全 文 ：连续混合选择下多花黑麦草杂交
群体的犛犛犚多样性变化
王绍飞，黄琳凯，张新全，马啸
（四川农业大学草业科学系，四川 雅安６２５０１４）
摘要：本研究利用ＳＳＲ分子标记对２个多花黑麦草杂交组合５轮改良群体进行遗传变异分析。２０对ＳＳＲ引物在
１２个育种群体中共扩增出２１７个条带，多态性条带比率为９２．２％。２个杂交群体的不同选择世代中，分别有
７２．３％和７５．２％的遗传变异存在于群体内，２７．７％和２４．８％的遗传变异存在于各群体间，群体内的遗传变异大于
群体间的遗传变异。从带型分析来看，杂交改良群体中双亲共有的条带比例增多，同时缺失双亲特异性条带的比
例减少。随着混合选择世代的增加，多态性条带百分率、Ｓｈａｎｎｏｎ遗传多样性指数及Ｎｅｉ’ｓ基因多态性都呈递减趋
势，表明群体内的遗传差异随着选择世代的增加呈下降趋势。研究结果将为多花黑麦草杂交选择育种提供基本信
息。
关键词：多花黑麦草；混合选择；ＳＳＲ标记；杂交育种
中图分类号：Ｓ５４３＋．６０３．５１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１４）０５０３４５０７
犇犗犐：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１４０５４１
多花黑麦草（犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿）因具有产量高、适应性强、营养价值丰富等优点，在我国南方地区粮草轮
作中发挥了极其重要的作用，是南方地区推广面积最大的栽培牧草之一［１４］。我国多花黑麦草育种工作起步晚，
育成品种较少，实际生产过程中多使用引进品种［５］，主推品种遗传背景狭窄，因此怎样加快育种步伐，育成一批适
应我国不同生态区实际生产需要的新品种成为亟待解决的问题之一［６］。近年来，越来越多的育种者采用标记辅
助选择（ｍａｒｋｅｒａｓｓｉｓｔｅｄｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ＭＡＳ）的方法，从分子标记的角度评价育种材料，避免环境等外界因素的影响，
期望加快育种周期［７１３］。
目前，国内外学者已经将ＤＮＡ分子标记技术应用在了多花黑麦草等牧草育种工作中。如Ｉｎｏｕｅ和Ｇａｏ［１４］
利用ＲＦＬＰ、ＡＦＬＰ、ＴＡＳｓ（端粒重复相关序列）标记对多花黑麦草构建高密度连锁图。Ｅｄｕａｒｄｏ和Ｃａｒｏｌｉｎｅ［１５］
（２００４）利用ＲＡＰＤ技术对来自巴西及乌拉圭的４个多花黑麦草群体做了遗传多样性分析，发现来自不同地区的
多花黑麦草群体间差异不明显。季杨等［１６］（２００８）采用ＳＲＡＰ分子标记技术对多花黑麦草１２个杂交组合的亲本
与后代共７０个材料进行研究，通过分析杂种与双亲之间的扩增谱带多态性，鉴别真假杂种。杨文轩等［１７］（２０１０）
利用ＳＳＲ、ＳＲＡＰ标记对６个多花黑麦草亲本品种及其９个杂交Ｆ２ 代组合８０份材料进行遗传分析，揭示了亲本
与其杂交后代间的遗传关系。
材料间杂交是植物育种的基本手段之一，但多花黑麦草属于异花授粉植物，不能采用系谱法进行育种，在形
成杂交基础群体之后一般进行混合选择。在国内外研究中，鲜见多花黑麦草群体改良效果及其群体内、群体间的
遗传变异的分子标记评价的报道。本研究以２个多花黑麦草杂交世代材料及其亲本为试验材料，利用多花黑麦
草基因组ＳＳＲ标记从分子水平分析混合选择对多花黑麦草杂交群体遗传多样性的影响，并评价各轮群体的遗传
变异情况，以期为已有的杂交后代群体的进一步遗传改良提供理论依据。
第２３卷 第５期
Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．５
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
３４５－３５１
２０１４年１０月
收稿日期：２０１３１０１１；改回日期：２０１３１１２５
基金项目：国家科技支撑计划项目（编号：２０１１ＢＡＤ１７Ｂ０３），国家现代牧草产业技术体系（编号：ＣＡＲＳ３５）和四川省饲草育种攻关（编号：
２０１１ＮＺ００９８１１）资助。
作者简介：王绍飞（１９８８），男，河南三门峡人，在读硕士。Ｅｍａｉｌ：ｗａｎｇｓｈａｏｆｅｉ１９８８＠ｙｅａｈ．ｎｅｔ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｘｑ＠ｓｉｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
