 标记分析藜麦品种的遗传多样性
表 2 54 对 SSＲ 引物信息
Table 2 Diversity statistics of 54 pairs of SSＲ primers
编号
Number
引物名称
Marker name
正向引物
Forward primer( 5-3 )
反向引物
Ｒeverse primer( 5-3 )
连锁群
Linkage groupa
退火温度
Annealing
temperature /℃
P1 BAT003 b AACTTATGCATTTGCGACCT TCTCCGTATTATATATGCGTGTGT — 52
P2 KCAA003 ACCTTTCGGCTGCTCAGATA TGCTGATGTTGTTGCAGATG 12 54
P3 KGA003 ATTGCCGACAATGAACGAAT ATGTAAATGGCATGTCCCAAC 26 52
P4 KAAT007 AGGTACAGGCGCAAGGATAC CGGTAGCATAGCACAGAACG 2 57
P5 KAAT009 AGTTGCCAACATGCAGAGC CGACGACGCAAGACATTAGA 35 55
P6 KAAT010 CGGCTCTCCACTAACTTCTTG ATGTCTTTCGCCTACCCAAA 13 54
P7 KCAA014 GAATTTGCATGCCCTTCATT CCGCCCTCGCTACTATGAT — 53
P8 KAAT016 GAGCCCGTGCTACAACTCAT CTGGGCAGAGCAGAACAGAT 3 55
P9 KAAT018 GCACCAACCTGAGTCCTAGC CGTGTCGCTGCTCATATTGT 1 55
P10 KAAT019 CTGCAAAGCAAAGTCCATGA CTTCAGTAGGATCGGGTTCG 18 55
P11 KAAT021 CGGCTCCCTACCAATTTCTT GCCCAATGGTCTTTGACACT 3 55
P12 KGA026 GTGGTTCATGGCTGATCCTT CACCACCCTTCTGGTGAACT — 55
P13 KAATO27 TTTAAACTTTATTGACCCTTGGAAA GGATGCTATTGCATTGCTGA — 53
P14 KCAA028 GGTCGTCCTACACCTCTTGC CCCGCAGGGTAACCATAATA 11 55
P15 KAAT033 TGCCAACTGACGAGACAAAG GCGGGAGCTCATATCTTCAC 3 55
P16 KCAA033 TTCCATTTGGGCTCTCATTC AGGACTCGGGTGTCCTACCT 10 55
P17 KAAT037 TCAACCTCCGAATCCTATCAA GGATGCTGATTGGTGGATAAA 9 54
P18 KGA038 ATGGACCTCCAATAATCACCA GAGAGAGAAAGAGGAGAGAGAAAGTG 17 55
P19 KGA039 TGTTTCACCTTCCCTTAGCTTT TTTGGTTCTTAAGAGGGATGC 4 53
P20 KGA049 CGAGAAAGGAGCCGGATATAG TTTCCTCCCAACCTTTCTCTC 5 55
P21 KGA052 TTTCTTGGTGTTGATTCATTTATGTT CATCTCCTTCTCAACCACAGC 1 55
P22 KGA053 AAATTTCTGCCTCTGTGCAA CTCAAACTTCTGCCTCCTGA 33 53
P23 KCAA063 TCCGATGATGAAGAGGAGGA GATTTGCAAACCGCTCATTT 14 53
P24 KGA065 TATATCCGACAAGGCGACAA TGTAATGTTACGAGTACATGTTCAGTT 2 54
P25 KGA066 AAAGAACGCATCCTTCCAAT AACCTAGCCAACACTCCCTAAA 7 53
P26 KCAA067 ATGAGGGCACAGAGGATGAG GAGAGGTGTTGATGGGAAACA — 55
P27 KGA068 TCCCGCTGGAATTATTGTAAG AAACGAGCTTGCATCAGACA 23 54
P28 KGA069 GGATGGTCTCTTGGCACAAA CCCGAAAGCATATTAACCAGAA 2 55
P29 KGA074 TATATGCCACCGGAATGTCA TGTATCCCTTTGCATTCTTTGA 2 52
P30 KGA079 GCCAACGAGCCTGATGTAA AAATTCTATCATTCGGTTAGGTAATCA 27 55
P31 KCAA091 TTTGTTGTTGTCGTTGTTGTTG ATATTGCATGTCGAGCACCA — 53
