全 文 ：书青藏高原老芒麦种质基于犛犚犃犘
标记的遗传多样性研究
鄢家俊１，２，白史且１，２，张新全１，游明鸿２，张昌兵２，李达旭２，曾怡１
（１．四川农业大学草业科学系，四川 雅安６２５０１４；２．四川省草原科学研究院，四川 成都６１１７３１）
摘要：采用ＳＲＡＰ分子标记技术，对采自青藏高原的５２份老芒麦材料进行遗传多样性分析，结果表明，１）用１６对
随机引物组合共扩增出３１８条清晰可辨的条带，其中多态性条带２７５条，占８６．４８％，材料间的遗传相似系数（ＧＳ）
范围为０．５０６４～０．９５８６，平均值为０．７９２１，物种水平上的Ｎｅｉ氏遗传多样性为０．２２７０，这些结果说明供试老芒
麦具有较为丰富的遗传多样性；２）对所有材料的聚类分析发现，在犌犛＝０．８０的水平上，供试材料可聚为５类，大部
分来自相同或相似生态地理环境的材料聚为一类，表明供试材料的聚类和其生态地理环境间有一定的相关性；３）
对５个老芒麦地理类群基于Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒ指数的遗传分化估算发现，类群内遗传变异占总变异的６５．２９％；而
类群间遗传变异占总变异的３４．７１％；４）对各生态地理类群基于Ｎｅｉ氏无偏估计的遗传一致度聚类分析表明，各生
态地理类群间的遗传分化与其所处的生态地理环境具有一定的相关性。
关键词：老芒麦；青藏高原；ＳＲＡＰ；遗传多样性；聚类分析
中图分类号：Ｓ５４３＋．９０３；Ｑ９４３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１０）０１０１７３１１
老芒麦（犈犾狔犿狌狊狊犻犫犻狉犻犮狌狊）别名西伯利亚披碱草，是禾本科（Ｇｒａｍｉｎｅａｅ）小麦族（Ｔｒｉｔｉｃｅａｅ）披碱草属（犈犾狔
犿狌狊）多年生疏丛型中旱生植物，染色体组构成为ＳｔＳｔＨＨ（２狀＝４ｘ＝２８）［１，２］。老芒麦在北半球温带地区分布较
广，是欧亚大陆的广布种，主要集中在东欧、西伯利亚、中国、蒙古、朝鲜、日本及印度；在北美洲也有少量分布，主
要集中在亚北极地区，即阿拉斯加和加拿大北部。我国野生老芒麦资源非常丰富，主要分布于东北、内蒙古、河
北、山西、陕西、甘肃、宁夏、青海、新疆、四川和西藏等省区，生境以森林草原的河谷草甸、山地草甸化草原、疏林、
灌丛和林间空地为主［１，３］。丰富的野生资源分布为老芒麦种质的收集、评价和育种提供了极为便利的条件。由
于其高产优质和对寒冷干旱气候的良好适应性，近年来，老芒麦已经成为青藏高原地区栽培利用最为广泛的当家
草种之一。
作为披碱草属的模式种老芒麦不仅具有重要的农牧业生产价值，在研究披碱草属及其近缘种的系统发育上
也有特殊的遗传地位。目前关于老芒麦遗传多样性的研究主要基于表型性状的观测，杨瑞武等［４］研究发现来自
四川、甘肃和新疆三省区不同居群的老芒麦在株高、叶片和穗部性状上存在较明显的差异；袁庆华等［５］以叶色、株
高和叶长等１３个田间农业生物学性状为考察指标，分析了２１个野生老芒麦居群间的生物多样性，结果表明，采
自同一地区的老芒麦因生境不同，其农业生物学性状具有较大的差异，而采自不同地区相似生境的居群之间在表
型上也存在差异，说明老芒麦的野生居群农业生物学性状不仅受生境条件的影响，也受空间距离的影响；鄢家俊
等［６］对采集自川西北高原的１３个野生老芒麦居群的１５项穗部形态指标进行了研究，Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒ指数
（犎狅）分析表明，１３个居群在穗部性状上具有丰富的遗传多样性（犎狅＝１．７９３７）。近年，对老芒麦遗传多样性的
分子标记研究也初见报道，Ｍａ等［７］利用ＩＳＳＲ（ｉｎｔｅｒｓｍｐｌｅｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅｐｅａｔ）标记对采集自川西北高原的８个野
生老芒麦居群的遗传多样性和群体遗传结构进行了分析和评价，研究发现老芒麦居群在物种水平上存在较高的
变异（ＩＳＳＲ多态性位点比率为７７．２％，基因多样性指数达０．２７４），而在群体水平的变异较低（各居群的ＩＳＳＲ多
态性位点比率在４４．０４％～５４．９２％，平均基因多样性指数仅为０．１８１）。群体遗传结构分化主要存在于群体内
第１９卷 第１期
Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
１７３－１８３
２０１０年２月
收稿日期：２００９０３０５；改回日期：２００９０５１５
基金项目：国家公益性草业行业科研项目（ｎｙｈｙｚｘ０７０２２）和现代农业产业技术体系建设专项资金资助。
作者简介：鄢家俊（１９８３），女，四川简阳人，博士。Ｅｍａｉｌ：ｙａｎｊ５１０＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｂａｉｔｕｒｆ＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
（５７．５％）。
形态学性状易受环境和人为因素的影响，对遗传变异的检测有限，ＤＮＡ分子标记的发展，极大地增加了研究
遗传多样性的方法，它可以揭示整个基因组上可能存在的大量变异［８］。相关序列扩增多态性（ｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅｌａｔｅｄ
ａｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ，ＳＲＡＰ），是由Ｌｉ和 Ｑｕｉｒｏｓ［９］在２００１年创建的一种基于聚合酶链反应（ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ
ｃｈａｉｎｒｅａｃｔｉｏｎ，ＰＣＲ）的新型ＤＮＡ分子标记技术。因其具有多态性高、重复性好、高共显性、便于克隆测序目标
片段、在基因组中分布均匀、引物通用性强等优点已广泛用于多种农作物、蔬菜、牧草及草坪草的遗传图谱构
建［９，１０］、比较基因组学［１１］、遗传多样性分析［１２，１３］、基因定位［１４，１５］、杂种优势的预测［１６］等诸多研究领域。
青藏高原不仅是我国重要的牧区，也是特殊生境的典型代表。而高原植物生长在高寒这一特殊生态环境中，
经过长期的演化，它们无论从形态结构、生理生化、基因表达等方面，还是在遗传学方面都形成了独有的适应性特
征［１７］。本研究首次应用ＳＲＡＰ分子标记对收集自青藏高原不同地区的５２份老芒麦种质进行遗传多样性分析，
旨在探讨在青藏高原高寒生态条件下，老芒麦的遗传基础，为老芒麦种质的收集保护和育种开发提供参考。
１ 材料与方法
１．１ 供试材料
供试材料为四川省草原科学研究院（编号为ＳＡＧ）、四川农业大学小麦研究所（编号为Ｙ和ＺＹ）和美国国家
