全 文 ：书西北植物学报!
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文章编号$
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,/001,#"""*+"!$,!"#$,#",#&&
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收稿日期$
!"#$*")*")
&修改稿收到日期$
!"#$*"*#&
!!
基金项目$河南省科技攻关项目"
#$!#"!##""
#
!!
作者简介$李小梅"
#&)!(
#!女!在读硕士研究生!主要从事园艺植物种质资源研究
2*34/5
$
5/6/4738/
!
9/0:,8;<,=1

!!"
通信作者$刘会超!博士!教授!主要从事园艺植物种质创新与利用研究
2*34/5
$
#%-%)%!"-%
!
#-%,=73

基于
$%&
标记的大花三色堇遗传多样性分析
李小梅!杜晓华!穆金燕!刘会超"
"河南科技学院!河南新乡
+$%""%
#
摘
!
要$采用限制性位点扩增多态性"
>?@A
#标记技术!对来源于国内外不同地区的
+#
份大花三色堇种质资源遗
传多样性进行分析!并用
B4
C
80/41
法和
DAEF@
法分别对其进行遗传结构和亲缘关系分析结果表明$筛选的
!-
对
>?@A
引物组合共扩增出
$
条带!其中多态性条带
$-)
个!多态性比率为
&),"%G
!平均每对引物扩增出
!!,-!
个位点和
!#,#
个多态性位点!
#
对引物组合的鉴别能力达到
#""G
!说明
>?@A
在大花三色堇遗传多样性分析
中有较好的适用性和较高的分析效力
+#
份大花三色堇种质
H8/
(
0
遗传多样性指数和
?941171
信息指数均值分
别为
",!+&
)
",%&$#
!高于自花授粉植物烟草!与异花授粉植物玫瑰相近!表明大花三色堇遗传多样性较为丰富
遗传结构分析将
+#
份大花三色堇种质分为
-
个组群!组群的划分与种质的地理来源存在较高相关性基于
H8/
(
0
遗传相似系数!
+#
份大花三色堇种质分为
%
大类!其中第
%
大类又可细分为
+
个亚类!来源于相同或相近地域的种
质大多聚在一起!表明大花三色堇的种质交流存在地域限制按地理来源划分的种质群亲缘关系分析显示!中国
种质群与荷兰种质群相距最近!与德国种质群最远!提示应加强对德国种质的引进&按花色划分的
-
个群体
?941*
171
信息指数为
",#&&+
"
",%-+&
!其中白色种质群最高!黑色种质群最低!说明白色花遗传多样性基础较广!而黑
色花遗传多样性较低
关键词$三色堇&
>?@A
&遗传多样性&聚类分析&遗传结构
中图分类号$
I%+-
J
,$
&
I)&
!!!
文献标志码$
@
()*)+#,-#.)/0#+
1
&*23
1
0#0"4562*0
1
()/7
8
32070920)!"*$%&:2/;)/0
KLM/4738/
!
NDM/479<4
!
FDO/1
C
41
!
KLDP"
"
P8141L10:/:<:87Q?=/81=841;R8=91757
SC
!
M/16/41
S
!
P8
(
141+$%""%
!
T9/14
#
&<0+/2,+
$
R98
S
81738
U
75
C
37V
U
9/034371
S
+#
U
410
CS
8V3
U
54030W9/=9=758=:8;QV7308X8V45V8
S
/710
W7V5;W/;8W8V8/1X80:/
S
4:8;Y
C
>?@A34VZ8V0
C
0:83,R98
S
818:/=0:V<=:U
07Q41;Y8*
:W881:983W8V84145
C
[8;Y
C
B4
C
80/4141;DAEF@38:97;0
!
V80
U
8=:/X85
C
,R98V80<5:0097W8;!->?@A
U
V/38V=73Y/14:/71043
U
5/Q/8;$Y41;0/1=5<;/1
S
$-)
U
75
C
37V
U
9/=Y41;0,R98
U
75
C
37V
U
9/03V4:8W40
&),"%G,24=9
U
V/38V=73Y/14:/71;8:8=:8;!!,-!57=/41;!#,#
U
75
C
37V
U
9/0357=/4X8V4
S
85
C
,#
U
V/38V
=73Y/14:/710=41;/0:/1
S
U
410
CS
8V3
U
54030/1;/X/;<45
C
!
097W/1
SS
77;4
UU
5/=4Y/5/:
C
41;8QQ8=:/X8*
18007Q>?@A/1
U
410
CS
818:/=;/X8V0/:
C
4145
C
0/0,B408;710:V<=:C
0/0
!
+#
U
410
CS
8V3
U
54030W8V8
;/X/;8;/1:7-
S
V7<
U
0W9/=9/1;/=4:8;9/
S
9=7VV854:/710Y8:W881
S
V7<
U
;/X/0/71041;
S
8V3
U
5403
S
87
S
V4
U
9*
/=457V/
S
/10,H8/
(
0
S
818:/=;/X8V0/:
C
/1;8641;?941171/1Q7V34:/71/1;867Q:9808
U
410
CS
8V3
U
54030W8V8
",!+&41;",%&$#
!
V80
U
