全 文 ：植 物 研 究
BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH
第 18 卷 第 2 期 1998 年 4 月
Vol.18 No.2 April , 1998
东北地区大豆种质资源的 RAPD聚类分析
苏 乔1 刘文哲1 吴 军1 安利佳1 孙百增2
(1.辽宁师范大学生命科学院 , 大连 116029) (2.铁岭市农业科学研究所 ,铁岭 112616)
摘 要 对东北地区不同类型大豆共 32份材料进行了 RAPD分析 ,并应用 PS-
BAPC2软件按照最远法构建了聚类图 。结果表明 ,东北不同地区的栽培大豆各以
较近的关系聚在一起 ,基本反映了大豆品种生态类型的地理分布 。野生种(G.so-
ja)和半野生种(G.gracil is)大豆可以聚为一类 ,但二者与栽培大豆(G.max)明显
分开 ,故初步认为与野生种的亲缘关系较近 ,或应归类到野生种中。
关键词 大豆;RAPD;种质资源
RAPD ANALYSISOF NORTHEAST
CHINA SOYBEAN GENOTYPES
Su qiao1 Liu Wen-zhe1 Wu jun1 An Li-jia1 Sun Bai-zeng 2
(1.College of Life Sciences , Liaoning Noraml University , Dalian 116029)
(2.Agriculture Science Institute of T ieling , Tieling 112616)
Abstract RAPD genetic analysis were conducted on 32 No rtheast China soybean
geno types.A cluster analysis w as performed by using the PSBAPC2 computer pro-
g ram , based on the furthest neighbor , and a phenog rame w as const ructed.The results
indicated that cultivators of different dist ricts were g rouped together separately , con-
forming to the geog raphical distribution.The w ild(G.soja)and semiw ild (G.
gracill is)materials were grouped together , but the tw o were separated st rikingly f rom
the cultivators(G.max).Based on this analysis , G.graci llis and G.soja should
and w ere distincted from G.max , Perhaps be considered as one species.
Key word Soybean;RAPD;Germplasm
东北地区是我国主要的大豆产地 ,育成品种数量较多且各成体系 。此外 ,东北地区还存
在着大量的地方品种以及野生和半野生资源。栽培大豆(G.max)的野生近缘种———野生
收稿日期:1997-4-8
大豆 G.soja)和半野生大豆(G.graci lis)具有许多优良特性 ,并且大多数和栽培大豆杂交可
育 ,因此是十分理想的育种材料来源 。另外 ,大豆 Soja 亚属内部的分类地位至今尚有争
议〔3 ,5 ,6〕 。
RAPD技术作为一种新的 DNA 分析手段 , 国外已有许多关于大豆的研究报
道〔7 ,8 ,10-14〕 ,但国内相关的报道不多〔2 ,6〕 。因此 ,采用 RAPD技术在 DNA水平对我国栽培大
豆 、野生大豆和半野生大豆的种质资源进行研究具有一定的理论和实践意义 。本文采用
RAPD技术 ,以我国东北地区不同进化类型大豆为研究对象 ,对各地区大豆栽培品种的生态
类型进行了分析 ,同时探讨了 Soja亚属中 G.graci lis的分类地位 。
1.材料和方法
1.1 植物材料
辽宁地区供试材料由辽宁省铁岭市农科所提供 ,吉林地区供试材料由吉林省农业科学
院大豆所提供 ,黑龙江地区供试材料由黑龙江省农业科学院大豆所提供(表 1)。
表 1 供试材料＊
Table l Materials tested
试材编号
number
试材名称
name
类 型
type
来 源
source
试材编号
number
试材名称
name
类 型
type
来 源
source
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
铁丰 8号
嘟噜豆
十胜长叶
铁丰 10号
铁丰 25号
开育 8号
熊岳小粒黄
铁丰 20号
铁丰 22号
铁丰 13号
平顶香
通洲小黄豆
5621
45-15
铁丰 18号
丰地黄
IC
LV
I
IC
IC
IC
LV
IC
IC
IC
LV
LV
BL
BL
IC
LV
辽宁
辽宁
日本
辽宁
辽宁
辽宁
辽宁
辽宁
辽宁
辽宁
辽宁
辽宁
辽宁
辽宁
辽宁
辽宁
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
永 1104
诱变 30
吉林 21号
吉林 29号
长农 5号
黑农 36号
合丰 34号
绥农 10号
01650
01771
02503
02440
02611
02480
02512
永 213
W
LV
IC
IC
IC
IC
IC
IC
W
SW
W
W
W
SW
SW
W
吉林
辽宁
吉林
吉林
吉林
黑龙江