植物种质资源库提供（编号为ＰＩ）。这些材料来源于四川阿坝州、四川甘孜州、西藏、青海和甘肃，各种质的地理
位置和生境概况见表１。
表１ 供试材料
犜犪犫犾犲１ 犠犻犾犱犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊犪犮犮犲狊狊犻狅狀狊狋犲狊狋犲犱犻狀狋犺犻狊狊狋狌犱狔
序号Ｎｏ． 材料编号Ａｃｃｅｓｓｉｏｎｎｕｍｂｅｒ 采样地点Ｏｒｉｇｉｎ 海拔 Ａｌｔｉｔｕｄｅ（ｍ） 生境 Ｈａｂｉｔａｔ
１ ＳＡＧ２０４０５９ 阿坝州，松潘Ｓｏｎｇｐａｎ，Ａ’ｂａ ３５５８ －
２ ＳＡＧ２０５１６４ 阿坝州，松潘Ｓｏｎｇｐａｎ，Ａ’ｂａ ３１１１ 森林边 Ｒｉｄｇｅｏｆｆｏｒｅｓｔ
３ ＳＡＧ２０５１６５ 阿坝州，松潘Ｓｏｎｇｐａｎ，Ａ’ｂａ ２９８９ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ
４ ＳＡＧ２０５１６７ 阿坝州，松潘Ｓｏｎｇｐａｎ，Ａ’ｂａ ３０２９ 山坡灌丛Ｓｌｏｐｅｓｈｒｕｂ
５ ＳＡＧ２０５１７０ 阿坝州，松潘Ｓｏｎｇｐａｎ，Ａ’ｂａ ３２１４ 河边山坡灌丛Ｓｌｏｐｅｓｈｒｕｂｏｆｒｉｖｅｒｓｉｄｅ
６ ＳＡＧ２０５１７１ 阿坝州，若尔盖Ｒｕｏｅｒｇａｉ，Ａ’ｂａ ２８４１ 森林边缘 Ｒｉｄｇｅｏｆｆｏｒｅｓｔ
７ ＳＡＧ２０５１７２ 阿坝州，若尔盖Ｒｕｏｅｒｇａｉ，Ａ’ｂａ ２８２１ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ
８ ＳＡＧ２０５１７３ 阿坝州，若尔盖Ｒｕｏｅｒｇａｉ，Ａ’ｂａ ２９８３ 河漫滩草地Ｓｗａｍｐｍｅａｄｏｗ
９ ＳＡＧ２０５１７９ 阿坝州，若尔盖Ｒｕｏｅｒｇａｉ，Ａ’ｂａ ３１３２ 森林边缘 Ｒｉｄｇｅｏｆｆｏｒｅｓｔ
１０ ＳＡＧ２０４０８１ 阿坝州，红原 Ｈｏｎｇｙｕａｎ，Ａ’ｂａ ３５６０ 亚高山灌丛草甸Ｓｈｒｕｂｍｅａｄｏｗ
１１ ＳＡＧ２０４０８９ 阿坝州，红原 Ｈｏｎｇｙｕａｎ，Ａ’ｂａ ３３７０ 峡谷灌丛坡地Ｓｈｒｕｂｓｌｏｐｉｎｇｆｉｅｌｄ
１２ ＳＡＧ２０５１８５ 阿坝州，红原 Ｈｏｎｇｙｕａｎ，Ａ’ｂａ ３４１４ 路边灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｒｏａｄｓｉｄｅ
１３ ＳＡＧ２０５１８７ 阿坝州，红原 Ｈｏｎｇｙｕａｎ，Ａ’ｂａ ３７３９ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ
１４ ＳＡＧ２０５１８９ 阿坝州，红原 Ｈｏｎｇｙｕａｎ，Ａ’ｂａ ３６５５ 河边灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｒｉｖｅｒｓｉｄｅ
１５ ＳＡＧ２０５２１５ 阿坝州，壤塘Ｒａｎｇｔａｎｇ，Ａ’ｂａ ３３６２ 路边山坡灌丛Ｓｌｏｐｅｓｈｒｕｂ
１６ ＳＡＧ２０６０１３ 阿坝州，壤塘Ｒａｎｇｔａｎｇ，Ａ’ｂａ ３２００ 路边灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｒｏａｄｓｉｄｅ
１７ ＳＡＧ２０５２１９ 阿坝州，阿坝县Ａ’ｂａｃｏｕｎｔｙ，Ａ’ｂａ ３１４０ 路边灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｒｏａｄｓｉｄｅ
１８ ＳＡＧ２０５２２６ 阿坝州，阿坝县Ａ’ｂａｃｏｕｎｔｙ，Ａ’ｂａ ３４１８ 路边灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｒｏａｄｓｉｄｅ
１９ ＳＡＧ２０５２３０ 阿坝州，阿坝县Ａ’ｂａｃｏｕｎｔｙ，Ａ’ｂａ ３３２４ 河边灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｒｉｖｅｒｓｉｄｅ
２０ ＳＡＧ２０６００９ 阿坝州，阿坝县Ａ’ｂａｃｏｕｎｔｙ，Ａ’ｂａ ３０００ 森林边缘 Ｒｉｄｇｅｏｆｆｏｒｅｓｔ
２１ 川草１号犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊ｃｖ．ＣｈｕａｎｃａｏＮｏ．１ 阿坝州，红原 Ｈｏｎｇｙｕａｎ，Ａ’ｂａ ３５１６ 试验地Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｃｅ
２２ 川草２号犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊ｃｖ．ＣｈｕａｎｃａｏＮｏ．２ 阿坝州，红原 Ｈｏｎｇｙｕａｎ，Ａ’ｂａ ３５１６ 试验地Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｃｅ
２３ ＳＡＧ２０５０８３ 甘孜州，雅江Ｙａｊｉａｎｇ，Ｇａｎｚｉ ３５２５ 河边灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｒｉｖｅｒｓｉｄｅ
４７１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１
续表１ Ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ
序号Ｎｏ． 材料编号Ａｃｃｅｓｓｉｏｎｎｕｍｂｅｒ 采样地点Ｏｒｉｇｉｎ 海拔 Ａｌｔｉｔｕｄｅ（ｍ） 生境 Ｈａｂｉｔａｔ
２４ ＳＡＧ２０５１１８ 甘孜州，稻城Ｄａｏｃｈｅｎｇ，Ｇａｎｚｉ ３５８０ 河边灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｒｉｖｅｒｓｉｄｅ
２５ ＳＡＧ２０５１１９ 甘孜州，稻城Ｄａｏｃｈｅｎｇ，Ｇａｎｚｉ ３７５９ 河边山坡草地Ｓｌｏｐｅｒａｎｇｅｌａｎｄ
２６ ＳＡＧ２０５１２４ 甘孜州，稻城Ｄａｏｃｈｅｎｇ，Ｇａｎｚｉ ３８２４ 河边路旁 Ｒｏａｄｓｉｄｅｏｆｒｉｖｅｒｓｉｄｅ
２７ ＳＡＧ２０５１３４ 甘孜州，理塘Ｌｉｔａｎｇ，Ｇａｎｚｉ ３９３２ 河谷沟边灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｄｉｔｃｈｓｉｄｅ
２８ ＳＡＧ２０５１５１ 甘孜州，理塘Ｌｉｔａｎｇ，Ｇａｎｚｉ ３６７３ 农田旁灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｆａｒｍｌａｎｄｓｉｄｅ
２９ ＳＡＧ２０４１４５ 甘孜州，炉霍Ｌｕｈｕｏ，Ｇａｎｚｉ ３５００ 沟谷灌丛坡地Ｓｈｒｕｂｓｌｏｐｉｎｇｆｉｅｌｄ