本试验的供试材料包括２个多花黑麦草杂交组合［剑宝（♀）×长江２号（♂）、长江２号（♀）×剑宝（♂）］的
各混合选择改良后代群体及其亲本共１２份材料的３６０个单株（表１）。２００８年５月，用人工去雄授粉的方法，将
国审主推品种“长江２号”（四倍体）与国外引进品种“剑宝”（四倍体）选择多个优异单株进行正反杂交，２个杂交
组合分别混收后代群体种子，然后每年对各杂交子代群体进行混合选择，选择目标是植株高大、分蘖多、叶片宽
大、冬季生长速度快等，到目前为止，共进行了５轮（代）混合选择。
表１ 供试材料信息
犜犪犫犾犲１ 犜犺犲犻狀犳狅狉犿犪狋犻狅狀狅犳狋犺犲狋犲狊狋犲犱犿犪狋犲狉犻犪犾狊
编号
Ｃｏｄｅ
材料名称
Ｍａｔｅｒｉａｌｓｎａｍｅ
样本数
Ｔｈｅｎｕｍｂｅｒ
ｏｆｓａｍｐｌｅｓ
编号
Ｃｏｄｅ
材料名称
Ｍａｔｅｒｉａｌｓｎａｍｅ
样本数
Ｔｈｅｎｕｍｂｅｒ
ｏｆｓａｍｐｌｅｓ
Ｃ１ 长江２号ＣｈａｎｇｊｉａｎｇＮｏ．２ ３０ Ｃ７ 剑宝×长江２号（Ｆ５）Ｊｕｍｂｏ×ＣｈａｎｇｊｉａｎｇＮｏ．２（Ｆ５） ３０
Ｃ２ 剑宝Ｊｕｍｂｏ ３０ Ｃ８ 长江２号×剑宝（Ｆ１）ＣｈａｎｇｊｉａｎｇＮｏ．２×Ｊｕｍｂｏ（Ｆ１） ３０
Ｃ３ 剑宝×长江２号（Ｆ１）Ｊｕｍｂｏ×ＣｈａｎｇｊｉａｎｇＮｏ．２（Ｆ１） ３０ Ｃ９ 长江２号×剑宝（Ｆ２）ＣｈａｎｇｊｉａｎｇＮｏ．２×Ｊｕｍｂｏ（Ｆ２） ３０
Ｃ４ 剑宝×长江２号（Ｆ２）Ｊｕｍｂｏ×ＣｈａｎｇｊｉａｎｇＮｏ．２（Ｆ２） ３０ Ｃ１０ 长江２号×剑宝（Ｆ３）ＣｈａｎｇｊｉａｎｇＮｏ．２×Ｊｕｍｂｏ（Ｆ３） ３０
Ｃ５ 剑宝×长江２号（Ｆ３）Ｊｕｍｂｏ×ＣｈａｎｇｊｉａｎｇＮｏ．２（Ｆ３） ３０ Ｃ１１ 长江２号×剑宝（Ｆ４）ＣｈａｎｇｊｉａｎｇＮｏ．２×Ｊｕｍｂｏ（Ｆ４） ３０
Ｃ６ 剑宝×长江２号（Ｆ４）Ｊｕｍｂｏ×ＣｈａｎｇｊｉａｎｇＮｏ．２（Ｆ４） ３０ Ｃ１２ 长江２号×剑宝（Ｆ５）ＣｈａｎｇｊｉａｎｇＮｏ．２×Ｊｕｍｂｏ（Ｆ５） ３０
１．２ ＤＮＡ提取及检测
２０１３年２月参试的１２份多花黑麦草材料，每份材料随机选取３０个健康单株，用其嫩叶按照ＣＴＡＢ法提取
其单株基因组ＤＮＡ。采用０．８％琼脂糖凝胶电泳及紫外分光光度计检测ＤＮＡ的纯度及浓度，符合实验要求的
ＤＮＡ存放于－２０℃冰箱备用。纯度及浓度不符合要求的，重新提取ＤＮＡ。
１．３ ＳＳＲ－ＰＣＲ反应及电泳检测
ＳＳＲ－ＰＣＲ反应扩增体系为１５μＬ，包括：ＤＮＡ１μＬ（１０ｎｇ／μＬ）、ＰＣＲＭｉｘ７．５μＬ（北京天根生化供试），
正、反向引物各０．４μＬ（１０ｐｍｏｌ／μＬ），ＴａｑＤＮＡ聚合酶０．３μＬ（２．５Ｕ／μＬ），ｄｄＨ２Ｏ补足体积。反应程序采用
ｔｏｕｃｈｄｏｗｎＰＣＲ：９４℃预变性５ｍｉｎ；１０个降落循环：９４℃变性３０ｓ，６５℃开始每个循环降低０．５℃复性４５ｓ，直至
６０℃、７２℃延伸１ｍｉｎ；９４℃变性３０ｓ，６０℃复性４５ｓ、７２℃延伸１ｍｉｎ，共计３０个循环；７２℃延伸７ｍｉｎ；１０℃保
存。引物采用最新开发的多花黑麦草基因组ＳＳＲ引物［１８］。
扩增产物在６％聚丙烯酰胺凝胶上检测，先用２００Ｖ恒定电压预电泳３０ｍｉｎ，再在样孔中每个样品点样６～８
μＬ，以５０ｂｐｌａｄｄｅｒ为分子量标准，并用４００Ｖ电压电泳２ｈ，参照许绍斌等
［１９］的方法银染。电泳检测重复２次。
１．４ 数据统计及分析
由于供试材料均为同源四倍体，利用ＳＳＲ标记难以辨别杂合基因型，故本研究将ＳＳＲ标记不进行基因型判
定，按照如下方法处理：按点样顺序对不同ＳＳＲ引物扩增分子量范围内的多态性条带逐条记录，对相同分子量的
条带按有无分别赋值，有带记为１，无带记为０，构成二元数据矩阵。统计扩增产物的条带总数（ｔｏｔａｌＮｏ．ｏｆ
ｂａｎｄｓ，ＴＮＢ）和多态性条带数量（Ｎｏ．ｏｆｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄｓ，ＮＰＢ），计算多态性百分率（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｐｏｌｙｍｏｒ
ｐｈｉｃｂａｎｄｓ，ＰＰＢ）。利用ＰＯＰＧＥＮＥ软件计算各群体的Ｓｈａｎｎｏｎ多样性指数及Ｎｅｉ’ｓ基因多样性。
２ 结果与分析
２．１ ＳＳＲ引物的筛选及其多态性分析
从１００对ＳＳＲ引物中筛选出来２０对条带清晰、多态性好的引物（表２），对试验材料进行ＰＣＲ扩增，共得到
６４３ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．５