8=:/X85
C
!
9/
S
98V:941:97087Q:7Y4==7
!
4085Q*
U
75/14:8;
U
541:
!
41;0/3/54V:7V708
!
417<:YV88;/1
SU
541:,B408;71:98H8/
(
0
S
818:/=0/3/54V/:
C
=78QQ/=/81:
!
+#
U
410
CS
8V3
U
54030W8V8;/X/;8;
/1:7:9V8834
.
7V=4:8
S
7V/80
!
/1W9/=9:98:9/V;=4:8
S
7V
C
W8V80S
8V3
U
54030QV73:9804387V4;
.
4=81:V8
S
/710W8V8
S
4:98V8;:7
S
8:98V
!
0<
SS
80:/1
SU
410
CS
8V3
U
540386*
=941
S
8W40V80:V/=:8;:7073886:81:,\C
71
S
818:/=V854:/7109/
U
04371
S
;/QQ8V81:
S
87
S
V4
U
9/=
S
8V3
U
5403
S
V7<
U
0097W8;:94::98184V80:
S
818:/=;/0:41=8Y8:W881N<:=9
S
8V3
U
5403
S
V7<
U
41;:94:7Q
T9/14
!
:98QS
V7<
U
41;:94:7QT9/14
!
W9/=90<
SS
80:/:/0/3
U
7V:41:Q7VT9/14:7/1*
:V7;<=8
U
410
CS
8V3
U
543QV73E8V341
C
,R98?941171/1Q7V34:/71/1;86807Q-
S
V7<
U
0;/X/;8;Y
C
Q57W8V
=757VW8V8QV73",#&&+:7",%-+&
!
/1W9/=9W9/:8=757V
S
V7<
U
094;:989/
S
980:718
!
W9/58;4VZ
S
V7<
U
94;
:9857W80:
!
V8X845/1
S
V/=9
S
818:/=;/X8V0/:
C
/1:98W9/:8=757VQ57W8V
S
V7<
U
41;
U
77V;/X8V0/:
C
/1:98Y54=Z
=757VQ57W8V
S
V7<
U
/1
U
410
C
,
=)
1
>"/!0
$
!"#$%]&"(#)*"%+%
&
>?@A
&
S
818:/=;/X8V0/:
C
&
=5<0:8V/1
S
4145
C
0/0
&
S
818:/=0:V<=:!!
大花三色堇"
!"#$%]&"(#)*"%+%,E430,
#!又
名蝴蝶花)猫脸花!为堇菜科"
/^754=848
#堇菜属"
!",
#$%K,
#园艺杂交种!由三色堇"
!-(")#$#(K,
#)黄
堇"
!-$./%P<;0,
#及阿尔泰堇菜 "
!-%$")%_8V
E4W5,
#杂交获得*#+因其色彩艳丽)花色丰富)花
期长)耐寒等优点而成为春秋季重要的花坛与盆栽
花卉!在欧洲)美国和日本十分盛行!近年在中国城
乡美化中开始大量应用!市场需求快速增长*!+然
而!目前中国大花三色堇生产用种子主要依赖进口!
其品种主要为
#
代!价高且适应中国生境的品种较
少*!+加快培育具有中国自有知识产权)适应中国
生境的大花三色堇品种是当务之急长期以来大花
三色堇育种主要集中在欧美和日本等国的种子公
司!因涉及商业秘密!外界对资源间的遗传关系不甚
明了对从各地引进的大花三色堇种质资源进行遗
传多样性分析对于大花三色堇种质资源的收集)分
类和育种具有重要的指导意义
在大花三色堇种质资源研究方面!杜晓华等*%+
基于表型对来自国内外的
%%
份资源进行遗传差异
分析
_7
等*++将
>@AN
标记和表型相结合研究了
%"
种堇菜属植物的亲缘关系
7`=Z:81
S
等*$+利用
LR?
与
L??>
标记研究了
!$
种美丽堇菜亚属植物的
系统分类
T<58
C
等*-+用
L??>
标记分析了美国俄
亥俄州
-
个堇菜种质亲缘关系!研究城市生境与种
质基因的关系王健等*)+用
>@AN
标记研究了
#
个三色堇自交系的遗传多样性王涛等*+采用
?>@A
标记研究了
+%
份三色堇与角堇资源的遗传
多样性限制性位点扩增多态性"
V80:V/=:/710/:8
43
U
5/Q/=4:/71
U
75
C
37V
U
9/03
!
>?@A
#是一种基于基
因组上广泛分布的限制性酶切位点多态性的
NH@
标记系统!具有操作简便)稳定)中等产率等特点*&+
该标记已在辣椒*#"+)紫菜*##+)红花
!
木*#!+)大白
菜*#%+)龙须菜*#++)苎麻*#$+)重楼属*#-+)麦冬*#)+等植
物的遗传多样性分析中被广泛应用*#+但目前尚
未见其在堇菜属植物上的应用报道
本研究随机选取了从国外育种公司和国内育种
单位引进后纯化以及本单位选育的
+#
份大花三色
堇种质资源!采用
>?@A
标记技术对其进行遗传多
样性分析和亲缘关系分析!旨在为大花三色堇种质
资源的收集)分类与种质创新提供依据!并评价
>?@A
标记系统在大花三色堇遗传多样分析中的适
用性及其效力
#
!
材料与方法
6,6
!
材料
供试的
+#
份大花三色堇种质资源为多年自交
纯化的自交系"表
#
#!由河南科技学院新乡市草花
育种重点实验室提供
6,?
!
方
!
法
6@?@6
!
$%&
分析
!
以大花三色堇幼嫩叶片为材
料!采用
?N?
法提取总
NH@
*
#&
+