３０ ＳＡＧ２０４１５５ 甘孜州，炉霍Ｌｕｈｕｏ，Ｇａｎｚｉ － －
３１ ＳＡＧ２０５１５６ 甘孜州，道孚县Ｄａｏｆｕ，Ｇａｎｚｉ ３７４１ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ
３２ ＳＡＧ２０５１５８ 甘孜州，甘孜县Ｇａｎｚｉｃｏｕｎｔｙ，Ｇａｎｚｉ ３３１８ 河边路旁 Ｒｏａｄｓｉｄｅｏｆｒｉｖｅｒｓｉｄｅ
３３ ＳＡＧ２０４１１９ 甘孜州，色达Ｓｅｄａ，Ｇａｎｚｉ ３３００ 溪边灌丛坡地Ｓｈｒｕｂｓｌｏｐｉｎｇｆｉｅｌｄ
３４ ＳＡＧ２０５１９０ 甘孜州，色达Ｓｅｄａ，Ｇａｎｚｉ ３３４４ 路边灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｒｏａｄｓｉｄｅ
３５ ＳＡＧ２０５２０１ 甘孜州，色达Ｓｅｄａ，Ｇａｎｚｉ ３５６７ 河边灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｒｉｖｅｒｓｉｄｅ
３６ ＳＡＧ２０６０２１ 甘孜州，色达Ｓｅｄａ，Ｇａｎｚｉ ３４００ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ
３７ ＳＡＧ２０４２５１ 西藏，丁青Ｄｉｎｇｑｉｎｇ，Ｔｉｂｅｔ ４０００ 路边灌丛山坡Ｓｈｒｕｂｈｉｌｓｉｄｅ
３８ ＳＡＧ２０４４０４ 西藏，日喀则Ｒｉｋａｚｅ，Ｔｉｂｅｔ ３７８０ 宽谷灌丛坡地Ｓｈｒｕｂｓｌｏｐｉｎｇｆｉｅｌｄ
３９ ＳＡＧ２０４４４１ 青海，青海湖Ｑｉｎｇｈａｉｌａｋｅ，Ｑｉｎｇｈａｉ ３１５０ 院子内Ｃｏｕｒｔｙａｒｄ
４０ ＰＩ５０４４６３ 青海，青海湖Ｑｉｎｇｈａｉｌａｋｅ，Ｑｉｎｇｈａｉ － －
４１ ＰＩ５０４４６２ 青海，西宁Ｘｉｎｉｎｇ，Ｑｉｎｇｈａｉ － －
４２ ＰＩ５３１６６９ 青海，西宁Ｘｉｎｉｎｇ，Ｑｉｎｇｈａｉ ２４００ －
４３ 青牧１号犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊ｃｖ．ＱｉｎｇｍｕＮｏ．１ 青海，同德 Ｔｏｎｇｄｅ，Ｑｉｎｇｈａｉ ３１００ 试验地Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｌａｃｅ
４４ ＳＡＧ２０４４５１ 甘肃，合作 Ｈｅｚｕｏ，Ｇａｎｓｕ ２９６０ 高寒草甸 Ａｌｐｉｎｅｍｅａｄｏｗ
４５ Ｙ２９０６ 甘肃，合作 Ｈｅｚｕｏ，Ｇａｎｓｕ ２８５０ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ
４６ ＰＩ６３６６７６ 甘肃，夏河Ｘｉａｈｅ，Ｇａｎｓｕ ２７２０ －
４７ ＺＹ３１７７ 甘肃，夏河Ｘｉａｈｅ，Ｇａｎｓｕ － －
４８ ＰＩ４９９４５８ 甘肃，山丹Ｓｈａｎｄａｎ，Ｇａｎｓｕ － －
４９ ＰＩ４９９４６０ 甘肃，兰州Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ － －
５０ ＰＩ４９９４６１ 甘肃，兰州Ｌａｎｚｈｏｕ，Ｇａｎｓｕ ４３００ 高寒草甸 Ａｌｐｉｎｅｍｅａｄｏｗ
５１ ＰＩ５３１６６７ 甘肃Ｇａｎｓｕ ２９００ 路边灌丛Ｓｈｒｕｂｏｆｒｏａｄｓｉｄｅ
５２ ＺＹ１００５ 甘肃Ｇａｎｓｕ － －
注：“－”表示该部分信息缺失。
Ｎｏｔｅ：“－”ｍｅａｎｓｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓａｂｓｅｎｃｅ．
１．２ 研究方法
１．２．１ 基因组ＤＮＡ提取 ２００８年４月，对每份种质采集５～１０个单株的等量新鲜幼叶，用液氮研磨成粉，参照
Ｄｏｙｌｅ［１８］描述的ＣＴＡＢ（十六烷基三甲基溴化铵，ｈｅｘａｄｅｃｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｂｒｏｍｉｄｅ）法使用植物基因组提
取试剂盒（天根，北京）进行基因组ＤＮＡ提取。对比已知浓度的标准λＤＮＡ与样本ＤＮＡ在０．８％（ｗ／ｖ）琼脂糖
凝胶上的电泳图谱，利用ＱｕａｎｔｉｔｙＯｎｅ软件（ＢｉｏＲａｄ，ＵＳＡ），计算出老芒麦各种质的ＤＮＡ浓度。将所有样本的
基因组ＤＮＡ用０．１×ＴＥ缓冲液［１ｍｍｏｌ／ＬＴｒｉｓ－ＨＣｌ，０．１ｍｍｏｌ／ＬＥＤＴＡ（乙二胺四乙酸，ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉ
ｎｅｔｅｔｒａａｃｅｔｉｃａｃｉｄ），ｐＨ值８．０］稀释至１０ｎｇ／μＬ，储存于－８０℃冰箱内，供ＳＲＡＰ扩增使用。
１．２．２ 引物筛选和ＰＣＲ反应 参照前人发表的引物［９，１９２１］，由１３个上游引物和１９个下游引物组合成２４７对
ＳＲＡＰ引物序列，交由上海生物工程技术服务有限公司合成，选取４个ＤＮＡ质量较高且田间试验性状表现差异
较大的材料ＳＡＧ２０５２０１，ＳＡＧ２０５１６７，ＳＡＧ２０４２５１和ＰＩ５０４４６３对２４７对引物进行筛选，最终选出１６对条带清
晰、稳定性高、多态性好的引物用于正式试验，引物序列见表２。
５７１第１９卷第１期 草业学报２０１０年
表２ 用于老芒麦犛犚犃犘分析的引物组合及其序列以及它们的扩增结果
犜犪犫犾犲２ 犘狉犻犿犲狉犮狅犿犫犻狀犪狋犻狅狀狊犪狀犱狊犲狇狌犲狀犮犲狊狌狊犲犱犻狀犛犚犃犘犪狀犪犾狔狊犲狊狅犳犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊犪狀犱狋犺犲犻狉犪犿狆犾犻犳犻犮犪狋犻狅狀狉犲狊狌犾狋狊
引物组合
Ｐｒｉｍｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ
引物序列
Ｓｅｑｕｅｎｃｅ（５′－３′）
扩增总条带数
Ｔｏｔａｌｂａｎｄｓ
多态性条带数
Ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄｓ
多态性比率
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄｓ（％）
ｍｅ１＋ｅｍ１ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＴＡ １８ １５ ８３．３３
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＡＡＴ
ｍｅ１＋ｅｍ１０ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＴＡ ２３ １９ ８２．６１
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＣＡＧ
ｍｅ１＋ｅｍ１８ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＴＡ １７ １６ ９４．１２
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＧＧＴ
ｍｅ２＋ｅｍ３ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＧＣ １９ １８ ９４．７４
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＧＡＣ
ｍｅ２＋ｅｍ１５ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＧＣ １９ １８ ９４．７４
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＴＡＧ
ｍｅ３＋ｅｍ３ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＡＴ １５ １４ ９３．３３
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＧＡＣ
ｍｅ４＋ｅｍ１３ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＣＣ １７ １４ ８６．６７
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＡＧＣ
ｍｅ６＋ｅｍ１５ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＡＡ １９ １３ ８２．３５
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＴＡＧ
ｍｅ６＋ｅｍ１６ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＡＡ ２７ ２３ ８５．１９
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＴＣＧ
ｍｅ９＋ｅｍ１ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＡＧ ２７ ２２ ８１．４８
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＡＡＴ
ｍｅ１０＋ｅｍ１５ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＴＧ ２２ ２０ ９０．９１
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＴＡＧ
ｍｅ１０＋ｅｍ１６ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＴＧ ２０ １８ ９０．００
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＴＣＧ
ｍｅ１１＋ｅｍ９ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＧＴ ２４ ２２ ９１．６７
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＣＧＡ
ｍｅ１１＋ｅｍ１０ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＧＴ １４ １３ ９２．８６
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＣＡＧ
ｍｅ１２＋ｅｍ５ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＣＡ １５ １１ ７３．３３
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＡＡＣ
ｍｅ１２＋ｅｍ１５ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＣＡ ２２ １９ ８６．３６
ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＴＡＧ
平均值Ａｖｅｒａｇｅ １９．８８ １７．１９ ８７．７３
总数Ｔｏｔａｌ ３１８．００ ２７５．００ ８６．４８
ＰＣＲ扩增参见Ｌｉ和Ｑｕｉｒｏｓ［９］的方法，略有改动。扩增反应体系为：总体积２０μＬ，包括模板ＤＮＡ４μＬ（１０
ｎｇ／μＬ），１０×ＰＣＲＢｕｆｆｅｒ２μＬ，Ｍｇ
２＋２μＬ（２５ｍｍｏｌ／Ｌ），ｄＮＴＰ２．４μＬ（２．５ｍｍｏｌ／Ｌ），ＴａｑＤＮＡ聚合酶０．２μＬ
（５Ｕ／μＬ），上、下游引物均为１μＬ（１０μｍｏｌ／μＬ）；灭菌水补足２０μＬ。ＰＣＲ扩增在ＰＴＣ２００型热循环仪（ＭＪ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ，ＷａｌｔｈａｍＭＡ，ＵＳＡ）上进行，采用以下ＰＣＲ扩增程序：９４℃变性５ｍｉｎ；９４℃变性１ｍｉｎ，３５℃退火１
ｍｉｎ，７２℃延伸１ｍｉｎ，共５个循环；之后３５个循环：９４℃变性１ｍｉｎ，５０℃退火１ｍｉｎ，７２℃延伸１ｍｉｎ，最后７２℃延
伸１０ｍｉｎ；４℃保存。
６７１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１
１．２．３ 电泳检测 扩增产物用６％的变性聚丙烯酰胺凝胶（丙烯酰胺∶甲叉＝１９∶１，７ｍｏｌ／Ｌ尿素，１×ＴＢＥ缓
冲液）电泳分离。２００Ｖ 电压预电泳２０ｍｉｎ，每点样孔中点样１０μＬ，４００Ｖ恒压电泳约９０～１００ｍｉｎ。所用
ＤＹＹ６Ｃ型电泳仪和ＤＹＹＩＩＩ２８Ｄ型电泳槽均由北京六一仪器厂生产。用１００ｂｐＤＮＡ梯度 ｍａｒｋｅｒ［由宝生物
工程（大连）有限公司生产］作标准。停止电泳后银染，银染参照许绍斌等［２２］的方法。用高分辨率数码相机拍照
保存。
１．２．４ 数据处理 对获得的清晰的ＤＮＡ条带进行统计，在相同迁移位置，有带记为１，无带记为０，依此构成遗
传相似矩阵。采用多态位点百分率（ＰＰＢ，ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄｓ）、Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒ指数（犎狅）和
Ｎｅｉ氏基因多样性指数（犎犲）来估计各种质及其生态地理类群间的遗传多样性［１２］。各遗传参数按以下公式计算：
