全 文 ：文章编号 :100028551 (2003) 042255204
香蕉离体试管芽诱变育种的研究
Ⅴ1 漳蕉 8 号株系基因组变异检测
郭建辉1 　沈明山2 3 　蔡恩兴1 　洪富祥2 　陈丽萍1 　黄锡栋1
(11 福建省漳州市农业局 ,福建 漳州　363000 ; 21 厦门大学生命科学学院 ,福建 厦门　361005)
摘 　要 :应用 20 条 Sangon 的随机引物 ,对60 Coγ射线辐照诱变所获新株系漳蕉 8 号
(原漳农 8 号) 及其对照品种台湾北蕉 ( Mus AAA Grand Cavendish) 的总 DNA 进行
RAPD ,结果发现有 12 条引物扩增出 68 条谱带 ,其中同源带 53 条 ,占总带数的
7719 % ,差异带 15 条 ,占总带数的 2211 % ;漳蕉 8 号与对照多态性差异高达 2416 % ,
且显示出稳定性遗传。其中 S10和 S19的 3 条差异带 ,可作为漳蕉 8 号株系鉴定和防退
化复壮的筛选标记。
关键词 : 香蕉 ; 漳蕉 8 号株系 ; 60 Coγ射线 ; RAPD
收稿日期 :2002205228
作者简介 :郭建辉 (1961～) ,男 ,福建惠安人 ,高级农艺师 ,从事园艺植物组织培养研究。3 通讯作者
香蕉是我国南方地区的重要水果 ,选育高产、优质、抗逆性强的新株系 (品种) 将有利于香
蕉业的进一步发展。利用60 Coγ射线进行香蕉诱变育种在国外有一些成功的报道[1 ] , 我们从
1992 年以来以台湾北蕉离体试管芽进行60 Coγ射线辐照育种研究 ,探讨了不同剂量对香蕉试
管芽的诱变效果[2 ] ,观察调查植株性状变异发生情况[3 ] 。经多年大田筛选 ,获得 1 个与对照生
物学性状差异显著 ,并经大田栽培表现出性状稳定、高产、优质等特征的漳蕉 8 号 (原漳农 8
号)优良株系[4 ] 。本研究应用 RAPD 技术[5～8 ]对漳蕉 8 号株系和对照进行遗传差异分析 ,试图
建立该株系的遗传标记 ,以跟踪大田种植中的变异 ,为保持其优良性状奠定良好的理论基础。
1 　材料与方法
111 　材料
随机取漳蕉 8 号和对照 (台湾北蕉)的吸芽苗各 10 株 ,经组织培养成苗后供 DNA 提取用。
PCR 扩增试剂购自上海生工生物工程技术服务公司 ,其中随机引物共 20 条 ,系列号和核苷酸
序列如下 :
S1 GTTTCGCTCC S6 TGCTCTGCCC S11 GTAGACCCGT S16 TTTGCCCGGA
S2 TGATCCCTGG S7 GGTGACGCAG S12 CCTTGACGCA S17 AGGGAACGAG
S3 CATCCCCCTG S8 GTCCACACGG S13 TTCCCCCGCT S18 CCACAGCAGT
S4 GGACTGGAGT S9 TGGGGGACTC S14 TCCGCTCTGG S19 ACCCCCGAAG
S5 TGCGCCCTTC S10 CTGCTGGGAC S15 GGAGGGTGTT S20 GGACCCTTAC
112 　方法
552　核 农 学 报　2003 ,17 (4) :255～258Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
11211 　基因组 DNA 提纯 　采用邹喻萍等的濒危植物总 DNA 提取方法[9 ]并经适当改良。每株
取 100mg 叶片混合后在液氮中迅速研磨成细粉末 ,转移至 Eppondorf 管 ,加 2ml 抽提缓冲液
(100mmolΠL Tris2HCl pH 810 ,500mmolΠL NaCl ,50mmolΠL EDTA·Na2 ,10mmolΠLβ2巯基乙醇) ,再加
入 10 % SDS 达终浓度 1125 % ,于 65 ℃水浴保温 30min。加 1Π3 体积的 5molΠL NaAc ,冰浴 20min
后于 4 ℃离心。上清液转至另一 Eppondorf 管 ,加入 016 倍体积异丙醇 ;离心后沉淀用 70 %乙醇
洗涤 1 次。凉干沉淀 ,溶于适量 TE ,加入 RNaseA(10mgΠml)于 37 ℃保温 30min ,加入等体积氯仿
∶异戊醇 (24∶1) 。离心后上清液转至另一 Eppondorf 管 ,加入 1Π5 体积 3molΠL NaAc 和 016 倍体
积异丙醇。离心后沉淀用 70 %乙醇洗涤 2 遍 ,室温干燥后溶于适量 TE 中。经 018 %琼脂糖凝
胶电泳和紫外检测后作为 RAPD 分析的模板。
11212 　RAPD 反应 　将提取的样品 DNA 稀释成 20ngΠμl 作为模板 ,用 10 个碱基的随机引物进