>?@A
分析方法参照杜晓华等*#"+的方法进行!
采用
#"
条
>?@A
引物"表
!
#!组成
+$
对引物组合!
对
+#
份大花三色堇资源进行分析
AT>
扩增引物
由生工生物工程"上海#股份有限公司合成
AT>
反应体系共
!$
#
K
!其中模板
NH@
为
!"1
S
!
F
S
!J
浓度
!,$3375
%
K
!
;HRA0
浓度
",!3375
%
K
!
0%
1
NH@
聚合酶为
#,$D
! 条引物均为
-""1375
%
K

AT>
扩增程序为$
&+a
预变性
$3/1
&
+a
变性
#
3/1
!
%$a
退火
#3/1
!
)!a
延伸
#3/1
!
$
个循环&
&+a
变性
#3/1
!
+$ a
退火
#3/1
!
)! a
延伸
#
3/1
!
%$
个循环&
)!a
延伸
#"3/1
!
+a
保存
AT>
扩增在
B/738:V4R
S
V4;/81:AT>
仪上进行扩增
产物用
-G
变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测!先在
-"
b
功率下预电泳
%"3/1
!加样后在
)$b
功率下电
泳
!,$
"
%9
!银染检测!具体参照许绍斌等*!"+的方
法进行
6,?,?
!
数据分析
!
>?@A
分析产生的多态性条带!
按二元数据进行统计!有带记为,
#
-!无
"
记为,
"
-!
模糊不清带不统计每对引物组合的多态性比率
"
G
#
c
引物组合扩增的多态性条带数%总条带数
]
#""
!每个引物的鉴别能力"
G
#
c
此引物组合可鉴别
"&&#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
%$
卷
表
6
!
供试的
56
份大花三色堇种质资源信息
R4Y58#
!
B40/=/1Q7V34:/717Q+#
U
410
CS
8V3
U
54030<08;/1:9/00:<;
C
编号
H7,
名称
H438
花色
\57W8V=757V
花斑
B57:=9
花径类型
"
\57W8V;/438:8V:
CU
8
来源
dV/
S
/1
?# ?>@B
蓝色
B5<8
褐斑
AU
58Y57:=9
小花
?345Q57W8V
德国
?
U
8V5/
公司
E8V341
C
?
U
8V5/?88;0
?! ?>\`
黄色
8`57W
褐斑
AU
58Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
德国
?
U
8V5/
公司
E8V341
C
?
U
8V5/?88;0
?% MMK*` B*#
黄色
8`57W
褐斑
AU
58Y57:=9
大花
K4V
S
8Q57W8V
美国泛美种子公司
A41@38V/=4?88;T73
U
41
C
?+ MMK*` B
黄色
8`57W
褐斑
AU
58Y57:=9
大花
K4V
S
8Q57W8V
美国泛美种子公司
A41@38V/=4?88;T73
U
41
C
?$ F*` T*#
黄色
8`57W
无
H7Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
美国泛美种子公司
A41@38V/=4?88;=73
U
41
C
?- F*` B*#
黄色
8`57W
红斑
>8;Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
美国泛美种子公司
A41@38V/=4?88;T73
U
41
C
?) F*` T
黄色
8`57W
无
H7Y57:=9
大花
K4V
S
8Q57W8V
美国泛美种子公司
A41@38V/=4?88;T73
U
41
C
? F*B蓝色
B5<8
黑斑
B54=ZY57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
美国泛美种子公司
A41@38V/=4?88;T73
U
41
C
?& F*b
白色
b9/:8
无
H7Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
美国泛美种子公司
A41@38V/=4?88;T73
U
41
C
?#" AMA*BR*N
蓝色
B5<8
无
H7Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
美国泛美种子公司
A41@38V/=4?88;T73
U
41
C
?## AMA*BR*K
蓝色
B5<8
紫斑
AU
58Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
美国泛美种子公司
A41@38V/=4?88;T73
U
41
C
?#! A*A?
色渐变
A/1Z=941
S
8;
紫斑
AU
58Y57:=9
小花
?345Q57W8V
美国泛美种子公司
A41@38V/=4?88;T73
U
41
C
?#% PTE*M*#
黄色
B5<8
无
H7Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
荷兰花园种业
N<=:9E4V;81?88;0
?#+ P@>!
红色
>8;
无
H7Y57:=9
大花
K4V
S
8Q57W8V
荷兰花园种业
N<=:9E4V;81?88;0
?#$ PFB*M*#
白色
b9/:8
无
H7Y57:=9
小花
?345Q57W8V
荷兰花园种业
N<=:9E4V;81?88;0
?#- P@>!*#
红色
>8;
褐斑
AU
58Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
荷兰花园种业
N<=:9E4V;81?88;0
?#) PFB
白色
b9/:8
无
H7Y57:=9
小花
?345Q57W8V
荷兰花园种业
N<=:9E4V;81?88;0
?# "*HK*$
紫色
AU
58
无
H7Y57:=9
微型花
F/1/Q57W8V
荷兰花园种业
N<=:9E4V;81?88;0
?#& PTE*#
黄色
8`57W
无
H7Y57:=9
大花
K4V
S
8Q57W8V
荷兰花园种业
N<=:9E4V;81?88;0
?!" "P
紫色
AU
58
黄斑
8`57WY57:=9
小花
?345Q57W8V
荷兰花园种业
N<=:9E4V;81?88;0
?!# E#*M*#
黄色
8`57W
无
H7Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
酒泉金秋园艺