犘犘犅＝犖犘犅／犜犖犅，式中，犜犖犅指总扩增的ＳＲＡＰ条带数（ｔｏｔａｌｎｕｍｂｅｒｏｆｂａｎｄｓ），犖犘犅指多态性带数（ｎｕｍｂｅｒ
ｏｆｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄｓ）。犎狅＝－∑狆犻ｌｎ狆犻，式中，狆犻指某群体内表型“犻”（第“犻”条谱带）的频率；犎狅 可以在２个水
平上进行计算，即类群内平均多样性（犎狊）和总的多样性（犎狋）。犎狊＝∑犎狅／狀，是指狀个不同类群的平均多样性；
犎狋＝－∑狆ｌｎ狆，是指把所有供试群体作为一个整体时计算出的多样性［２３］。各地理类群内的遗传变异比例用
犎狑犻狋犺犻狀＝犎狊／犎狋表示，类群间的遗传变异比例即类群间的遗传分化用犎犫犲狋狑犲犲狀＝（犎狋－犎狊）／犎狋表示［２４］。Ｎｅｉ氏基
因多样性指数犎犲的计算公式为犎犲＝１－∑狆犻２［２５］。以上统计分析在假设等位基因频率符合哈迪－温伯格平衡
时，用ＰＯＰＧＥＮＥ［２６］软件完成。
对各种质材料间的聚类分析是利用ＮＴＳＹＳｐｃ软件［２７］按基于ＮｅｉＬｉ遗传相似系数（ＧＳ，即Ｄｉｃｅ系数）的不
加权成对数算术平均法（ＵＰＧＭＡ）进行，遗传相似系数犌犛＝２犖犻犼／（犖犻＋犖犼），式中，犖犻 为材料犻中出现的谱带
数，犖犼为材料犼中出现的谱带数，犖犻犼为材料犻和材料犼共有的谱带数［２８］。为更好地解释聚类图，各地理类群被
赋予不同的识别标记，●表示四川阿坝州类群，▲表示四川甘孜州类群，★表示西藏类群，◆表示青海类群，■表示
甘肃类群。而各地理类群的聚类分析则是先用ＰＯＰＧＥＮＥ软件计算出各材料间的Ｎｅｉ氏无偏估计的遗传一致
度和遗传距离，再用ＮＴＳＹＳｐｃ绘制出ＵＰＧＭＡ聚类图。
２ 结果与分析
２．１ 供试材料ＳＲＡＰ扩增产物的多态性
用１６对引物组合对５２份老芒麦基因组ＤＮＡ进行ＳＲＡＰ扩增，共得到３１８条清晰可辨的条带。其中，多态
性条带２７５条，多态性位点百分率为８６．４８％，扩增的ＤＮＡ 片段大约集中在１００～１５００ｂｐ（图１）。引物组合
ｍｅ６＋ｅｍ１６和ｍｅ９＋ｅｍ１扩增出最多的２７条带，而ｍｅ１１＋ｅｍ１０组合扩增的条带最少，仅为１４条。平均每对引
物扩增出１９．８８条带，其中１７．１９条具有多态性，每对引物扩增条带的多态性位点百分率为７３．３３％～９４．７４％
（表２）。以上结果表明，ＳＲＡＰ分子标记能检测出较多的老芒麦遗传位点，获得多态性较好的ＰＣＲ结果。
图１ 犛犚犃犘引物犿犲２＋犲犿１５在５２份老芒麦种质中扩增的指纹图谱
犉犻犵．１ 犛犚犃犘犳犻狀犵犲狉狆狉犻狀狋狆犪狋狋犲狉狀狊犻狀犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊犪犿狆犾犻犳犻犲犱犫狔狆狉犻犿犲狉犿犲２＋犲犿１５
７７１第１９卷第１期 草业学报２０１０年
２．２ 供试材料的遗传相似性与聚类分析
对扩增结果采用ＮｅｉＬｉ相似系数（ＧＳ）的计算方法，得到供试材料相似性矩阵。５２份老芒麦材料的ＧＳ值在
０．５０６４～０．９５８６，平均 ＧＳ值为０．７９２１，变幅为０．４５２２。由相似系数矩阵可以看出，来自甘孜州理塘的
ＳＡＧ２０５１５１和来自甘肃夏河的ＰＩ６３６６７６之间的遗传相似系数最小，其遗传距离最大，表明它们地区间材料的亲
缘关系最远。而来自甘肃兰州的２份种质ＰＩ４９９４６０和ＰＩ４９９４６１之间的遗传相似系数最大，其遗传距离最小，表
明这２份材料亲缘关系最近。以上结果表明，供试材料之间差异明显，具有较为丰富的遗传多样性。
基于ＮｅｉＬｉ／Ｄｉｃｅ相似系数，采用ＵＰＧＭＡ法构建了５２份老芒麦材料间的遗传关系聚类图（图２）。当取犌犛
＝０．８０时，所有供试材料可分成５大类：来自四川阿坝州的全部２２份材料和来自四川甘孜州的大部分材料
（ＳＡＧ２０５１１８，ＳＡＧ２０５１５６，ＳＡＧ２０５１５１，ＳＡＧ２０５１９０，ＳＡＧ２０５２０１，ＳＡＧ２０４１１９，ＳＡＧ２０６０２１，ＳＡＧ２０４１４５，
ＳＡＧ２０４１５５和ＳＡＧ２０５１５８）聚为第Ｉ类，阿坝州和甘孜州的大部分地方共同构成了川西北高原，两地大环境相
似，均属于丘状高原区［２９］，相似的地理生态环境为这种聚类划分提供了合理性；第Ｉ类在犌犛＝０．８２的水平时又
图２ ５２份老芒麦种质基于犖犲犻犔犻相似系数的犝犘犌犕犃聚类
犉犻犵．２ 犝犘犌犕犃犱犲狀犱狉狅犵狉犪犿犳狅狉犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊犫犪狊犲犱狅狀犖犲犻犔犻’狊犵犲狀犲狋犻犮狊犻犿犻犾犪狉犻狋狔犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狊
●表示四川阿坝州类群；▲表示四川甘孜州类群；★表示西藏类群；◆表示青海类群；■表示甘肃类群 ●ｍｅａｎｓｔｈｅｇｒｏｕｐｆｒｏｍＡ’ｂａ，Ｓｉｃｈｕａｎ；
▲ｍｅａｎｓｔｈｅｇｒｏｕｐｆｒｏｍＧａｎｚｉ，Ｓｉｃｈｕａｎ；★ｍｅａｎｓｔｈｅｇｒｏｕｐｆｒｏｍＴｉｂｅｔ；◆ｍｅａｎｓｔｈｅｇｒｏｕｐｆｒｏｍＱｉｎｇｈａｉ；■ｍｅａｎｓｔｈｅｇｒｏｕｐｆｒｏｍＧａｎｓｕ
８７１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１
聚为２个亚类，其中Ａ类全部由来自阿坝州的材料组成，Ｂ类则由来自甘孜州的１０份材料和阿坝州的３份材料
（川草２号，ＳＡＧ２０５２１５，ＳＡＧ２０６０１３）组成，阿坝州的３份材料中，除川草２号为在川西北高原大面积推广利用的
育成老芒麦品种外，其余２份均是来自阿坝州壤塘县的材料，壤塘县与甘孜州色达县接壤，两地地理距离较近，生
境条件相似，因此亚类的划分结果再次说明来自较近的地理距离和相似生境的材料之间遗传相似性较大；第ＩＩ
类由采集自四川甘孜州的４份材料（ＳＡＧ２０５０８３，ＳＡＧ２０５１１９，ＳＡＧ２０５１２４和ＳＡＧ２０５１３４）和西藏的２份材料
（ＳＡＧ２０４４０４和ＳＡＧ２０４２５１）组成；采自青海和甘肃的大部分材料构成了第ＩＩＩ类；来自青海的育成品种青牧１
号和采自甘肃的材料ＰＩ６３６６７６分别单独组成了第ＩＶ类和第Ｖ类。可见，根据供试材料的遗传相似系数得出的
聚类分析结果与其地理分布有一定的相关性，具有相同地理来源的材料趋向于聚在一起，但也并不总是如此，来
自不同地区但地理生态环境相似的种质也会聚在同一类中，如第ＩＩ类和第ＩＩＩ类就聚集了来自不同地区的材料。
２．３ 供试材料各生态地理类群的遗传多样性指数
参照赵汝植［２９］对西南区自然区划的划分，再结合
采集地的不同生态地理环境，可以把５２份老芒麦材料
分为５个生态地理类群，即四川阿坝州类群，四川甘孜
州类群，西藏类群，青海类群和甘肃类群，各地理类群
的遗传多样性指数如表３所示。
西藏类群具有最低的多样性，多态位点百分率