P32 KGA092 AGAGCAGGGATAAGGCTGTG GTGGTACGTAGCCATCAGCA 29 57
P33 KGA093 CCTCCAAGCCCAAATCTTTA TCCGGATGAAGATAAAGAAGGA 2 54
P34 KGA098 TCTGGGAATAACCGCTCTGA GCACCAGCTTGGTTACCTTC 4 55
P35 KGA101 TGACAATGTAAAGTTCATGACAAA GATACTTCCTTGATTTAAAGACAACC 22 53
P36 KCAA105 CGAACAGCAGCAACAATAACA CCTTTAGACGCCACCGTACT 5 55
P37 KGA107 CCAGGGTGAATCAGGGAATA CTGGCAGGTGGGTCTTCTAT — 55
P38 KCAA107 CACCAGAACCCTCGATCTACA TGGTTACTGTTGTTGTTGTTAATTTG — 55
P39 KCAA112 CGTTGTCAAGTGATTCAAGACC AAAGATTGGAGGCTTTGAAGTAAA — 55
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核 农 学 报 29 卷
表 2( 续)
编号
Number
引物名称
Marker name
正向引物
Forward primer( 5-3 )
反向引物
Ｒeverse primer( 5-3 )
连锁群
Linkage groupa
退火温度
Annealing
temperature /℃
P40 KGA116 CCTTCCTTCTCTACGCTCTCC TGGGACCCAAATCTTTCATAG 31 55
P41 KCAA126 CATATTGGTGATGTTGCTCTTGA CGCCCTCCCTACTATGATGA — 55
P42 KGA131 ACGGTTGTAGCAGGATGAGC CCATGAGGTTCTATGGATCTGG 2 55
P43 KGA133 CAGAACCATCATCCCTCTCTCT CTAGGGTGAAGGCAACTTCG 4 57
P44 KGA134 GCGGCTCTGATACCAATGAT TGTCAGCTGTCAAGAGGTTTG 7 55
P45 KGA135 TCTCGCCTTCATTACCCTCTT CAAATAATCGGTGGGTTTGG 24 53
P46 KCAA141 GACGAGTGGATGTGGTGATG ACCGTTGTCATTGTCTTGGTT — 55
P47 KGA153 TGTTATTCCTCCTCAAGACCTCA GATGATCCGCCATTTCTGTT 34 55
P48 KGA156 GGCACACCGAGAGAGAAGAG AGGGCTCGGACAATGAGTTA — 55
P49 KGA165 CAAGCATATACCTCCATGTGC GAAGATATGCTGCCTTGTAATCA — 55
P50 KGA171 TTCCTCTGTTCCCTTAATATTGC TAGGGATCCATGTGATGAGG — 55
P51 KGA181 AAGTTCTTTAAATTGCAACATGG ATCACATGGACAAGTGTGTGA 8 53
P52 KGA186 GGAAACCAATGGCTGATGAT GACGGATCCATCTGTTGTCA — 54
P53 KGA189 CATAAATTTGAACCCAAACTTGC GGGTGCGTGCCTGTATTACT 20 55
P54 BGA200 ACCAGCCACTTTGTCATTAGG GCCATGGTTGATGAATGAGA — 55
注 : a: 参考 Jarvis 等［27］构建的 Ku-2 /0654 群体的连锁图谱 ; b: 由 BAC 末端序列合成的 SSＲ 标记。
Note: a: according to the linkage of the Ku-2 /0654 population constructed by Jarvis et al．［27］ ． b: BAC-end sequence derived SSＲs( BEC-SSＲ) ．
表 3 筛选出的 16 对 SSＲ 引物的基本信息
Table 3 Summary of locus information for 16 pairs of primers
编号
Number
引物名称
Marker name
重复基序
Primary motif
等位基因数目
No． of allels
多态性信息含量
PIC
PCＲ 产物大小
PCＲ product size / bp
P1 BAT003 ( AT) 20 9 0. 432 329