行 PCR 扩增。采用 20μl PCR 反应体系 ,内含 :2μl Buffer 2μl、MgCl2 (25mmolΠL) ,015μl DNTP ,1U
Taq 酶 ,1μl primer , 2μl 模板 ,加水至 20μl。反应程序为 :94 ℃变性 3min ;94 ℃1min ,37 ℃1min ,
72 ℃1min ,45 个循环 ;72 ℃延伸 5min。在含有 EB 的 115 %琼脂糖凝胶分离扩增产物 ,以λDNAΠ
EcoR Ⅰ2HindB Ⅲ为标记。胶块在紫外线透射仪上观察 ,然后在凝胶成像系统上扫描成像。
2 　结果
漳蕉 8 号和台湾北蕉提取DNA 的结果见表 1 和图 1。表 1 表明 :获得DNA 纯度高 ,且未被
分解 ,RNA 和蛋白含量低 ,符合 RAPD 扩增的要求。
表 1 　香蕉 DNA的检测结果
Table 1 　The detection result of banana’s DNA
样品 samples OD260 OD280 OD260ΠOD280 核酸含量content of nuleic acid
(μgΠml)
台湾北蕉
Mus AAA Grand Cavendish
014304 012384 1180537 21152
漳蕉 8 号
Zhangjiao No18 015437 012992 1181720 27119 图 1 　提纯样品的 DNA 电泳图Fig. 1 　The DNA electrophoresis maps ofpurified samples
　　以 20 条 S 随机引物 (S1～S20 ) 对所提取 DNA 样品进行 RAPD 扩增表明 (表 2、图 2) :有 12
对引物扩增出 68 条片段 ,其中同源性片段达 53 条 ,占总带数的 7719 % ,差异带 15 条 ,占总带
数的 2211 % ;扣除 2 条扩增量差异带后 ,所出现的多态性片段在台湾北蕉中只占 4 条 ,在漳蕉
8 号却高达 10 条 ,可见漳蕉 8 号与台湾北蕉相比 ,多态性差异达 2416 %。此外 ,在 S3 引物中呈
现出具有相同大小但扩增强度不同的 2 条谱带。
表 2 　漳蕉 8 号与台湾北蕉 RAPD 扩增结果
Table 2 　RAPD amplify result of Zhangjiao No. 8 and Mus AAA Grand Cavendish
引物 primers S3 S4 S5 S6 S7 S8 S10 S11 S12 S17 S18 S19
漳蕉 8 号组谱带 bands of Zhangjiao No. 8 7 7 9 4 7 6 3 3 4 5 6 1
CK组谱带 bands of CK 7 8 8 6 6 7 4 3 4 5 4 2
同源带 homologous bands 4 7 7 4 6 6 2 3 4 5 4 1
差异带 differential bands 3 1 2 2 1 1 2 0 0 0 2 1
652 核　农　学　报 17 卷
　　图 2 箭号所示为 RAPD 扩增产物的差异带 ,从标准谱带的碱基数可查出相应碱基数。表 3
表明 :差异带在 1290～14750bp 之间 ,其中 S10 和 S19 序列扩增谱较少 ,且易于识别 ;所以 S10 的
4174、3350bp 和 S19的 1950bp 谱带可作为漳蕉 8 号的遗传标记 ,用于该株系鉴定和防退化复壮
的筛选。
图 2 　漳蕉 8 号与台湾北蕉组 RAPD 扩增产物的电泳分析结果
Fig. 2 　The electrophoresis analysis result of amplify outcome on Zhangjiao
No. 8 and Mus AAA Grand Cavendish
表 3 　RAPD 扩增产物差异谱带的碱基数比较
Table 3 　The alkaline radical quantity comparison of different bands on RAPD amplify outcome (bp)
引物 primers S3 S4 S5 S6 S7 S8 S10 S18 S19
漳蕉 8 号 Zhangjiao No. 8 14750 3 6786 2000 13580 3982 4174 1450 1950
5043 3 6350 3350 1380
台湾北蕉 Mus AAA Grand Cavendish 14750 3 6387 1330 1290
5043 3
4835
注 : 3 扩增量差异。　Note : 3 Difference of amplify quantity.