犘犘犅＝８．４９％（表３），Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒ指数 犎狅＝
０．０５１３和Ｎｅｉ氏基因多样性指数犎犲＝０．０３５２，值得
注意的是该类群的样本数也是最少的，仅为２。甘肃
类群则表现出最高的多样性（犘犘犅＝６６．０４％，犎狅＝
０．３３２８，犎犲＝０．２２１９），四川阿坝州和四川甘孜州类
群的多样性居中。虽然犎狅 和犎犲的数值不同，其所揭
示的不同类群遗传多样性的变化趋势基本是一致的，
即甘肃类群＞青海类群＞四川阿坝州类群＞四川甘孜
州类群＞西藏类群。
对各生态地理类群而言，将所有供试材料看成一
个整体时，根据Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒ指数计算的总的遗
表３ 老芒麦各生态地理类群的遗传多样性指数
犜犪犫犾犲３ 犌犲狀犲狋犻犮犱犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳犳犻狏犲犵犲狅犵狉犪狆犺犻犮犪犾
犵狉狅狌狆狊狅犳犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊
类群
Ｇｒｏｕｐｓ
多态性条
带数
犖犘犅
多态位点
百分率
犘犘犅（％）
犎犲 犎狅
四川阿坝州Ａ’ｂａ，Ｓｉｃｈｕａｎ １６７ ５２．５２ ０．１６２３０．２４５０
四川甘孜州Ｇａｎｚｉ，Ｓｉｃｈｕａｎ １５５ ４８．７４ ０．１５７７０．２３６９
西藏 Ｔｉｂｅｔ ２７ ８．４９ ０．０３５２０．０５１３
青海 Ｑｉｎｇｈａｉ １６６ ５２．２０ ０．１７７００．２６７４
甘肃 Ｇａｎｓｕ ２１０ ６６．０４ ０．２２１９０．３３２８
平均 Ｍｅａｎ １４５ ４５．６０ ０．１５０８０．２２６７
物种Ｓｐｅｃｉｅｓ ０．２２７００．３４７２
犎犲：各类群Ｎｅｉ氏多样性指数；犎狅：基于ＳＲＡＰ条带频率计算各个类
群的Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒ表型多样性。
犎犲：Ｎｅｉ’ｓｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙ；犎狅：Ｄｅｇｒｅｅｏｆｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎ
ｔｈｅｇｒｏｕｐｂａｓｅｄｏｎＳｈａｎｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒｉｎｄｅｘ．
传多样性犎狋＝０．３４７２，而类群水平上的遗传多样性犎狊＝０．２２６７。类群内和类群间的遗传多样性分别是犎狑犻狋犺犻狀
＝０．６５２９和犎犫犲狋狑犲犲狀＝０．３４７１。这个结果说明了不同地理类群的遗传变异有３４．７１％存在于类群间，６５．２９％的
变异存在于类群内。
２．４ 供试材料各生态地理类群的聚类分析
为了了解各个生态地理类群间的亲缘关系，利用ＰＯＰＧＥＮＥ软件计算出各类群间的Ｎｅｉ氏遗传一致度和遗
传距离的无偏估计值，然后用ＮＴＳＹＳｐｃ软件进行ＵＰＧＭＡ聚类（图３）。５个类群间的遗传一致度较高，均大于
０．８５，说明５个类群间的亲缘关系较近。其中遗传一致度最大的是青海类群和甘肃类群，达到０．９６３４。在犌犛＝
０．９１的水平上，５个生态地理类群可以分为３大类，四川阿坝州类群和四川甘孜州类群聚为第Ｉ类；第ＩＩ类则由
青海类群和甘肃类群组成；西藏类群独自构成第ＩＩＩ类。聚类的结果与各类群所处的生态地理环境基本相符：四
川阿坝州类群和四川甘孜州类群采集地属于典型的高寒草甸地带，采集地区内地势起伏较小，以丘状高原为主的
地貌，明显区别于其他地理类群；青海类群和甘肃类群属于较为相似的高山灌丛草甸，采集地地势起伏大（青海类
群采集地的海拔为２４００～３１５０ｍ，甘肃类群的海拔范围为２８５０～４３００ｍ），为山河相间纵列的高山峡谷地貌，
气候垂直变化显著；而西藏类群则属于青藏高原边缘高寒草原区。
３ 讨论
３．１ ＳＲＡＰ标记检测老芒麦遗传多样性的有效性
通过ＳＲＡＰ标记对５２份老芒麦种质进行ＰＣＲ扩增，采用３种遗传多样性参数（包括多态条带比率、Ｓｈａｎ
ｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒ信息多样性指数和Ｎｅｉ氏基因多样性指数）对其遗传状况进行了分析。本研究得到的老芒麦种质
９７１第１９卷第１期 草业学报２０１０年
图３ ５个老芒麦生态地理类群基于犖犲犻氏遗传一致度的聚类
犉犻犵．３ 犇犲狀犱狉狅犵狉犪犿狅犳犳犻狏犲犲犮狅犵犲狅犵狉犪狆犺犻犮犪犾犵狉狅狌狆狊犫犪狊犲犱狅狀
犖犲犻’狊狌狀犫犻犪狊犲犱犿犲犪狊狌狉犲狊狅犳犵犲狀犲狋犻犮犻犱犲狀狋犻狋狔
的ＳＲＡＰ多态性比率为８６．４８％，低于已报道的禾本科植物野牛草（犅狌犮犺犾狅犱犪犮狋狔犾狅犻犱犲狊）（犘犘犅＝９５％）［３０］，但高
于鸭茅（犇犪犮狋狔犾犻狊犵犾狅犿犲狉犪狋犪）（犘犘犅＝８４．４％）［３１］、狗牙根（犆狔狀狅犱狅狀犱犪犮狋狔犾狅狀）（犘犘犅＝７９．８％）［１２］和青稞（犎狅狉
犱犲狌犿狏狌犾犵犪狉犲）（犘犘犅＝２２．５％）［１３］。高于用ＲＡＰＤ（ｒａｎｄｏｍａｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃＤＮＡ，随机扩增多态性ＤＮＡ
标记）分子标记对该属其他物种的研究（基于ＲＡＰＤ方法报道的犈．狋狉犪犮犺狔犮犪狌犾狌狊的犘犘犅 为６９．３％［３２］，犈．犪犾犪狊
犽犪狀狌狊的犘犘犅 为４９．５％［３３］），也较 Ｍａ等［７］利用ＩＳＳＲ分子标记研究老芒麦遗传多样性的犘犘犅 值（犘犘犅＝
７７．２％）［７］高。本研究利用１６个引物组合共扩增出３１８条带，平均每个引物组合扩增多态性带１７．１９条，说明
ＳＲＡＰ对老芒麦的扩增效率较高，非常适合对大规模种质的遗传变异检测。
３．２ 青藏高原老芒麦种质的遗传多样性
就Ｎｅｉ氏遗传多样性来看，将供试种质看成一个大的群体，老芒麦在物种水平的犎犲 为０．２２７０。根据Ｎｙ
ｂｏｍ和Ｂａｒｔｉｓｈ［３４］的研究结果，单子叶植物Ｎｅｉ氏遗传多样性的平均值为０．１９０，可见老芒麦总的Ｎｅｉ氏遗传多
样性明显高于平均值，这个结果同样表明老芒麦在物种水平的遗传多样性较高。与Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒ信息多样
性指数（犎狅＝０．３４７２）表明的结果是一致的。
就各地理类群而言，５个地理类群的遗传相似系数变化范围为０．８５２９～０．９６３４，平均值为０．９０１１，遗传相
似性较高，表明各地理类群间具有较近的遗传关系。老芒麦地理类群内的遗传变异（６５．２９％）高于地理类群间