２１７条清晰可辨条带，平均每对引物扩增出的条带数为１０．９条；其中多态性条带共有２０２条，平均每对引物扩增
出１０．１条多态性条带，引物的平均多态性条带百分率达到９２．２％。表明这２０对ＳＳＲ引物具有较高的检测
效率。
表２ 用于多花黑麦草犛犛犚分析的引物序列和多态性
犜犪犫犾犲２ 犘狉犻犿犲狉狊犲狇狌犲狀犮犲狊犪狀犱犪犿狆犾犻犳犻犮犪狋犻狅狀狉犲狊狌犾狋狊犳狉狅犿犛犛犚犪狀犪犾狔狊犲狊狅犳犔．犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿
引物名称
ＳＳＲｃｏｄｅ
正向引物（５′→３′）
Ｆｏｒｗａｒｄｐｒｉｍｅｒ
反向引物（５′→３′）
Ｒｅｖｅｒｓｅｐｒｉｍｅｒ
扩增总条
带数ＴＮＢ
多态性条
带数ＮＰＢ
多态性比率
ＰＰＢ（％）
ＬＭｇＳＳＲ０００１Ａ ＣＧＡＴＧＡＴＣＴＣＡＴＴＣＧＡＡＣＧＧＴＧ ＡＧＡＡＣＧＣＴＣＣＣＴＣＡＴＧＴＣＧＣ １２ １２ １００．０
ＬＭｇＳＳＲ０１０１Ｂ ＧＣＡＣＣＴＡＴＴＣＡＴＧＧＣＴＣＣＧＧ ＧＣＴＴＴＧＣＣＧＧＴＴＡＴＧＧＣＴＣＣ １０ ９ ９０．０
ＬＭｇＳＳＲ０１０２Ｈ ＣＡＧＴＴＧＣＡＡＡＧＣＣＧＡＴＴＴＣＧ ＡＣＡＧＴＴＧＧＡＧＴＴＡＡＣＣＣＣＡＴＡＧＴＣＡ ９ ８ ８８．９
ＬＭｇＳＳＲ０１０２Ｇ ＡＡＡＴＣＴＣＣＣＣＡＡＴＣＣＧＧＴＣＧ ＣＣＴＧＡＴＣＴＧＴＧＧＡＴＴＣＣＣＣＧ １４ １３ ９２．９
ＬＭｇＳＳＲ０１０５Ｆ ＧＧＡＡＧＧＴＴＴＴＴＡＡＴＧＡＧＧＣＧＧＣ ＴＡＧＡＴＴＴＧＴＧＧＧＴＧＣＧＧＡＴＴＣＡ ８ ８ １００．０
ＬＭｇＳＳＲ０１０７Ｇ ＡＧＡＡＴＧＴＧＣＧＡＣＴＧＧＣＧＴＴＧ ＧＴＧＡＴＣＣＣＧＡＴＣＡＣＡＣＧＣＡＣ １１ １０ ９０．９
ＬＭｇＳＳＲ０１０８Ｈ ＡＴＧＧＡＡＣＴＣＴＧＧＣＡＣＡＣＣＡＧ ＧＣＡＴＧＧＣＴＡＣＡＴＣＣＴＴＣＣＡＧ １１ １０ ９０．９
ＬＭｇＳＳＲ０１１１Ｇ ＡＧＴＴＧＴＴＧＴＴＧＣＣＴＣＴＣＧＡＧＡＡＣＣ ＴＡＣＣＧＡＴＣＴＧＡＡＴＣＧＡＴＣＣＴＣＣＡＴ １５ １４ ９３．３
ＬＭｇＳＳＲ０２０１Ｂ ＣＴＴＴＡＴＴＧＣＡＣＴＴＴＡＣＴＴＧＣＣＴＴＧＣ ＣＧＡＴＧＴＴＣＣＡＣＧＴＣＡＧＧＴＧＧ １３ １２ ９２．３
ＬＭｇＳＳＲ０２０５Ｅ ＧＣＡＧＴＧＧＣＴＣＣＡＧＴＧＧＣＴＴＴ ＡＣＧＧＣＴＧＧＧＡＡＴＣＣＡＣＡＣＴＣ ７ ７ １００．０
ＬＭｇＳＳＲ０２０５Ｄ ＡＣＴＧＣＣＴＧＣＡＣＴＧＧＴＧＣＴＴＧ ＧＣＴＴＡＣＴＴＣＴＧＣＴＧＡＣＡＣＴＧＴＴＴＴＡＣＡ １５ １４ ９３．３
ＬＭｇＳＳＲ０２０７Ｆ ＣＡＣＣＴＣＣＡＧＡＣＣＴＣＣＴＣＣＡＡ ＧＣＡＧＣＴＴＧＴＧＣＧＧＣＴＴＧＡＴＡ １３ １２ ９２．３
ＬＭｇＳＳＲ０２０８Ｃ ＣＡＡＣＡＡＣＡＧＣＡＧＣＡＧＴＴＧＣＡ ＡＣＣＣＡＧＣＡＣＴＧＣＴＣＣＣＡＧＴＡ ９ ８ ８８．９
ＬＭｇＳＳＲ０２１２Ｅ ＴＣＡＡＴＣＧＡＡＧＡＧＡＴＣＧＧＣＧＡ ＣＡＣＴＣＴＡＧＣＴＧＣＧＣＣＣＧＡＴＴ １２ １２ １００．０
ＬＭｇＳＳＲ０３０４Ｆ ＣＡＧＡＴＧＧＧＣＡＧＴＴＧＣＣＡＣＴＧ ＧＴＡＴＴＧＴＡＣＡＣＡＣＡＡＧＣＡＴＡＴＴＧＧＣＧ １０ ９ ９０．０
ＬＭｇＳＳＲ０３１１Ｂ ＧＧＣＡＡＧＴＧＣＡＡＡＴＣＣＡＴＴＧＣ ＣＣＡＡＡＧＴＧＧＧＣＴＴＣＣＣＡＡＧＡ ８ ７ ８７．５
ＬＭｇＳＳＲ０４０９Ｂ ＴＣＣＴＴＣＣＴＧＡＡＴＧＡＧＡＧＡＧＴＧＡＴＧ ＴＧＴＣＴＧＣＡＴＴＴＴＴＡＴＧＣＧＴＧＴＧ １１ ９ ８１．８
ＬＭｇＳＳＲ０４０９Ｄ ＧＣＡＡＧＣＡＡＴＴＧＣＡＴＧＣＡＧ ＴＣＴＧＣＡＧＧＧＡＧＣＡＣＴＧＴＴＴ １３ １２ ９２．３
ＬＭｇＳＳＲ０７０５Ｄ ＡＣＣＡＧＧＣＡＣＡＴＧＴＣＣＴＧＣＡＣ ＣＣＴＡＡＧＡＡＴＧＡＡＣＴＧＡＡＡＴＧＣＴＡＣＣＧ ９ ８ ８８．９
ＬＭｇＳＳＲ０７０７Ｇ ＣＡＡＣＣＡＧＡＧＣＡＣＧＣＣＣＴＡＣＡ ＧＣＡＣＡＴＴＧＣＣＴＴＣＣＧＴＧＡＴＧ ７ ７ １００．０
总和 Ｔｏｔａｌ ２１７ ２０１
平均 Ａｖｅｒａｇｅ １０．９ １０．１ ９２．２
２．２ 各杂交后代群体的ＳＳＲ扩增条带分析
通过条带类型统计，对各参试多花黑麦草材料条带类型做划分，计算各类型条带数在总条带数中所占的比
重，可以分析各杂交世代材料在条带类型上的变化。如表３所示，具有该类型条带的记为“＋”，不具有该类型条
带的记为“－”，当某条带在群体中出现频率高于７０％时可看作该群体的共有条带。条带类型被划为７类。Ⅰ