O/<
e
<41O/1
e
/?!! E##*$*#
红色
>8;
无
H7Y57:=9
小花
?345Q57W8V
酒泉金秋园艺
O/<
e
<41O/1
e
/?!% E##*-*#
红色
>8;
无
H7Y57:=9
小花
?345Q57W8V
酒泉金秋园艺
O/<
e
<41O/1
e
/?!+ E#"*B
黑色
B54=Z
无
H7Y57:=9
小花
?345Q57W8V
酒泉金秋园艺
O/<
e
<41O/1
e
/?!$ !!&,"$
猩红色
?=4V58:
黑斑
B54=ZY57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
酒泉金秋园艺
O/<
e
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e
/?!- !!&,"+
白色
b9/:8
无
H7Y57:=9
小花
?345Q57W8V
酒泉金秋园艺
O/<
e
<41O/1
e
/?!) !!&,")
白色
b9/:8
无
H7Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
酒泉金秋园艺
O/<
e
<41O/1
e
/?! !!&,#+
白色
b9/:8
紫斑
AU
58Y57:=9
小花
?345Q57W8V
酒泉金秋园艺
O/<
e
<41O/1
e
/?!& !!&,"#
黄色
8`57W
无
H7Y57:=9
小花
?345Q57W8V
酒泉金秋园艺
O/<
e
<41O/1
e
/?%" !!&,#
黑色
B54=Z
无
H7Y57:=9
小花
?345Q57W8V
酒泉金秋园艺
O/<
e
<41O/1
e
/?%# 2*"#
紫色
AU
58
无
H7Y57:=9
微型花
F/1/Q57W8V
上海园林所
?941
S
94/L10:/:<:87QK41;0=4
U
8@V=9/:8=:?%! 2` d
黄色
8`57W
无
H7Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
上海园林所
?941
S
94/L10:/:<:87QK41;0=4
U
8@V=9/:8=:?%% 2>"#
猩红色
?=4V58:
无
H7Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
上海园林所
?941
S
94/L10:/:<:87QK41;0=4
U
8@V=9/:8=:?%+ 2A#
紫色
AU
58
黑斑
B54=ZY57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
上海园林所
?941
S
94/L10:/:<:87QK41;0=4
U
8@V=9/:8=:?%$ 2bd
白色
b9/:8
无
H7Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
上海园林所
?941
S
94/L10:/:<:87QK41;0=4
U
8@V=9/:8=:?%- Tb*#
白色
b9/:8
无
H7Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
河南科技学院
P8141L10:/:<:87Q?=/81=8fR8=91757
SC
?%) A`*#
紫白双色
b9/:841;
U
U
58
黄斑
8`57WY57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
河南科技学院
P8141L10:/:<:87Q?=/81=841;R8=91757
SC
?% bP
红色
>8;
无
H7Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
河南科技学院
P8141L10:/:<:87Q?=/81=841;R8=91757
SC
?%& bd
白色
b9/:8
无
H7Y57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
河南科技学院
P8141L10:/:<:87Q?=/81=841;R8=91757
SC
?+" K`
紫白双色
b9/:841;
U
U
58
黄斑
8`57WY57:=9
中花
F8;/<3Q57W8V
河南科技学院
P8141L10:/:<:87Q?=/81=841;R8=91757
SC
?+# A`
紫白双色
b9/:841;
U
U
58
黄斑
8`57WY57:=9
小花
?345Q57W8V
河南科技学院
P8141L10:/:<:87Q?=/81=841;R8=91757
SC
!!
注$
"
依据中国农业百科全书"观赏园艺卷#*#+!三色堇的花径
#
#"=3
为巨大花!
)
"
&=3
为大花!
$
"
)=3
为中花!
%
"
$=3
为小花!
$
%=3
为微型花
,
H7:8
$
@==7V;/1
S
:7T9/14g0@
S
V/=<5:C
=57
U
8;/4
"
dV14381:45P7V:/=<5:75
#
*
#
+
!
U
410
CS
/41::
CU
8
$
Q57W8V;/438:8V
#
#"=3
!
54V
S
8V:
CU
8
$
)
"
&=3
!
38;/*
<3:
CU
8
$
"
)=3
!
0345:
CU
8
$
%
"
$=3
!
3/1/:
CU
8
$
$
%=3,
的材料数%总材料数
]#""
采用
AdAE2H2X8V*
0/71#,%!
软件计算每对
>?@A
引物的有效等位基
因数)
H8/
(
0
遗传多样性指数和
?941171
信息指数
采用
F ?^A%,#
软件计算各材料间和组群间的
H8/
(
0
相似系数和遗传距离!并进行基于
DAEF@
法的聚类和主坐标作图
采用
?R>DTRD>2!,%,+
*
!#
+对所有
>?@A
标
记数据进行
B4
C
80/41
分析!推测合理组群数目及个
体所在的组群组群数目"
_
#设定为
!
"
#%
!假定位
点是独立的!采用非混合模型"
174;3/6:#!将
#&&#
#"
期 李小梅!等$基于
>?@A
标记的大花三色堇遗传多样性分析
K81
S
:97QB设为
$"""
!
FTFT
"
F4VZ7X
T94/1F71:8T4V57
#设定为
$""""
!依据软件计算的
后验概率
2+3
"
4
#值计算
%
5
值!绘制
%
5
曲线
图按照
E,2X4117
*
!!
+提出的依据
%
2+3
"
4
#最
大值!推断最合理的组群数目
5