P3 KGA003 ( GA) 16 8 0. 371 150
P4 KAAT007 ( AAT) 30 7 0. 425 197
P9 KAAT018 ( ATT) 11 8 0. 398 193
P10 KAAT019 ( ATT) 10 ( GTT) 7 ( ATT) 3 6 0. 365 196
P11 KAAT021 ( AAT) 21 10 0. 411 199
P12 KGA026 ( CA) 15 5 0. 374 250
P15 KAAT033 ( ATT) 18 10 0. 337 200
P17 KAAT037 ( TAA) 19 9 0. 369 284
P18 KGA038 ( CT) 8 3 0. 370 150
P28 KGA069 ( CT) 13 10 0. 413 186
P29 KGA074 ( GA) 21 12 0. 359 151
P33 KGA093 ( TC) 13 13 0. 248 195
P40 KGA116 ( CT) 12 6 0. 368 199
P48 KGA156 ( AG) 22 10 0. 413 234
P54 BGA200 ( GA) 20 13 0. 208 161
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2 期 利用 SSＲ 标记分析藜麦品种的遗传多样性
注 : A: 引物 KAAT007 ; B: 引物 KAAT021 ; C: 引物 KAAT019 ; D: 引物 KGA069 ; 泳道 M : DL2000 DNA Marker; 泳道上的数字为品种编号。
Note: A: PrimerKAAT007． B: PrimerKAAT021． C: PrimerKAAT019． D: PrimerKGA069． Lane M : DL2000 DNA Marker．
Numbers above the pictures were the serial number of materials．
图 1 部分 SSＲ 引物在藜麦品种资源中的扩增结果
Fig． 1 DNA fragments amplified by partly SSＲ primers in germ plasms of quinoa
Cherry 与浙藜 2013-05 系列，# 185physalis pruinosa
Ground Cherry 与 B． B． Quinoa 浙 Ⅱ，均 为 0. 892。
614929 与 B． B． Quinoa 浙Ⅰ间的遗传相似系数最低，
为 0. 374，表明二者亲缘关系最远 ; 其次为 614929 与
#185physalis pruinosa Ground Cherry，GS 值为 0. 381 ;其
中，# 785 Cheno /Cuyb 与 QuinoaB． Ｒain Sow，DAVE
( FOUＲ-O-SEVEN) Quinoa 与 #785 Cheno /Cuyb，B． B．
Quinoa 浙 Ⅱ 与 TEMUCO QUINOA TＲADI TIONAL，
PI596293 与 #785 Cheno /Cuyb，Vaniua Quinoa 与 #785
Cheno /Cuyb 的 GS 值相同，均为 0. 439。表明不同藜
麦品种间的遗传相似性较大，而不同产地间由于品种
间的改良性较低，可能使其遗传差异性不大，从反面说
明不同品种间的遗传多样性相对丰富，而不同产地间
需根据品种改良远近而定其遗传相似性。
2. 3 藜麦品种( 系) 的 SSＲ 分子标记聚类分析
以 SSＲ 分子标记在 41 个材料间多态性数据计算
的遗传相似系数，采用类平均法 ( UPGMA ) 聚类分析，
结果如图 2 所示。在阀值( GS) 约为 0. 665 时，41 份材
料可分为 4 大类。第 1 大类为 TEMUCO QUINOA
TＲADI TIONAL、Tomico Quinoa、PI596293、Tumuco ( 7 )
hybrids 4 个品种材料，其中 QUINOA TＲADI TIONAL、
Tomico Quinoa 的 亲 缘 关 系 较 近，而 PI596293 和
Tumuco( 7 ) hybrids 的亲缘关系较近。第 2 大类较大共
有 19 份材料，分为 2 个亚类。第 1 亚类仅有 QuinoaB．
Ｒain Sow; Temuco、浙藜 2013-05 系列、1591 Quinoa
Cherry 等来自南美和浙江各地区的共 18 份材料聚为
第 2 亚类，表明这些材料遗传亲缘关系比较近 ; 其中
Temuea 和浙藜-44 的亲缘关系非常接近，极有可能是
Temuea 在浙江的改良品种，而浙藜-51 又与其他 17 份
材料分为不同的小亚类，说明浙藜-51 与其他品种材
料间亲缘关系相对较远。第 3 大类仅含有 DAVE