类：条带在父本、母本、子代中都出现；Ⅱ类：条带在双亲中均出现，而子代中没有出现；Ⅲ类：条带在父本及子代中
出现，而母本没有出现；Ⅳ类：条带仅在父本中出现，而母本和子代中均没有出现；Ⅴ类：条带在母本及子代中出
现，而父本中没有出现；Ⅵ类：条带仅在母本中出现，而父本和子代中均没有出现；Ⅶ类：条带仅在子代中出现，而
父母本中均没有出现。
从条带类型占条带总数百分比看，各群体均具有上述７种条带类型（图１，图２）。Ⅰ类条带反映双亲对后代
的遗传贡献，它在各类型条带中的比例最大，约占３０．５％～３８．６％，杂交世代组合“剑宝（♀）×长江２号（♂）”
中，Ｃ３（Ｆ１）＞Ｃ４（Ｆ２），Ｃ４（Ｆ２）＜Ｃ５（Ｆ３）＜Ｃ６（Ｆ４）＜Ｃ７（Ｆ５）；杂交世代组合“长江２号（♀）×剑宝（♂）”中，Ｃ８（Ｆ１）
＞Ｃ９（Ｆ２），Ｃ９（Ｆ２）＜Ｃ１０（Ｆ３）＜Ｃ１１（Ｆ４）＜Ｃ１２（Ｆ５）。２个组合中均表现出Ｆ２＜Ｆ１＜Ｆ３＜Ｆ４＜Ｆ５ 的规律。Ⅱ类条
７４３第２３卷第５期 草业学报２０１４年
带占条带总数的百分比可以反映子代对双亲条带的缺失情况：杂交世代组合“剑宝（♀）×长江２号（♂）”中，Ｃ４
（Ｆ２）＞Ｃ３（Ｆ１）＞Ｃ５（Ｆ３）＞Ｃ６（Ｆ４）＞Ｃ７（Ｆ５），而杂交世代组合“长江２号（♀）×剑宝（♂）”各群体间拥有相同的规
律。Ⅰ、Ⅱ类条带类型的统计规律表明各杂交世代群体中Ｆ２ 代出现最大的遗传分离，从Ｆ３ 代起各世代材料继承
双亲遗传背景的比例越来越高，而产生的新的遗传变异越来越少。Ⅲ类条带与Ⅴ类条带的总数表示子代具有父
本或者母本一方的特征带总数。Ⅳ类条带与Ⅵ类条带的总数表示子代同时缺失父本和母本的特异性条带总数。
从统计结果看，相对于Ｆ１ 及Ｆ２ 代，Ｆ３、Ｆ４ 及Ｆ５ 代继承父本或母本一方的特异性条带的比例呈现逐步减少的趋
势，而同时缺失父本和母本特异性条带的比例也在逐渐减少，说明Ｆ３、Ｆ４ 及Ｆ５ 代更多的继承了父母本的分子特
性，出现较少的遗传变异。而Ⅶ类条带表示子代特有的条带，各世代材料表现出Ｆ１＞Ｆ２，Ｆ２＜Ｆ３＜Ｆ４＜Ｆ５ 的规
律，表明杂交子代具有的特异性条带数有增多的趋势。
图１ 犛犛犚引物犔犕犵犛犛犚０１０５犉的扩增电泳图
犉犻犵．１ 犛犛犚犪犿狆犾犻犳犻犲犱狉犲狊狌犾狋狊狑犻狋犺狆狉犻犿犲狉狆犪犻狉犔犕犵犛犛犚０１０５犉
Ⅰ～Ⅶ表示７种条带类型。Ⅰ～Ⅶ ｍｅａｎｔｈｅｓｅｖｅｎｂａｎｄｔｙｐｅｓ．下同Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
图２ 犛犛犚引物犔犕犵犛犛犚０２０５犈的扩增电泳图
犉犻犵．２ 犛犛犚犪犿狆犾犻犳犻犲犱狉犲狊狌犾狋狊狑犻狋犺狆狉犻犿犲狉狆犪犻狉犔犕犵犛犛犚０２０５犈
表３ 杂交组合“剑宝（♀）×长江２号（♂）”和“长江２号（♀）×剑宝（♂）”各世代条带类型统计
犜犪犫犾犲３ 犜犺犲犫犪狀犱狋狔狆犲狊狅犳犮狉狅狊狊犮狅犿犫犻狀犪狋犻狅狀“犑狌犿犫狅（♀）×犆犺犪狀犵犼犻犪狀犵犖狅．２（♂）”犪狀犱“犆犺犪狀犵犼犻犪狀犵犖狅．２（♀）×犑狌犿犫狅（♂）”
条带类型
Ｂａｎｄ
ｔｙｐｅｓ
世代Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
父本
Ｍａｌｅｐａｒｅｎｔ
母本
Ｆｅｍａｌｅｐａｒｅｎｔ
子代
Ｆｉｌｉａｌｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ
各条带类型的百分比Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｔｈｅｂａｎｄｔｙｐｅｓ（％）
Ｃ３
（Ｆ１）
Ｃ４
（Ｆ２）
Ｃ５
（Ｆ３）
Ｃ６
（Ｆ４）
Ｃ７
（Ｆ５）
Ｃ８
（Ｆ１）
Ｃ９
（Ｆ２）
Ｃ１０
（Ｆ３）
Ｃ１１
（Ｆ４）
Ｃ１２
（Ｆ５）
Ⅰ ＋ ＋ ＋ ３３．４ ３０．５ ３５．５ ３７．４ ３８．６ ３４．１ ３３．２ ３５．４ ３９．１ ４０．４
Ⅱ ＋ ＋ － ５．６ ６．１ ４．３ ３．２ ２．６ ５．７ ５．６ ４．７ ４．１ ２．５
Ⅲ ＋ － ＋ １８．２ １９．１ １８．６ １６．４ １４．２ １８．７ ２０．１ １８．６ １７．１ １７．８
Ⅳ ＋ － － １１．５ １２．０ １３．４ １１．７ １２．６ １２．１ １１．８ １２．４ １１．９ １１．６
Ⅴ － ＋ ＋ １２．４ １３．１ １１．７ １１．９ １３．２ １３．４ １２．４ １３．１ １２．０ １１．５
Ⅵ － ＋ － １７．６ １８．３ １３．０ １４．９ １４．１ １４．８ １５．７ １１．７ １１．２ １０．７