（３４．７１％）。一般来说，相对于异花授粉和常异花授粉植物而言，自花授粉植物具有较高的群体间遗传变异和较
低的群体内遗传变异［３５，３６］。但是由于本试验采用的是混合单株提取ＤＮＡ，可能会掩盖种质内的遗传变异，从而
降低决定种质间遗传关系的多态性条带数目；加之本次研究的采样范围有限，集中在一个相对狭窄的空间内，各
地理类群间存在一定的基因流，这２个因素可能会在一定程度上降低种质间的遗传差异，导致几个类群较高平均
犌犛值的出现。根据Ｎｅｉ氏基因多样性指数和Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒ指数计算结果，甘肃类群（犎犲＝０．２２１９，犎狅＝
０．３３２８）遗传多样性水平最高，青海类群（犎犲＝０．１７７０，犎狅＝０．２６７４）次之，西藏类群（犎犲＝０．０３５２，犎狅＝
０．０５１３）最低。这可能与各类群的样本数量和类群内种质的采集范围有关，有研究表明遗传多样性水平和群体
样本数量间存在明显的相关性［３２，３６３８］，且分布范围广泛的物种具有更高的遗传多样性［３９］。可能正是由于西藏类
群太小的群体样本数量（２份种质），才导致了其在本研究中表现出较低的多样性，而甘肃类群样本数虽不是几个
类群中最多的，但是由于其种质来源较广泛，仍然在本次研究中表现出较高的遗传多样性。因此今后在进一步开
展研究老芒麦遗传多样性研究工作中，在采集种质时应充分重视样本数量和采集地范围，避免因材料数量太少、
０８１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１
来源过于集中对研究结果造成影响。此外，老芒麦地理类群的遗传变异主要发生在群体内（６５．２９％），因此，为今
后更有效地保护和利用老芒麦资源遗传多样性，在采集野生种质时要充分考虑地理生态类群的遗传分化，即在多
样性丰富的地区大规模采集为宜。
３．３ 供试种质间及其地理类群间的遗传关系
从供试材料间的聚类结果（图２）可以看出，供试老芒麦种质呈现出一定的地域性分布规律，地理来源相同或
相近的种质趋向于聚在一类，这与严学兵等［４０］用微卫星标记法对披碱草属植物的研究结果一致。但这并非绝
对，如来自四川甘孜州的材料ＳＡＧ２０５０８３，ＳＡＧ２０５１１９，ＳＡＧ２０５１２４和ＳＡＧ２０５１３４就被聚在了第ＩＩ类，而来自
青海的育成品种青牧１号和甘肃的ＰＩ６３６６７６就单独构成了第Ｖ类。这种聚类不完全符合地域性分布规律的原
因可能有３个方面：一是基因突变，物种在进化过程中，有个别的基因发生了变异，且该突变体能较好地适应当
地的环境，这个变异基因就能得到保存；二是样本数量有限，来自西藏和青海的种质数量太少，分别只有２份和５
份，导致其特异带在总条带中的比例很小，可能对各群体遗传多样性指数的比较产生了影响；三是青藏高原地区
复杂的地形地貌和特殊的气候条件，在同一地域内形成了不同的地理生态环境［４１］。如四川甘孜州境内既有高山
峡谷地貌，又有丘状高原地形，这也可能是来自四川甘孜州的种质被聚在不同类中的原因。
Ｎｅｖｏ等［４２］分别观察了在大、小地理尺度下自然居群的蛋白质变异，发现在大尺度地理条件下，由于生境不
同阻碍了基因漂移，从而造成较大的遗传差异，但在大尺度地理条件下，如果存在相同或相似的生境条件，相同或
相似的选择压力和生存环境则会导致远距离居群间产生较小的遗传变异。在小地理尺度下，Ｂｏｃｋｅｌｍａｒｍ等［４３］
研究发现，在１００ｍ范围内，具有独特生境的犈．犪狋犺犲狉犻犮狌狊居群已发生很明显的遗传变异；超过６０ｋｍ时，地理距
离隔离造成的影响变弱，但仍然重要，并总结出总遗传变异的１４．０％是由生境造成的，８．９％与地理距离有关，进
一步肯定了生境条件对披碱草属植物遗传变异的影响。笔者在野外观察也发现，野生老芒麦在很近的距离内就
在形态上产生了明显的变异。
青藏高原地区环境和气候条件复杂多变，由于披碱草属植物具有自花授粉的繁殖方式，因此，生态隔离和生
殖隔离构成了老芒麦遗传变异的２个条件和因素，造成各个地区老芒麦种质的分化。对生态地理类群的聚类分
析也表明相似生境或地理来源的老芒麦类群优先聚为一类，这就要求在收集、保护老芒麦种质资源时，在考虑其
地理距离远近时应尽量保证其生境的多样性［４４４６］。青藏高原作为我国重要的高寒牧区，牧草生态类型多样，种内
遗传多样性十分丰富。但是由于多种原因很多优良的牧草种质资源处于自生自灭的状况，研究与保护工作的滞
后致使该地区优质牧草品种少，不能满足生产的需要。作为披碱草属的优良牧草，老芒麦已成为整个青藏高原的
当家栽培草种之一，从本研究的结果可以看出，ＳＲＡＰ标记在老芒麦多样性研究中具有多态性高、简单易行的特
点，非常适合于大规模检测老芒麦种质遗传多样性及核心种质构建。通过对５２份来自青藏高原的老芒麦种质研
究发现其具有丰富的遗传多样性，说明该地区老芒麦潜藏有大量可选择利用开发的优异性状和种质资源。在对
老芒麦资源开展收集保护和深入研究工作时既要保证其生态型或地理来源的多样性又要充分重视样本数量的丰
富度，还要考虑地理距离的影响，为拓宽老芒麦育成品种的遗传基础，应充分发掘野生种质的遗传潜力。
参考文献：
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［２］ ＤｅｗｅｙＤＲ．Ｃｙｔｏｇｅｎｔｉｃｓｏｆ犈犾狔犿狌狊狊犻犫犻狉犻犮狌狊ａｎｄｉｔｓｈｙｂｒｉｄｓｗｉｔｈ犃犵狉狅狆狔狉狅狀狋犪狌狉犻，犈犾狔犿狌狊犮犪狀犪犱犲狀狊犻狊，ａｎｄ犃犵狉狅狆狔狉狅狀犮犪狀犻
狀狌犿［Ｊ］．ＢｏｔａｎｉｃａｌＧａｚｅｔｔｅ，１９７４，１３５（１）：８０８７．
［３］ 鄢家俊，白史且，马啸，等．老芒麦遗传多样性及育种研究进展［Ｊ］．植物学通报，２００７，２４（２）：２２６２３１．
［４］ 杨瑞武，周永红，郑有良．披碱草属、鹅观草树和猬草属模式种的形态学变异和酯酶同工酶分析［Ｊ］．四川农业大学学报，
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［５］ 袁庆华，张吉宇，张文淑，等．披碱草和老芒麦野生居群生物多样性研究［Ｊ］．草业学报，２００３，１２（５）：４４４９．
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１８１第１９卷第１期 草业学报２０１０年
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犘犾犪狋犲犪狌犻狀犆犺犻狀犪犱犲狋犲犮狋犲犱犫狔犛犚犃犘犿犪狉犽犲狉狊
ＹＡＮＪｉａｊｕｎ１，２，ＢＡＩＳｈｉｑｉｅ１，２，ＺＨＡＮＧＸｉｎｑｕａｎ１，ＹＯＵＭｉｎｇｈｏｎｇ２，
ＺＨＡＮＧＣｈａｎｇｂｉｎｇ２，ＬＩＤａｘｕ２，ＺＥＮＧＹｉ１
