全 文 ：书西南五省区及非洲野生狗牙根种质基于
犛犚犃犘标记的遗传多样性分析
凌瑶１，２，张新全２，齐晓芳２，周莹洁２，刘伟２，马啸２，陈仕勇２
（１．四川农业大学动物医学院，四川 雅安６５２０１４；２．四川农业大学草业科学系，四川 雅安６２５０１４）
摘要：利用ＳＲＡＰ分子标记技术，对采自中国西南５省区的４４份野生狗牙根及８份非洲狗牙根材料进行遗传多样
性研究。结果表明，１８对引物组合共得到扩增总条带２３６条，多态性条带数２０６条，平均每对引物扩增出１１．４条
带，多态性位点百分率为８７．２９％，材料间的遗传相似系数范围为０．５６９～０．９２９，平均ＧＳ值为０．７２３。聚类分析结
果表明，５２份材料可聚为５类；基于Ｓｈａｎｎｏｎ多样性指数估算了８个狗牙根生态地理类群内和类群间的遗传分化，
类群内的遗传变异占总变异的６３．８１％，类群间的遗传变异占总变异的３６．１９％，表明这些抗源材料遗传差异较
大，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：狗牙根；ＳＲＡＰ；遗传多样性；聚类
中图分类号：Ｓ５４３＋．９０３．２；Ｑ９４３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１０）０２０１９６０８
狗牙根（犆狔狀狅犱狅狀）又名百慕大草、铺地草，属禾本科画眉草亚科虎尾草族［１］。原产于非洲，分布在热带、亚热
带和温带沿海地区，是全球暖季型草坪草中坪用价值最高，应用最广泛的草种之一［２］。在该属植物中，普通狗牙
根（犆．犱犪犮狋狔犾狅狀）和非洲狗牙根（犆．狋狉犪狀狊狏犪犪犾犲狀狊犻狊）是２个最为重要的坪用狗牙根种类。在我国，狗牙根广泛分
布于新疆和黄河流域及其以南地区［３］。有资料表明，在我国的东北、华南以及四川的乐山、雅安、攀枝花有丰富的
野生狗牙根资源［４］。
目前关于狗牙根的遗传多样性的研究主要基于表型性状的观测，马克群等［５］对１０个狗牙根和２个非洲狗牙
根种质源的１３个外部形态性状进行实地观测和统计分析，结果表明，与狗牙根相比，非洲狗牙根的叶片较窄，穗
支数较少，小穗较长，节间直径较细，穗支长度较短；非洲狗牙根的叶片、匍匐茎及柱头的颜色与狗牙根有明显不
同；张小艾和张新全［６］对４９份具有代表性的西南区野生狗牙根的２０个外部形态指标进行观测，结果发现相对于
一个形态指标，材料存在显著差异，变异系数范围较大。但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。近年，对狗牙根遗传多样性的分子标记研究也初见报道，目前国内外对狗牙根种质资源的遗传多样
性研究，常用的ＤＮＡ分子标记有ＲＦＬＰ、ＲＡＰＤ、ＡＦＬＰ、ＳＳＲ和ＩＳＳＲ等，它们各有优缺点［７，８］。相关序列扩增多
态性（ｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅｌａｔｅｄａｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ，简称ＳＲＡＰ）是由 Ｍｅｌｃｈｉｎｇｅｒ等［９］在２００１年创建的一种ＤＮＡ
分子标记技术。该技术集ＲＡＰＤ与ＡＦＬＰ两技术的优点于一体，具有简单、稳定、在基因组中分布均匀、便于克
隆目标片段等特点［１０］，在马铃薯（犛狅犾犪狀狌犿狋狌犫犲狉狅狊狌犿）、苹果（犕犪犾狌狊犱狅犿犲狊狋犻犮犪）、油菜（犅狉犪狊狊犻犮犪狀犪狆狌狊）、棉花
（犌狅狊狊狔狆犻狌犿犺犻狉狊狌狋狌犿）等植物和水稻稻瘟病的研究应用较广，而在牧草方面研究较少。
本试验采用ＳＲＡＰ分子标记技术对我国西南地区４４份野生狗牙根及８份非洲狗牙根材料的遗传多样性进
行分析，以揭示野生狗牙根的遗传基础，为种质资源的保护与利用及杂交育种提供依据。
１ 材料与方法
１．１ 供试材料
供试材料为四川农业大学草业科学系收集的５２份野生狗牙根资源（表１）。采集时，每份材料取１个生长健
康的营养枝，用湿毛巾包裹带回试验基地扦插，使其繁殖为无性系。这些材料来源于四川、重庆、贵州、云南、西藏
１９６－２０３
２０１０年４月
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
第１９卷 第２期
Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２
收稿日期：２００９０６０５；改回日期：２００９０７１３
基金项目：科技部９７３项目（２００７ＣＢ１０８９０７）和教育部新世纪优秀人才支持计划（ＮＣＥＴ０４０９０９）资助。
作者简介：凌瑶（１９７８），女，四川雅安人，讲师，在读博士。Ｅｍａｉｌ：ｌｉｎｇｙａｏ２３＠１６３．ｃｏｍ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｘｑ＠ｓｉｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
和非洲，海拔为１３０～３０８０ｍ。４５～５２号材料
为非洲狗牙根，其中４８和５２号材料为东非的
恩伦佛狗牙根（犆．狀犾犲犿犳狌犲狀狊犻狊），其余的为非