Ⅶ － － ＋ １．３ ０．９ ３．５ ４．５ ４．７ １．２ １．２ ４．１ ４．６ ５．５
２．３ 不同杂交世代群体间的遗传变异比较
多态性条带百分率（ＰＰ）、Ｓｈａｎｎｏｎ多样性指数（Ｉ）和Ｎｅｉ’ｓ基因多样性（Ｈｏ）等都是能够反映群体内的遗传
８４３ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．５
多样性丰富程度或群体变异程度的指标。对供试的多
花黑麦草各群体进行多态性条带统计（表４），发现２０
对具有多态性的ＳＳＲ引物共扩增出２１７个条带，其中
多态性条带比例为９２．２％。杂交世代组合“剑宝（♀）
×长江２号（♂）”的改良群体中，各世代群体的多态性
条带数出现先增后减的规律，表明遗传变异在Ｃ４（Ｆ２）
群体中达到最多之后依次减少。Ｃ３、Ｃ４ 群体的多态性
条带数高于两亲本Ｃ１、Ｃ２ 的多态性条带数，杂交使多
花黑麦草群体早代（Ｆ１、Ｆ２）的遗传变异增多。杂交世
代组合“长江２号（♀）×剑宝（♂）”的改良群体也表现
出相同的规律。
利用Ｐｏｐｇｅｎｅ计算Ｃ１～Ｃ１２各群体的Ｉ和 Ｈｏ 指
数，进而计算群体平均遗传多样性指数（Ｈｐｏｐ）及总群
体遗传多样性指数（Ｈｓｐ），分析遗传多样性在群体内和
群体间的分布。结果表明，杂交世代组合“剑宝（♀）×
长江２号（♂）”的各改良群体（Ｃ３～Ｃ７）中各群体世代
的Ｓｈａｎｎｏｎ多样性指数和Ｎｅｉ’ｓ基因多态性总体是减
小的，即改良群体内的遗传变异逐步降低。Ｃ３（Ｆ３）～
Ｃ７（Ｆ５）群体的平均多样性指数（Ｈｐｏｐ）为１．３８２，总的
表４ 供试材料的遗传多样性分析
犜犪犫犾犲４ 犌犲狀犲狋犻犮犱犻狏犲狉狊犻狋狔犻狀犱犲狓犲狊狅犳狋犲狊狋犲犱犿犪狋犲狉犻犪犾狊
组合
Ｃｒｏｓｓｅｓ
多态性
条带数
Ｎｏ．ｏｆ
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ
ｂａｎｄｓ
多态性条带
百分率
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆ
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ
ｂａｎｄｓ（％）
平均Ｎｅｉ’ｓ
基因多态性
Ａｖｅｒａｇｅ
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ
ｏｆＮｅｉ’ｓ
Ｓｈａｎｎｏｎ遗传
多态性指数
Ｓｈａｎｎｏｎｇｅｎｅｔｉｃ
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ
ｉｎｄｅｘ
Ｃ１ １７０ ７８．３ ０．７１２ ０．９３６
Ｃ２ １８８ ８６．６ ０．７８５ １．１２４
Ｃ３（Ｆ１） １９３ ８８．９ ０．７９８ １．５７９
Ｃ４（Ｆ２） ２００ ９２．２ ０．８２４ １．７２６
Ｃ５（Ｆ３） １８１ ８３．４ ０．７６３ １．３５６
Ｃ６（Ｆ４） １７２ ７９．３ ０．７２３ １．２３４
Ｃ７（Ｆ５） １６７ ７７．０ ０．７０５ １．０２１
Ｃ８（Ｆ１） １９１ ８０．０ ０．７２７ １．４５６
Ｃ９（Ｆ２） １９８ ９１．２ ０．８１６ １．６７８
Ｃ１０（Ｆ３） １８４ ８４．８ ０．７７２ １．２３７
Ｃ１１（Ｆ４） １７９ ８２．５ ０．７５４ １．１２４
Ｃ１２（Ｆ５） １７０ ７８．３ ０．７１２ ０．９６５
群体遗传多样性指数（Ｈｓｐ）为１．９１２，即遗传多样性７２．３％分布在群体内，２７．７％分布在群体世代间，说明杂交组
合“剑宝（♀）×长江２号（♂）”的各世代改良群体内的遗传多样性远大于各轮改良群体间的遗传多样性，这符合
多花黑麦草异花授粉的繁育方式［２０］。在杂交世代组合“长江２号（♀）×剑宝（♂）”中，各轮改良群体（Ｃ８～Ｃ１２）
也表现出随着选择世代的增加遗传变异减少的情况，且有７５．２％的遗传多样性存在于群体内，２４．８％的遗传多
样性存在于群体间。
３ 讨论与结论
本研究利用ＳＳＲ分子标记对混合选择下的２个多花黑麦草杂交后代５轮改良群体的遗传变异进行分析。
从条带类型的变化上看，多花黑麦草杂交群体随着混合选择的进行，ＳＳＲ引物扩增出来的与父母本共有的非特
异性条带数增多，缺失亲本特异性条带数减少，即群体的遗传变异减少。遗传多样性参数也表现出同样的趋势，
各改良群体的遗传多样性指数、多态性条带数及多态性条带百分率等都随着选择的不断进行呈现出减小。关于