表
?
!
实验用
6A
条
$%&
引物
R4Y58!
!
#">?@A
U
V/38V0<08;/1:980:<;
C
引物名称
AV/38V1438
引物序列
?8
e
<81=87Q
U
V/38V0
"
$g
&
%g
#
限制性位点
>80:V/=:/710/:8
># @RR@T@@TE@EREE@RTT EE@RTT
>! T@T@ET@TTT@TRRR@@@ RRR@@@
>% E@TRETER@T@RE@@RRT E@@RRT
>+ R@RTREERE@EEE@R@RT E@R@RT
>$ RREEE@R@RTEE@@ETRR @@ETRR
>- @RRRT@ET@TTT@TE@RT E@RT
>) @R@ERTTRE@ETEERR@@ RR@@
> @R@@TRERER@TTRET@E RET@E
>& ER@T@RET@RR@TRETE@ RETE@
>#" @RREE@TREERTRTR@E@ RTR@E@
!
!
结果与分析
?@6
!
$%&
引物扩增多态性分析
从
+$
对引物组合中筛选出
!-
对引物组合对
+#
份材料
AT>
扩增结果表明"表
%
#!每对引物组合
可扩增出
#!
"
%)
条清晰条带!
-
对引物组合共扩
增出
$
条条带&每对引物组合产生多态性条带
#!
"
%+
条!平均单引物组合产生
!#,#
条多态性条
带!
-
对引物组合共产生多态性条带
$-)
条!多态
性比率
&),"%G