洲的普通狗牙根（犆．狋狉犪狀狊狏犪犪犾犲狀狊犻狊）（均由国
际家畜研究所提供）。
１．２ 基因组ＤＮＡ提取
随机选取狗牙根无性系健康幼叶，用
ＣＴＡＢ法提取其基因组ＤＮＡ。用０．８％琼脂
糖凝胶电泳和紫外分光光度计检测ＤＮＡ浓度
和纯度，合格的ＤＮＡ样品于４℃冰箱内保存备
用。
１．３ ＳＲＡＰ－ＰＣＲ反应
参照前人发表的引物［１１］，组合成２４７对
ＳＲＡＰ引物序列，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，采用不同的退
火温度，对引物进行筛选，最终选出１８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。
ＰＣＲ扩增参见Ｌｉ和Ｑｕｉｒｏｓ［１１］的方法。扩
增反应体系为２０μＬ：包括ＤＮＡ１μＬ（４０ｎｇ／
μＬ），１０×ＰＣＲＢｕｆｆｅｒ２μＬ，Ｍｇ
２＋ ２μＬ （２５
ｍｍｏｌ／Ｌ），ｄＮＴＰ１．６μＬ（２．５ｍｍｏｌ／Ｌ），Ｔａｑ
ＤＮＡ聚合酶０．２μＬ（５Ｕ／μＬ），上、下游引物均
为１μＬ（１０μｍｏｌ／μＬ），灭菌水补足２０μＬ。
ＳＲＡＰ－ＰＣＲ反应采用复性变温法：循环包括
９４℃变性５ｍｉｎ；９４℃变性１ｍｉｎ，３５℃复性１
ｍｉｎ，７２℃延伸１ｍｉｎ，共５个循环；之后３５个
循环：９４℃变性１ｍｉｎ，５０℃复性１ｍｉｎ，７２℃延
伸１ｍｉｎ，最后７２℃延伸１０ｍｉｎ；４℃保存。
１．４ 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２０
ｍｉｎ，每点样孔中点样１２～１３μＬ，３５０～４５０Ｖ
恒压电泳约９０～１００ｍｉｎ，停止电泳后银染，银
染参照许绍斌等［１２］的方法。胶板用高分辨率
数码相机拍照保存。
１．５ 数据统计及分析
对获得清晰可重复的 ＤＮＡ 条带进行统
计，有带记为１，无带记为０，构成遗传相似矩
阵。
表１ 供试材料
犜犪犫犾犲１ 犠犻犾犱犆狔狀狅犱狅狀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．
编号
Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ
ｎｕｍｂｅｒ
采集地
Ｏｒｉｇｉｎ
生境
Ｈａｂｉｔ
海拔
Ａｌｔｉｔｕｄｅ
（ｍ）
１ Ｓａｕ９９３５ 四川，茂县 Ｍａｏｘｉａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 荒地 Ｗａｓｔｅｌａｎｄ １４８０
２ Ｓａｕ０２０１１ 四川，汶川 Ｗｅｎｃｈｕａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ １３１０
３ Ｓａｕ０２０１５ 四川，金川Ｊｉｎｃｈｕａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ ２１１０
４ Ｓａｕ００８５ 四川，西昌 Ｘｉｃｈａｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ 河边 Ｒｉｖｅｒｓｉｄｅ １３８０
５ Ｓａｕ０２０５３ 四川，西昌 Ｘｉｃｈａｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ １３８０
６ Ｓａｕ００９９ 四川，攀枝花Ｐａｎｚｈｉｈｕａ，Ｓｉｃｈｕａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ １１００
７ Ｌｙ９７０１７ 四川，攀枝花Ｐａｎｚｈｉｈｕａ，Ｓｉｃｈｕａｎ 草地 Ｇｒａｓｓｌａｎｄ １２００
８ Ｓａｕ９９３１ 四川，宜宾 Ｙｉｂｉｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 河滩Ｆｌｏｏｄｌａｎｄ ２５５
９ Ｓａｕ９９１８ 四川，雅安 Ｙａ’ａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 草地 Ｇｒａｓｓｌａｎｄ ６００
１０ Ｓａｕ０２０５６ 四川，宝兴ｂａｏｘｉｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ 河边 Ｒｉｖｅｒｓｉｄｅ ７２０
１１ Ｓａｕ０２０６０ 四川，萦经 Ｙｉｎｇｊｉｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ ７２０
１２ Ｓａｕ０２０６３ 四川，天全 Ｔｉａｎｑｕａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 山坡 Ｈｉｌｓｉｄｅ ６３０
１３ Ｓａｕ０２０１７ 四川，都江堰 Ｄｕｊｉａｎｇｙａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ ７８０
１４ Ｓａｕ０２０３７ 四川，自贡Ｚｉｇｏｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