供试多花黑麦草群体内遗传变异随选择世代的增加而下降的原因，这可能是连续对多花黑麦草株高、叶宽等性状
定向选择导致遗传漂变产生新的育种群体的结果［２１］。此外在条带类型分析中发现，杂交子代有缺失双亲共有条
带（Ⅱ类条带）及出现非双亲条带（Ⅶ类条带）的情况。若亲本的基因型杂合，子代可能会出现双隐性基因型，再经
过人工选择就会出现Ⅱ类缺少条带。杂交中子代的ＤＮＡ序列也可能会出现非孟德尔式的变异，子代ＤＮＡ序列
中可能出现非亲本序列，从而有了Ⅶ类条带。国内外研究中已有同类报道，存在杂交子代缺失亲本序列和出现非
亲本序列的现象［２２２３］。
多花黑麦草通过杂交可以使其早代（Ｆ１、Ｆ２）的遗传多样性增加，但是随着选择的进行，群体内个体间的遗传
多样性会因连续对性状的定向选择以及因群体数量和选择强度加大所引起的遗传漂变而出现下降趋势。因此，
在多花黑麦草杂交育种过程中，应尽可能扩大群体规模，增加有效群体的含量或增加新的优良外源种质，并适当
降低选择强度，来减小遗传漂移，以保持育种群体的遗传多样性。同时，继续保持适度选择压力，对Ｆ６ 等世代继
续检验其与亲本和各杂交世代群体内多样性的差异性，还应从表型和具有群体诊断性的高频率稳定条带上来检
验新群体与原始亲本群体的差异，为新品种选育提供直接证据。
９４３第２３卷第５期 草业学报２０１４年
参考文献：
［１］ 董宽虎，沈益新．饲草生产学［Ｍ］．北京：中国农业出版社，２００３：１１３１１７．
［２］ 于林清，云锦凤．中国牧草育种研究进展［Ｊ］．中国草地，２００５，２７（３）：６１６４．
［３］ 云锦凤．牧草及饲料作物育种学［Ｍ］．北京：中国农业出版社，２００１：９１２．
［４］ 许能祥，顾洪如，丁成龙，等．多花黑麦草耐盐性及其在盐土条件下饲用品质的研究［Ｊ］．草业学报，２０１３，２２（４）：８９９８．
［５］ 苏加楷．中国牧草新品种育种的回顾与展望［Ｊ］．草原与草坪，２００１，（４）：３８，１６１７．
［６］ 张新跃，李元华，苟文龙，等．多花黑麦草研究进展［Ｊ］．草业科学，２００９，２１（１）：５５６０．
［７］ ＪｏｓｈｉＤＣ，ＳｈｒｏｔｒｉａＰＫ，ＳｉｎｇｈＲａｖｉｎｄｒａ，犲狋犪犾．ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＲＡＰＤａｎｄＩＳＳＲｍａｒｋｅｒｓｙｓｔｅｍｓｆｏｒｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇｄｉｓｔｉｎｃｔｉｖｅ
ｎｅｓｓｏｆｆｏｒａｇｅＳｏｒｇｈｕｍ（犛狅狉犵犺狌犿犫犻犮狅犾狅狉Ｌ．Ｍｏｅｎｃｈ）ｖａｒｉｅｔｉｅｓａｓａｄｄｉｔｉｏｎａｌｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒｓｆｏｒｐｌａｎｔｖａｒｉｅｔｙｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｉｎｄｉａｎ
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＧｅｎｅｔｉｃｓａｎｄＰｌａｎｔＢｒｅｅｄｉｎｇ，２０１１，７１（１）：２５３６．
［８］ 李杰勤，王丽华，詹秋文，等．２０个黑麦草品系的ＳＲＡＰ遗传多样性分析［Ｊ］．草业学报，２０１３，２２（２）：１５８１６４．
［９］ 刘欢，慕平，赵桂琴．燕麦种质资源遗传多样性ＩＳＳＲ研究［Ｊ］．草业学报，２０１２，２１（４）：１１６１２４．
［１０］ 曾亮，袁庆华，王方，等．冰草属植物种质资源遗传多样性的ＩＳＳＲ分析［Ｊ］．草业学报，２０１３，２２（１）：２６０２６７．
［１１］ 李杰勤，王丽华，詹秋文，等．蓝天堂黑麦草的ＮａＮ３ 诱变及其ＲＡＰＤ分析［Ｊ］．草业学报，２０１３，２２（１）：２７６２８１．
［１２］ 曾汉元，魏麟，刘鹏，等．能源草芦竹遗传多样性的ＩＳＳＲ分析［Ｊ］．草业学报，２０１３，２２（３）：２６６２７３．
［１３］ 刘涛，刘左军，刘凤梅，等．钝裂银莲花不同居群遗传多样性的ＩＳＳＲ分析［Ｊ］．草业学报，２０１３，２２（３）：２５９２６５．
［１４］ ＩｎｏｕｅＭ，ＧａｏＺＳ．ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆａｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｌｉｎｋａｇｅｍａｐｏｆＩｔａｌｉａｎｒｙｅｇｒａｓｓｕｓｉｎｇＲＦＬＰＡＦＬＰＴＡＳｓｍａｒｋｅｒｓ［Ｊ］．Ｇｅ