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｒａｓｓｌａｎｄ，ＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａ’ａｎ６２５０１４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｉｃｈｕａｎ
ＧｒａｓｓｌａｎｄＳｃｉｅｎｃｅＡｃａｄｅｍｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１１７３１，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅｌａｔｅｄａｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ（ＳＲＡＰ）ｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃ
ｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ５２ｗｉｌｄａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｏｆ犈犾狔犿狌狊狊犻犫犻狉犻犮狌狊ｃｏｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅＱｉｎｇｈａｉ－Ｔｉｂｅｔａｎｐｌａｔｅａｕ．１）Ａｔｏｔａｌ３１８
ｆｒａｇｍｅｎｔｓｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｗｉｔｈ１６ＳＲＡＰｐｒｉｍｅｒｓｅｔｓａｎｄ８６．４８％ｗｅｒｅｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ．ＴｈｅＮｅｉ’ｓｇｅｎｅｔｉｃｓｉｍｉｌａｒ
ｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ０．５０６４ｔｏ０．９５８６，ａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅＮｅｉ’ｓｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗａｓ
０．７９２１．ＴｈｅＮｅｉ’ｓｉｎｄｅｘｏｆｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｔｔｈｅｓｐｅｃｉｅｓｌｅｖｅｌｗａｓ０．２２７０．Ｔｈｅｒｅｗａｓｒｉｃｈｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｍｏｎｇ
ｔｈｅｔｅｓｔｅｄｗｉｌｄｒｅｓｏｕｒｃｅｓｏｆ犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊．２）Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄａｓｔｒｏｎｇｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｅｆｆｅｃｔｏｎｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｏｃａｌ犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊ａｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｂｙｕｎｗｅｉｇｈｔｅｄｐａｉｒｗｉｓｅｇｒｏｕｐｓｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇａｒｉｔｈｍｅｔｉｃａｖｅｒａｇｅ
（ＵＰＧＭＡ），ａｎｄ５２ｗｉｌｄａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｗｅｒｅｃｌｕｓｔｅｒｅｄｉｎｔｏｆｉｖｅｇｒｏｕｐｓａｔ犌犛＝０．８０ｌｅｖｅｌｏｎａｄｅｎｄｒｏｇｒａｍ．３）Ｇｅ
ｎｅｔｉｃｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎａｎｄｗｉｔｈｉｎｆｉｖｅｅｃｏｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｇｒｏｕｐｓｏｆ犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊ｗｅｒｅｅｓｔｉｍａｔｅｄｂｙＳｈａｎ
ｎｏｎ’ｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｄｅｘ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ６５．２９％ｇｅｎｅｔｉｃｖａｒｉａｎｃｅｅｘｉｓｔｅｄｗｉｔｈｉｎｇｒｏｕｐｓ，ａｎｄ３４．７１％ｂｅｔｗｅｅｎ
ｇｒｏｕｐｓ．４）ＢａｓｅｄｏｎＮｅｉ’ｓｕｎｂｉａｓｅｄｍｅａｓｕｒｅｓｏｆｇｅｎｅｔｉｃｉｄｅｎｔｉｔｙ，ＵＰＧＭＡｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓｍｅａｓｕｒｅｓｏｆｆｉｖｅ
ｅｃｏｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｇｒｏｕｐｓｏｆ犈．狊犻犫犻狉犻犮狌狊，ｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｅｗａｓａｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｇｅｎｅｔｉｃｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ
ａｎｄｅｃｏｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｈａｂｉｔｓａｍｏｎｇｔｈｅｇｒｏｕｐｓ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：犈犾狔犿狌狊狊犻犫犻狉犻犮狌狊；Ｑｉｎｇｈａｉ－Ｔｉｂｅｔａｎｐｌａｔｅａｕ；ＳＲＡＰ；ｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙ；ｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓ
３８１第１９卷第１期 草业学报２０１０年