１５ Ｓａｕ０２０３８ 四川，自贡Ｚｉｇｏｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
１６ Ｓａｕ９９４０ 四川，广元 Ｇｕａｎｇｙｕａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 河滩Ｆｌｏｏｄｌａｎｄ ４１０
１７ Ｓａｕ９９５４ 四川，广元 Ｇｕａｎｇｙｕａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
１８ Ｌｙ９７０２１ 四川，遂宁Ｓｕｉｎｉｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ 山坡 Ｈｉｌｓｉｄｅ ４００
２９ Ｓａｕ９９２９ 四川，乐山Ｌｅｓｈａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 河滩Ｆｌｏｏｄｌａｎｄ －
２０ Ｓａｕ９９３２ 四川，乐山Ｌｅｓｈａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
２１ Ｓａｕ０２０３６ 四川，乐山Ｌｅｓｈａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ ４００
２２ Ｓａｕ９９５１ 四川，南充市 Ｎａｎｃｈｏｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ 江边 Ｒｉｖｅｒｓｉｄｅ ２２０
２３ Ｓａｕ９９６５ 四川，南充市 Ｎａｎｃｈｏｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ 荒地 Ｗａｓｔｅｌａｎｄ ３８５
２４ Ｓａｕ０２０６７ 四川，眉山 Ｍｅｉｓｈａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 田埂Ｆｉｅｌｄｒｉｄｇｅ ４７０
２５ Ｓａｕ０２０６８ 四川，眉山 Ｍｅｉｓｈａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 荒地 Ｗａｓｔｅｌａｎｄ ４５０
２６ Ｓａｕ９９５３ 重庆，合川 Ｈｅｃｈｕａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ 河滩Ｆｌｏｏｄｌａｎｄ １３０
２７ Ｓａｕ９９４７ 重庆，嘉陵Ｊｉａｌｉｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ 林地 Ｗｏｏｄｌａｎｄ ２３０
２８ Ｓａｕ０２０５０ 重庆，万州 Ｗａｎｚｈｏｕ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ 码头Ｓｈｉｐｓｉｄｅ １５０
２９ Ｓａｕ０２０４８ 重庆，万州 Ｗａｎｚｈｏｕ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ ４９０
３０ Ｓａｕ０６００１ 重庆，云阳 Ｙｕｎｙａｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ 河滩Ｆｌｏｏｄｌａｎｄ １６０
３１ Ｓａｕ９９４９ 重庆，毛家港 Ｍａｏｊｉａｇａｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ 河滩Ｆｌｏｏｄｌａｎｄ １８５
３２ Ｓａｕ０２０４４ 重庆，垫江 Ｄｉａｎｊｉａｎｇ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ 田埂Ｆｉｅｌｄｒｉｄｇｅ ４１０
３３ Ｓａｕ０２０４９ 重庆，万州 Ｗａｎｚｈｏｕ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ 田埂Ｆｉｅｌｄｒｉｄｇｅ ５００
３４ Ｓａｕ０２０５２ 重庆，巴南Ｂａｎａｎｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ ６３０
３５ Ｓａｕ０２０１９ 贵州，荔波Ｌｉｂｏ，Ｇｕｉｚｈｏｕ 河滩Ｆｌｏｏｄｌａｎｄ ３７０
３６ Ｓａｕ０２０２０ 贵州，荔波Ｌｉｂｏ，Ｇｕｉｚｈｏｕ 河滩Ｆｌｏｏｄｌａｎｄ ３６０
３７ Ｓａｕ０２０２２ 贵州，独山 Ｄｕｓｈａｎ，Ｇｕｉｚｈｏｕ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ ９５０
３８ Ｓａｕ０２０２３ 贵州，独山 Ｄｕｓｈａｎ，Ｇｕｉｚｈｏｕ 田埂Ｆｉｅｌｄｒｉｄｇｅ ９７０
３９ Ｓａｕ０２０２６ 云南，小哨Ｘｉａｏｓｈａｏ，Ｙｕｎｎａｎ 河边 Ｒｉｖｅｒｓｉｄｅ １９００
４０ Ｌｙ９８０１０ 云南，昆明 Ｋｕｎｍｉｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