ｎｏｍｅ，２００４，４７（１）：５７．
［１５］ ＥｄｕａｒｄｏＡＶ，ＣａｒｏｌｉｎｅＭＣ．Ｇｅｎｅｔｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆａｎｎｕａｌｒｙｅｇｒａｓｓ（犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿）ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｅｓｔｉｍａｔｅｄｂｙＲＡＰＤ［Ｊ］．
ＳｃｉｅｎｔｉａＡｇｒｉｃｏｌａ（Ｐｉｒａｃｉｃａｂａ，Ｂｒａｚ．），２００４，６１（４）：４０７４１３．
［１６］ 季扬，张新全，马啸，等．多花黑麦草品种（系）间杂交及杂交后代ＳＲＡＰ遗传分析［Ｊ］．草业学报，２００９，１８（４）：２６０２６５．
［１７］ 杨文轩，马啸，张新全，等．多花黑麦草品种间杂交Ｆ２ 代分子标记遗传分析［Ｊ］．草业学报，２０１２，２１（４）：１２５１３３．
［１８］ ＨｉｒａｔａＭ，ＣａｉＨＷ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｉｍｐｌｅｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅｐｅａｔ（ＳＳＲ）ｍａｒｋｅｒｓａｎｄｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆａｎＳＳＲｂａｓｅｄｌｉｎｋａｇｅｍａｐｉｎ
Ｉｔａｌｉａｎｒｙｅｇｒａｓｓ（犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿Ｌａｍ．）［Ｊ］．ＴｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎｄＡｐｐｌｉｅｄＧｅｎｅｔｉｃｓ，２００６，１１３（２）：２７０２７９．
［１９］ 许绍斌，陶玉芬，杨昭庆，等．简单快速的ＤＮＡ银染和胶保存方法［Ｊ］．遗传，２００２，２４（３）：３３５３３６．
［２０］ ＳｃｈｏｅｎＤＪ，ＢｒｏｗｎＡＨＤ．Ｉｎｔｒａｓｐｅｃｉｆｉｃｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｇｅｎｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｉｚｅｃｏｒｒｅｌａｔｅｓｗｉｔｈｔｈｅ
ｍａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｎｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＵＳＡ，１９９１，８８：４４９４４４９７．
［２１］ 魏昕，荣廷昭．墨白９６４群体５轮混合选择遗传变异的分子生物学研究［Ｊ］．中国农业科学，２００６，３９（２）：２３７２４５．
［２２］ ＡｙｌｉｆｆｅＭＡ，ＬａｗｒｅｎｃｅＧＪ，ＥｌｉｓＪＧ，犲狋犪犾．Ｈｅｔｅｒｏｄｕｐｌｅｘｍｏｌｅｃｕｌｅｓｆｏｒｍｅｄｂｅｔｗｅｅｎａｌｅｌｉｃｓｅｑｕｅｎｃｅｓｃａｕｓｅｎｏｎｐａｒｅｎｔａｌ
ＲＡＰＤｂａｎｄｓ［Ｊ］．ＮｕｃｌｅｉｃＡｃｉｄＲｅｓｅａｒｃｈ，１９９４，２２（９）：１６３２１６３６．
［２３］ ＦｅｌｄｍａｎＭ，ＬｅｖｙＡＡ．Ａｌｏｐｏｌｙｐｌｏｉｄｙａｓｈａｐｉｎｇｆｏｒｃｅｉｎｔｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆｗｈｅａｔｇｅｎｏｍｅｓ［Ｊ］．ＣｙｔｏｇｅｎｅｔｉｃａｎｄＧｅｎｏｍｅＲｅ
ｓｅａｒｃｈ，２００５，１０９（１３）：２５０２５８．
０５３ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．５
犜犺犲犵犲狀犲狋犻犮狏犪狉犻犪狋犻狅狀狉犲狏犲犪犾犲犱犫狔犛犛犚犿犪狉犽犲狉狊犻狀犮狉狅狊狊犫狉犲犲犱犻狀犵犵狉狅狌狆狊狅犳
犪狀狀狌犪犾狉狔犲犵狉犪狊狊犪犳狋犲狉犮狅狀狋犻狀狌狅狌狊犿犪狊狊狊犲犾犲犮狋犻狅狀
ＷＡＮＧＳｈａｏｆｅｉ，ＨＵＡＮＧＬｉｎｋａｉ，ＺＨＡＮＧＸｉｎｑｕａｎ，ＭＡＸｉａｏ