#
对引物组合的多态性条带百分
率为
#""G
!对
+#
份大花三色堇资源的鉴别能力为
#""G
!意味着使用其中任何一个单引物组合可区分
供试的所有种质资源!占到引物组合总数的
-&G

其余引物组合的鉴别能力也在
%G
"
&G
之间!能
区分大部分种质
>?@A
引物有效等位位点数为
#,#
"
#,-%
!平均为
#,+"
!以
>#*>&
引物组合所得
值最大
表
B
!
?C
对引物组合对
56
份大花三色堇扩增结果
R4Y58%
!
@3
U
5/Q/=4:/71V80<5:07Q!->?@A
U
V/38V071+#
U
410
C
4==800/710
引物组合
AV/38V
=73Y/14:/71
总条带数
H<3Y8V
7QY41;0
多态性条带数
H<3Y8V7Q
U
75
C
37V
U
9/=
Y41;0
多态性比率
A8V=81:4
S
87Q
U
75
C
37V
U
9/=
Y41;0
%
G
有效等位基因数
2QQ8=:/X8
1<3Y8V
7Q458580
可鉴别资源数
N/0=V/3/14:/1
S
1<3Y8V
鉴别能力
N/0=V/3/14:/71
%
G
>#*>! !# !# #"" #,!& +# #""
>!*>% ! ! #"" #,!& +# #""
>#*>+ !" !" #"" #,+# +# #""
>#*>$ #! #! #"" #,! %+ %
>#*>- !+ !# ),$" #,%" +# #""
>#*>) !% !! &$,-$ #,$$ %) &"
>#*>& ! !$ &,!& #,-% +# #""
>#*>#" #& #& #"" #,!) +# #""
>!*>- !% !% #"" #,+- +# #""
>!*> !- !$ &$,#$ #,+! +# #""
>!*>& #& #& #"" #,!) +# #""
>!*>#" !% !# &#,%" #,+$ +# #""
>%*>$ !) !) #"" #,+$ +# #""
>%*>) #& #& #"" #,%" +" &
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>$*>#" !& !! )$,& #,$- +# #""
>-*>) !! !! #"" #,+! +# #""
>)*>& %) %+ &#,& #,$) +# #""
>*>& #) #) #"" #,$# +# #""
平均
@X8V4
S
8 !!,-! !#,# &),"% #,+" +",#! &
总计
R7:45 $ $-) ( %-,+# ( (
!&&#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
%$
卷
?,?
!
大花三色堇种质资源遗传多样性与聚类分析
利用
AdAE2H2X8V0/71#,%!
软件计算各位点
H8/
(
0
遗传多样性指数和
?941171
信息指数!结果
显示!
+#
份大花三色堇种质的平均
H8/
(
0
遗传多样
性指数为
",!+&
&平均
?941171
信息指数为
",%&$#
高于自花授粉植物普通烟草遗传多样性
指数
",#$)
*
!%
+
!与异花授粉玫瑰的遗传多样性指数
"
,!--$
#和
?941171
信息指数"
,+"%%
#
*
!+
+相近
B4
C
80/41
分析结果表明!参试的
+#
份大花三色
堇种质最合理组群数为
-
"表
+
#依据,
I
值

",-
视为谱系相对单一-的标准*!$+!
%)
份种质"
&"G
#可
划分到相应的组群中!其中德国
?
U
8V5/
公司和美国
泛美种子公司"除
F*` T*#
外#的所有种质!及荷兰
花园种业
%
份种质"
PTE*M*#
)
P@>!
和
P@>!*#
#
和河南科技学院
#
份种质"
B`
#归属组群
$
&荷兰花
园种业的其余
$
份种质归属组群
%
&上海园林所
表
5
!
56
份大花三色堇种质的遗传结构
R4Y58+
!
E818:/=0:V<=:U
410
CS
8V3
U
54030
编号
H7,
名称
H438
组群
T5<0:8V
$ % & ( )
?# ?>@B #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
?! ?>\` #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
?% MMK*` B*# #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
?+ MMK*` B #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
?$ F*` T*# ",")) ",""" ",""" ",""" ",""" ",&!%
?- F*` B*# #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
?) F*` T #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
? F*B\ #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
?& F*b #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
?#" AMA*BR*N #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
?## AMA*BR*K #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
?#! A*A? #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
?#% PTE*M*# #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
?#+ P@>! #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
?#$ PFB*M*# ",%&$ ",-"$ ",""" ",""" ",""" ","""
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?#) PFB ",""" #,""" ",""" ",""" ",""" ","""
?# "*HK*$ ",""" #,""" ",""" ",""" ",""" ","""
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?%% 2>"# ",""" ",""" #,""" ",""" ",""" ","""
?%+ 2A# ",""" ",""" #,""" ",""" ",""" ","""
?%$ 2bd ",""" ",""" #,""" ",""" ",""" ","""
?%- Tb*# ",""" ",""" #,""" ",""" ",""" ","""
?%) A`*# ",""" ",""" #,""" ",""" ",""" ","""
?% bP ",""" ",""" ",#$ ",+! ",""" ","""
?%& bd ",""" ",""" ",#&$ ","+ ",""" ","""
?+" K` ",""" ",""" ",+"& ",$&# ",""" ","""
?+# A` #,""" ",""" ",""" ",""" ",""" ","""
%&&#
#"
期 李小梅!等$基于
>?@A
标记的大花三色堇遗传多样性分析
图
#
!
+#
份大花三色堇的
>?@A
聚类图
物种代号同表
#
\/
S
,#
!
N81;V7
S
V437Q+#
U
410
C
4==800/710Y408;71>?@A
R98=7;81<3Y8V07Q
S
8V3
U
540304V840043840:9708/1R4Y58#
所有种质与酒泉金秋园艺和河南科技学院的绝大多
数种质归属组群
&
&酒泉金秋园艺
#
份种 质
"
!!&,")
#和河南科技学院
!
份种质"
bP
和
bd
#归
属组群