( FOUＲ-O-SEVEN) Quinoa、PI814932 2 个材料 ; 从聚类
结果说明，第 3 大类与前两类之间的遗传亲缘关系较
远。第 4 大 类 由 CQ-TEMVCC ( 夭 玛 ) 、浙 藜-45、
Vanilla、浙藜-43、浙藜-46 5 个品种材料组成，与前 3 大
类之间存在着明显的遗传差异，这类中的品种与其他
562
核 农 学 报 29 卷
注 : 1 ～ 41 为品种代号。
Note: 1 to 41 were the variety code．
图 2 不同国家、地区藜麦品种资源的 SSＲ 分子标记聚类结果
Fig． 2 Dendrogram of the quinoa germ plasms from different countries and regions based on SSＲ
类别的亲缘关系差距大。41 份材料中国内外的聚类
分别不明显，极有可能是本地改良品种与原品种间的
基因差异不明显，或者是其亲本来源相同 ;但不同品种
间的遗传亲缘关系相对丰富，差距较大。
3 讨论
藜麦是未来最具潜力的农作物之一［1 － 2，7］。藜麦
品种资源的遗传多样性研究对于藜麦遗传育种具有重
要的意义。由于交通的日益发达与便利，种质的流动
性加快，以及藜麦高达 17. 36%的异交率［2］，使种质资
源的研究变得更加复杂。相同的种质在不同生态区域
的表现型往往也存在着差别，使用传统方法分析种质
资源难免会产生误差或错误［32］。由于藜麦原产于高
海拔地区，且喜热带、亚热带干湿气候，因而对于低海
拔地区的国家而言，对藜麦的引种栽培有一定困难，亟
需筛选和培育出适合在低海拔地区生长的藜麦品种，
以此扩大藜麦的生长适应区域。
SSＲ 分子标记是基于 PCＲ 技术的新一代分子标
记，在基因组中的多态性很高，克服了 ＲFLP、ＲAPD 等
标记的不足，被认为是研究遗传多样性较为有效的分
子标记系统，越来越被广泛应用［33 － 35］。本研究共筛选
了 54 对 SSＲ 引物，能够扩增出多态性条带的引物仅
有 16 对，占 29. 7%。品种间的 SSＲ 分子标记的多态
性相对较差，这可能因为本试验所搜集的藜麦品种与
Jarvis 等［27］创建的 KU-2 /0654 群体相比遗传差异较
小，又因为引物样本不够大，可能多集中于较少的染色
体上，不能够很好的覆盖全基因组 ( 藜麦，2n = 4x =
36 ) 等原因，综合表现为相互较低的多态性。结果显
示平均每对引物检测到 8. 7 个等位基因，这与 Fuentes
等［36］检测 59 份智利藜麦种质得出每对 SSＲ 引物检测
到 7. 5 个 等 位基因的 结 果比 较 相 近，但 是 低 于
Christensen 等［37］每对引物平均扩增 11 个等位基因的
结果 ;不同的 SSＲ 引物多态信息量具有一定差异，16
条多态性引物遗传多样性指数 ( PIC ) 变幅为 0. 208 ～
0. 432。引物等位位点数与多态信息含量指数变化趋
势不太一致，这与 Fuentes 等［36］的研究结果一致。Ali
等［38］认为其原因一是可能与 SSＲ 标记数量有关，另外
可能与种质本身的遗传基础有关。在遗传多样性检测
中最好选择多态信息量高，且具有物种自身特异性的
SSＲ 核心引物。聚类结果表明，来自于南美同一地区
的 DAVE ( FOUＲ-O-SEVEN) Quinoa、PI814932 单独聚
为一大类，说明更小范围内的品种更容易被聚为一类。
但也有交叉现象，比如来自于南美的 Temuea 和浙江
的浙藜 － 44 的亲缘关系非常接近，所以推断其原因可
能是由于所用的引物数量少或者是他们的亲缘关系较
近甚至是品种改良而造成的现象。但总体上而言，所
选用的品种在遗传相似系数分布范围较大，处于
0. 374 ～ 0. 906 之间。供试材料在 GS 为 0. 665 处可将
其聚为 5 大类，其中最大的一类包括了 19 份材料。聚
类结果与茎叶色和种子颜色并不存在明显的关联性。
Bhargave 等［2］在 44 份藜麦种质多样性研究中发现表
662
2 期 利用 SSＲ 标记分析藜麦品种的遗传多样性
型变异系数和基因型变异系数最大为叶面积，其次是
植株干 /鲜重和种子百粒重。赵香娜等［39］在甜高粱研
究中发现 SSＲ 聚类结果与基于农艺性状的分类不尽
一致，由于农艺性状易受环境及基因显隐性的影响，而
每个分子标记引物所扩增的保守序列对应哪一个性状
并不清楚，因此认为将分子标记与农艺性状结合起来
考察会得到更全面的结果。本研究对藜麦品种间亲缘
关系的分析，为我国藜麦种质资源鉴定、新品种引进和
亲本选配提供了参照依据。我们将进一步对所搜集的
藜麦品种的田间性状和种子品质进行调查研究，为开
展藜麦的分子育种和优良品质性状基因的定位奠定生
物学基础。
4 结论