黑龙江
黑龙江
辽宁开原
辽宁开原
辽宁凌源
辽宁朝阳
辽宁绥中
辽宁凌源
辽宁凌源
吉林
＊W 为野生大豆 ,SW为半野生大豆 , IC为推广品种 , LV 为地方品种 , I 为引入种 , BL为育种品系。
＊W:Wild S oybean SW:Semiw ild Soybean , IC:Improved C ultivar , Lv;Local Variety , I:Int roduction BL:Breeding Line
1.2 实验方法
各供试材料随机取 20-30个体的叶片 ,参照 Doyle等方法进行模板 DNA的提取〔9〕 。
随机引物为美国 Operon公司产品 ,共 5组(OPA 、OPF 、OPG 、OPH 、OPK)100 个引物:
Tag DNA聚合酶由大连渤嘉生物制品公司生产;4×dNTP 为美国 Sigma 公司产品;RNase
购自华美生物工程公司;其它常规试为国产分析纯产品 。
1852期 苏乔等:东北地区大豆种质资源的 RAPD聚类分析
图 1 东北地区 32 份大豆材料聚类图
Fig.1 The dendrog rame of 32 Soybean Genotypes in No rtheast China
扩增反应总体积为 20μ1 ,其中含有 10mmol/LTris-HCl(pH8.3), 1.5mmol/L M gCl2 ,
50mmol/ L KCl , 0.1mmol/L dNTPS , 0.25μmol/L 随机引物 , 20ng 模板 DNA , 1 单位 Tag
DNA 聚合酶。反应程序为:94℃,1分钟;36℃, 1分40秒;72℃,2分 40秒 ,经 45个循环后 ,
再生 72℃延伸 10分钟 。扩增产物在 1.4%的琼脂糖凝胶中电泳 ,经 EB染色在紫外灯下观
察结果并照相。
1.3 数据处理
记录那些电泳后清晰有多态的矿增带 ,有扩增带用“1”表示 ,没有扩增带或者扩增带极
弱用“0”表示 。得到的原始数据输入计算机 ,应用 PSBAPC2 软件按照最远法(furthest
neighbor)构建聚类图。
2.结果和讨论
以野生种 01650 、半野生种 01771 和栽培种吉林 21 号大豆的基因组 DNA为模板 ,对
100个引物进行了筛选 ,依据扩增结果选用了 19个引物对 32份大豆材料进行了扩增 ,共获
得82个多态片段 ,并应用 PSBAPC2 软件按照最远法(furthest neighbor)构建了聚类图(图
186 植 物 研 究 18卷
1)。为了便于分析 ,如图作结合线 L1和 L2 。
徐豹等曾指出 , 在 Soja 亚属大豆中 ,公认包括野生种(G .soja)与栽培种(G.max)。
Skuortzow(1927)根据我国东北地区发现的少数中间型材料曾提出 ,在野生和栽培种之间的
中间型应另立一个种 G.gracil is)。我国七十年代以来在全国范围内对野生大豆资源进行
了普查 ,结果发现了近千份中间型材料 ,并在使用这些材料的过程中将其称为中间型 、半野
生型或半栽培型 ,同时沿用了 G.gracilis做名称〔4〕 。
关于 Soja亚属大豆的中间类型是否应定为一个种(species),以及野生种与栽培种的分
类地位 ,人们的看法并不一致 。邹淑华等认为栽培大豆与野生大豆可能不是同一物种〔3〕 。
徐香玲等认为野生大豆 、半野生大豆和栽培大豆之间存在着种间差异〔5〕 。王金陵认为 , G.
graci lis实质上是进化程度上很低的一种小粒半蔓生至蔓生的栽培类型大豆 ,与栽培大豆的
界限也不明显〔1〕。惠东威等根据大豆属 RAPD分析的结果认为 ,在植物分类学上将 G.So-
ja 、G.graci lis和G.max 定为三个种很值得重新考虑 ,特别是对 G.gracil is 是否应成为一
个独立种值得进一步商榷〔6〕 。
我们在对 Soja 亚属大豆 RAPD聚类分析中发现 ,在结合线 L1处 ,样本被划分为 Ⅰ和 Ⅱ
两个组 ,其中 I组包含了供试的全部栽培大豆 , Ⅱ组包含了供试的全部野生和半野生大豆。
这说明 ,野生和半野生大豆可以聚为一类 ,但二者与栽培大豆明显分开(图 1)。根据这一结
果 ,初步认为 Soja 亚属中的中间类型至少与野生种的亲缘关系较近 ,或应归类到野生种中。
鉴于我们所选用的半野生大豆份数较少(3份),这一结论有待于进一步验证 。
从聚类图(图 1)的结合线 L2 处分析可见 ,32 份材料被分为 A-H 八个组 。其中 ,作为
辽宁铁丰系列育种试材的部分地方品种和育种品系大多集中在 A组内 。从已育成的推广
品种来看 ,铁丰系列主要集中在 B 和C 两组中 ,吉林地区三个品种在 A组中以很近的关系
聚在一起 ,黑龙江地区三个品种归类为 D组(图 1)。王金陵认为栽培大豆形形色色的变异
类型 ,是在各地区的自然条件 、耕作栽培条件及对大豆产品的利用要求三种因素下长期定向
选择的结果〔1〕 。我们在东北地区不同类型栽培大豆的 RAPD分析中可以看出 ,不同地区的
大豆各以较近的关系聚在一起 ,这一结果为王金陵的观点提供了分子水平的证据。
参 考 文 献
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5.徐香玲 、李集临 、张绍杰.野生大豆(G.soja)、半野生大豆 G.Graci lis)和栽培大豆(G.max)的核型分析.大豆科学 ,
1990 , 9(4):292-301
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1872期 苏乔等:东北地区大豆种质资源的 RAPD聚类分析
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188 植 物 研 究 18卷