&酒泉金秋园艺
#
份种质"
E##*$*#
#归属组
群
(
&美国泛美
#
份种质"
F*` T*#
#归属组群
)
酒
泉金秋园艺
%
份种质"
E##*-*#
)
!!&,"+
和
!!&,"$
#
和河南科技学院的
#
份种质"
K`
#在任何组群中的
I
值
(
",-
!说明其谱系较为复杂如果不考虑
E##*$*#
和
F*` T*#
!则绝大多数"
%$
份#种质可归
属为
+
个组群!大多数种质的组群归属与其地理来
源存在较高的相关性
基于
H8/
(
0
相似系数的的亲缘关系分析表明!
+#
份材料间的平均遗传相似系数为
",$!!
!其中来
自德国
?
U
8V5/
的.
?>\`
(与上海园林所的
2>"#
亲
缘关系最远!遗传相似系数
",%#
&上海园林所的
2bd
与河南科技学院自选的
Tb*#
之间!酒泉金秋
园艺的.
!!&,"#
(与.
!!&,#+
(之间的亲缘关系最近!
遗传相似系数
",-
基于
DAEF@
法的聚类结果
显示"图
#
#!在相似系数
",+%"
处!
+#
份材料可聚为
三大类!其中美国泛美的.
F*` T*#
(单独为
$
类&德
国
?
U
8V5/
种质和美国泛美的.
MMK*` B
(聚为第
%
类&其余
%)
份种质为第
&
类第
&
类在相似系数
",$#
处!又可分为
+
个亚类$荷兰花园种业的
.
PFB
(单独为
@
亚类&河南科技学院
A`
为
B
亚
类&
T
亚类包括了美国泛美和荷兰花园种业的绝大
多数种质资源&
N
亚类包括了上海园林所)酒泉金秋
园艺及河南科技学院几乎所有材料"除
A`
外#聚
类结果显示!来源地相近的种质绝大多数聚为一类!
表明大花三色堇种质遗传多样性基础与来源地相关
性较高
?,B
!
不同地理来源大花三色堇种质资源遗传多样
性与聚类分析
!!
为进一步分析地理来源对大花三色堇种质遗传
多样性影响!综合遗传结构分析结果和聚类结果!将
+#
份材料按照地理来源划分为
+
个种质群$德国种
质群)美国种质群)荷兰种质群和中国种质群从
?941171
信息指数看"表
$
#!从高到低依次为$中国
种质群

荷兰种质群

美国种质群

德国种质群
从各地理种质群
H8/
(
0
遗传多样性指数看!中国种
质群最大"
,!%$
#!其次为荷兰种质群"
,!"&$
#!
再次为美国种质群"
",#&-$
#!德国种质群最小
"
,"$)
#
+
个地理种群遗传相似系数范围为
",$++
"
",&-%-
"表
$
#!其中荷兰与中国种质群之间的遗传
+&&#
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
%$
卷
相似系数最高!为
",&-%-
!遗传距离最近&而德国和
中国种质群的遗传相似系数最低!为
",$++
!遗传
距离最远基于群体间的
H8/
(
0
遗传相似系数!采
用
F ?^A
软件作出了地理群体间的三维坐标图"图
!
#!从图
!
可见!荷兰种质群与中国种质群相距最
近!其次为美国种质群!德国种质群相距其他种质群
较远
?,5
!
不同花色大花三色堇种质资源的遗传多样性
为了解大花三色堇花色的种质资源遗传多样
性!将
+#
份材料按花色划分为
-
个花色群$黄色群)
蓝色群)白色群)红色群"包括粉色#)紫色群和黑色
群经
A7
US
818X8V0/71#,%!
软件计算得到大花三
色堇
-
个花色群
?941171
信息指数变化范围为
",#&&+
"
",%-+&
"表
-
#!各花色群多样性指数由高
到低依次为$白色群)紫色群)红色群)紫色群)蓝色
群)黑色群总体来看!白色群
?941171
信息指数
表
D
!
大花三色堇
5
个地理种质群间的
E)#
(
0
遗传相似系数
"对角线上方#)遗传距离"对角线下方#和
%F2**"*
信息指数
R4Y58$
!
H8/
(
0
S
818:/=0/3/54V/:
C
=78QQ/=/81:
"
4Y7X8;/4
S
7145
#!
S
818:/=;/0:41=8
"
Y857W;/4
S
7145
#
41;?941171/1Q7V34:/71/1;864371
S
:98Q7S
V7<
U
0
7Q
U
410
CU
7
U
<54:/71008
U
4V4:8;Y
C
S
87
S
V4
U
9/=45;/0:V/Y<:/710
群体
EV7<
U
$ % &
?941171
信息指数
?941171
/1Q7V34:/71
/1;86
$
",&#$! ",-&) ",$++ ","+%
%
","- ",&-!& ",&+$ ",%")
&
",#%&- ","%) ",&-%- ",%#&

",#$)+ ","$!& ","%)" ",%)!$
!!
注$
$
,
德国种质群&
%
,
美国种质群&
&
,
荷兰种质群&

,
中国种
质群图
%
同
H7:8
$
$
,E8V381
S
8V3
U
5403
S
V7<
U
&
%
,@38V/=41
S
8V3
U
5403
S
V7<
U
&
&
,N<:=9
S
8V3
U
5403
S
V7<
U
&