采用 54 对 SSＲ 引物对 41 份藜麦种质材料的基因
组 DNA 进行 PCＲ 扩增，从中筛选出 16 对能明显扩增
出稳定的多态性条带的引物，共检测出 139 个等位基
因条带，平均每对引物的等位基因数为 8. 7 个，16 对
引物的平均多态信息含量为 0. 366。UPGMA 聚类分
析显示，41 份材料的遗传相似系数 ( GS ) 在 0. 374 ～
0. 906 之间，表明藜麦种质间遗传基础较广泛。在 GS
约为 0. 665 时，41 份材料可分为 4 大类，种质来源更
小范围内的品种更容易被聚为一类，但也存在交叉现
象。本研究对藜麦品种资源间亲缘关系的揭示为藜麦
资源保存和新品种选育提供了理论依据。
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Genetic Diversity of Quinoa Germplasm Assessed by SSＲ Markers
LU Minjia1 JIANG Yurong1 LU Guoquan1 Chen Guolin1 MAO Qian2
( 1 School of Agricultural and Food Science，Zhejiang A ＆ F University，Lin’an，Zhejiang 311300 ;
2Department of Hydraulic Engineering，Zhejiang Water Ｒesources and Electric Power College，Hangzhou，Zhejiang 310018 )
Abstract: The polymorphism and genetic relationship of 41 quinoa varieties collected were analyzed by SSＲ markers in
the study to make a clear understanding of the diversity of quinoa germplasm． The results showed that 16 pairs of SSＲ
primers which amplified stable and clear polymorphic bands were screened from total 54 pairs of SSＲ primers． 139
allelic bands were detected and the number of alleles amplified by each pair of primers was 3 to 13，with an average of
8. 7． The polymorphic information content ( PIC ) of these 16 pairs of primers ranged from 0. 208 to 0. 432，with an
average of 0. 366． The results of UPGMA cluster analysis suggested that the genetic similarity coefficient of 41
experiment materials ( GS) was between 0. 374 to 0. 906，with an average similarity coefficient 0. 626． The 41 materials
could be divided into four categories when the threshold ( GS ) was about 0. 665． The genetic similarity coefficient
between variety‘614929’and‘BB Quinoa Zhejiang Ⅰ’was the minimum，only 0. 374，which indicated that those
varieties from different regions had farther genetic distance and broader heritage foundation． These results of the genetic
relationship between the quinoa germplasm provided theoretical foundations for future resource conservation and breeding
of quinoa new varieties．
Keywords: Chenopodium quinoa Willd，germplasm，SSＲ markers，genetic diversity
962