（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｒａｓｓｌａｎｄＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａ’ａｎ６２５０１４，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：ＳＳＲ ｍａｒｋｅｒｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｔｗｏｃｒｏｓｓｂｒｅｅｄｉｎｇｇｒｏｕｐｓｏｆａｎｎｕａｌ
ｒｙｅｇｒａｓｓａｆｔｅｒ５ｃｙｃｌｅｓｍａｓｓｓｅｌｅｃｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈｔｈｅ２０ｐｒｉｍｅｒｐａｉｒｓｓｅｌｅｃｔｅｄ，ａｔｏｔａｌｏｆ２１７ｂａｎｄｓｗｅｒｅｄｅｔｅｃｔｅｄｉｎ
ｔｈｅｔｗｏｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄｔｈｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄｓｗａｓ９２．２％．Ｉｎｔｈｅｔｗｏｃｒｏｓｓｂｒｅｅｄｉｎｇｇｒｏｕｐｓ，
７２．３％ｏｒ７５．２％ｏｆｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｗｅｒｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｉｎｔｒａｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓａｎｄ２７．７％ｏｒ２４．８％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅ
ｌｙ，ｗｅｒｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｉｎｔｅｒｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｗａｓｍｕｃｈｍｏｒｅｔｈａｎｔｈａｔｏｆ
ｔｈｅｉｎｔｒａｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ．Ａｆｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｂａｎｄｓ，ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｆｒｏｍｔｈｅａｍｐｌｉｆｉｅｄｒｅｓｕｌｔｓｔｈａｔｔｈｅｃｒｏｓｓｂｒｅｅｄｉｎｇ
ｇｒｏｕｐｓｈａｄｍｏｒｅｂａｎｄｓｓｈａｒｅｄｂｙｐａｒｅｎｔｓａｎｄｐｒｏｇｅｎｙｂｕｔｆｅｗｅｒｎｏｎｐａｒｅｎｔａｌｓｐｅｃｉｆｉｃｂａｎｄｓ．Ａｓｍａｓｓｓｅｌｅｃｔｉｏｎ
ｐｒｏｃｅｅｄｅｄｉｎｔｈｅｃｒｏｓｓｂｒｅｅｄｉｎｇｇｒｏｕｐｓ，ｔｈｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄｓｉｎｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓｄｅｃｌｉｎｅｄａｓｄｉｄｔｈｅ
ＳｈａｎｎｏｎｉｎｄｅｘａｎｄＮｅｉ’ｓｇｅｎｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｉｔｉｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｅａｃｈｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｄｅｃｌｉｎｅｄｕｎｄｅｒ
ｍａｓｓｓｅｌｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｉｓｓｔｕｄｙｗｉｌｐｒｏｖｉｄｅｓｏｍｅｂａｓｉｃｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｒｙｅｇｒａｓｓｃｒｏｓｓｂｒｅｅｄｉｎｇ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ａｎｎｕａｌｒｙｅｇｒａｓｓ（犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狉狌犿）；ｍａｓｓｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ＳＳＲｍａｒｋｅｒｓ；ｃｒｏｓｓｂｒｅｅｄｉｎｇ
１５３第２３卷第５期 草业学报２０１４年