,T9/1808
S
8V3
U
5403
S
V7<
U
,
R98043840\/
S
,%,
要高于其他花色群!说明白色群的遗传多样性较为
丰富&而黑色群和蓝色群的
?941171
信息指数相对
偏低!遗传多样性较低
-
个 花 色 群 的 遗 传 相 似 系 数 为
",%-
"
",&&!+
"表
-
#!其中白色群体与黄色群体)白色群
体与紫色群体间的遗传相似系数在
&&G
以上&而蓝
图
!
!
+
个大花三色堇地理种质群三维分布图
坐标值代表在不同主坐标上各地理群体间的遗传距离
\/
S
,!
!
%*;/3810/71;/0:V/Y<:/7107QQ7U
410
C
S
87
S
V4
U
9/=45
S
V7<
U
0
T77V;/14:8X45<80V8
U
V8081:
S
818:/=;/0:41=80Y8:W881
;/QQ8V81:
S
87
S
V4
U
9/=
U
7
U
<54:/71/1;/QQ8V81:34/1=77V;/14:80
图
%
!
大花三色堇
-
个花色群的
>?@A
聚类图
B
代表蓝色群&
`
代表黄色群&
b
代表白色群!
A
代表紫色群&
>
代表红色群&
N
代表黑色群
\/
S
,%
!
>?@A;81;V7
S
V437Q-
U
410
CS
V7<
U
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聚为一类!红色)白色和紫色群体聚为一类
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讨
!
论
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!
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在种质资源多样性分析中的适用性
操作简便)重复性高)在基因组分布均匀)成本
低是理想
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标记的重要内容*!-+以揭示基因组
限制性位点多态性为目的的
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标记系统与
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和
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相比!操作更简便!只需一步
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就能完成!但具有与
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和
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"相关序列扩增
多态性#相媲美的产率*!)+在三色堇上!本研究单
次
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可扩增
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"
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扩增的
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"
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仅检测基因开放阅读框区
"
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检测的限制性位点在基
因组分布更加广泛!因此对基因组变异的反映会更
全面!分析效力可能更高这一推断在辣椒*!)+和三
色堇遗传多样性分析中均得到印证例如!王涛
等*+在对
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份三色堇和角堇的
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分析中!筛选
的
!#
对引物组合中
-
对鉴别能力达到
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获
得了
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条引物&而
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合成
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条引物!即获得了
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带!应用成本上更低综上所述!在种质资源多样性
分析上
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具有一定优势当然!
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标记的
优势在于!发现与目标性状关联的
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标记!从而
实现基因的定位)克隆或标记辅助选择*!-+
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!
大花三色堇种质资源多样性与种质交流
从遗传多样性来看!大花三色堇种质的多样性
指数高于自花授粉植物普通烟草*!%+!接近异花授粉
植物玫瑰*!++!这与大花三色堇的异花授粉习性*!+相
一致同为异花授粉植物!玫瑰栽培历史久!遗传改
良和种质创新时间长&三色堇栽培时间相对短*#+&但
由于三色堇常用做一二年栽培!有性杂交造成的基
因重组频繁!可能是其在遗传多样性上与玫瑰接近
的主要原因!这也反映出近百年来大花三色堇的育
种成就比较突出
基于
B4
C
80/41
的遗传结构分析和基于
H8/
(
0
相似系数的聚类结果均表明!来源地相同或相近的
大花三色堇种质资源亲缘关系较近!这与杜晓华
等*%+基于表型的聚类结果和王健等*)+采用
>@AN
的研究结论一致!说明大花三色堇的种质交流存在
一定的地域限制原因可能在于$当前大花三色堇
育种主要集中在德国)美国和日本等几家种子公司!
为了自身利益!延长品种使用寿命!各公司无形中限
制了种质交流来源于国内几个单位的种质亲缘关
系较近!反映了国内资源在遗传多样性上仍存在一
定的局限性!需要继续加强种质资源的引进和创新
中国种质群与德国种质群的亲缘关系较远!提示应
要加强德国种质的引进
B,B
!
花色遗传多样性
有关花色研究表明!花色素的形成是一个复杂
的生化代谢过程!涉及许多不同基因编码的酶此
外!花色的呈现还受花瓣细胞的结构)细胞液
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P
等
多种因素的影响*%"+因此不同花色类型的遗传基
础不同本研究通过
NH@
标记对三色堇花色遗传
多样性分析表明!大花三色堇白色群体的遗传多样
性指数最高!说明白色在三色堇中的遗传基础广泛!
这可能与三色堇为自然早春开花植物!因授粉媒介
的关系白色类型花占主导地位*%#+大花三色堇黑
色群体的遗传多样性指数较低!说明黑色类型品种
培育在大花三色堇品种选育中受到一定制约
参考文献!
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三色堇杂交育种)
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园林植物遗传学*
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标记的大花三色堇遗传多样性分析