3 　讨论
311 　在植物品种鉴定和新品系遗传稳定性研究中 ,有人用同功酶的方法阐明基因表达产物的
差异[10 ] ,但该法只能表明少量基因的变化 ,而难以从整体水平反映辐射育种的遗传差异。也
有人通过染色体畸变的方法研究 ,发现辐射育种中染色体的断裂、粘连导致染色体缺失、易位、
倒位等畸变[11 ] 。RAPD 技术以其独特的检测 DNA 多态性方式具有快捷、简便、高效等优点 ,已
在作物育种中广泛应用[12 ] 。本研究采用 RAPD 技术 ,对漳蕉 8 号香蕉新株系的遗传稳定性开
展研究 ,从分子水平阐明其与对照之间的差异。
752　4 期 香蕉离体试管芽诱变育种的研究
312 　香蕉辐射育种的最终目的是要获得有稳定遗传、且高产、优质的新株系。在遗传稳定性
研究中材料的选择十分重要。本研究材料漳蕉 8 号是经辐照后组培传代 3 次 ,大田传代 6 代 ,
并进行反复筛选而得到的。该株系与对照比较 ,其外观生物学性状显著区别于对照 ,产量增加
10 %以上 ,且果穗与果指外观均优于对照 ,已在大田示范推广[3 ] 。因此 ,本研究的供试材料符
合取材的要求。考虑到 RAPD 技术的先进性和同品种不同植株的 RAPD 多态性 ,本研究在采
用 RAPD 技术为手段时 ,采用 DNA 池方法来消除植株间的多态性差异。由此可见 ,本研究的
结果可反映新株系漳蕉 8 号与对照组之间的关系。
313 　研究结果表明 ,漳蕉 8 号与对照相比 ,多态性差异己达 2416 % ,差异带是 DNA 的缺失、插
入、易位的结果。由此可知 ,漳蕉 8 号不但在外观生物学性状、经济性状明显差异于对照 ,在
DNA 多态性水平上也表现出明显的差异。在DNA 池为模版的 RAPD 扩增中 ,除 2 条DNA 谱带
表现出扩增量的多少差异外 ,其他差异带都表现有与无的差异 ,说明漳蕉 8 号株系达到稳定遗
传的状态。
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MUTATION BREEDING OF BANANA TUBE2BUDS IN VITRO
Ⅴ. GENOMIC VARIATION OF ZHANGJIAO No. 8 STRAIN DETECTED BY RAPD
GUO Jian2hui1 　SHEN Ming2shan2 　CAI En2xing1 　HONG Fu2xiang2
CHEN Li2ping1 　HUANG Xi2dong1
(1. Zhangzhou Agricultural Bereau , Zhangzhou , Fujian prov . 　363000 ;
2. School of Life Science , Xiaman University , Xiaman Fujian prov. 　361005)
Abstract :Zhangjiao No. 8 ,a new variety induced from irradiation by 60 Coγ2rays , was analyzed by
RAPD using 20 random primers against Mus AAA Grand Cavendish. The result showed that 68
bands could be amplif ied by 12 primers , 53 were homologous , accounted for 7719 % of total
bands; only 2211 % were differential bands , the polymorphism difference up to 2416 % between
Zhangjiao No. 8 and CK, indicating its stable heredity. Three differential bands from S10 and S19
could be used as markers for identif ication and anti2degeneration of Zhangjiao No. 8.
Key words :banana ; Zhangjiao No. 8 ; 60 Coγ2rays ; RAPD
852 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2003 ,17 (4) :255～258