４１ Ｓａｕ０３００１ 西藏，八一Ｂａｙｉ，Ｔｉｂｅｔ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ ３０８０
４２ Ｓａｕ０３００２ 西藏，察隅Ｃｈａｙｕ，Ｔｉｂｅｔ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ ２５５０
４３ Ｓａｕ０３００３ 西藏，察隅Ｃｈａｙｕ，Ｔｉｂｅｔ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ ２４６０
４４ Ｓａｕ０３００４ 西藏，察隅Ｃｈａｙｕ，Ｔｉｂｅｔ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ ２０３０
４５ １９７１２Ｄ 非洲 Ａｆｒｉｃａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
４６ １３３１８Ｄ 非洲 Ａｆｒｉｃａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
４７ １５０１４Ｄ 非洲 Ａｆｒｉｃａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
４８ １６７１７Ｄ 东非ＥａｓｔＡｆｒｉｃａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
４９ １６７４１Ｄ 非洲 Ａｆｒｉｃａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
５０ １９７１０Ｄ 非洲 Ａｆｒｉｃａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
５１ １５７２５Ｄ 非洲 Ａｆｒｉｃａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
５２ １６７０８Ｄ 东非ＥａｓｔＡｆｒｉｃａｎ 路边 Ｒｏａｄｓｉｄｅ －
７９１第１９卷第２期 草业学报２０１０年
表２ 用于狗牙根犛犚犃犘分析的引物序列
犜犪犫犾犲２ 犘狉犻犿犲狉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犆狔狀狅犱狅狀
上游引物Ｆｏｒｗａｒｄｐｒｉｍｅｒｓ 碱基序列Ｓｅｑｕｅｎｃｓｅ（５′－３′） 下游引物Ｒｅｖｅｒｓｅｐｒｉｍｅｒｓ 碱基序列Ｓｅｑｕｅｎｃｓｅ（５′－３′）
ｍｅ１ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＴＡ ｅｍ１ ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＡＡＴ
ｍｅ３ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＡＴ ｅｍ３ ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＧＡＣ
ｍｅ４ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＣＣ ｅｍ４ ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＴＧＡ
ｍｅ５ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＡＧ ｅｍ６ ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＧＣＡ
ｍｅ６ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＡＡ ｅｍ７ ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＣＡＡ
ｍｅ７ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＣＣ ｅｍ８ ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＣＴＧ
ｍｅ９ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＡＧ ｅｍ１１ ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＣＣＡ
ｍｅ１２ ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＣＡ ｅｍ１３ ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＡＧＣ
ｅｍ１８ ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＧＧＴ
采用Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒ指数犎 和Ｓｉｍｐｓｏｎ指数犇（即Ｎｅｉ氏基因多样性指数）来估计各种质及其生态地理
类群间的遗传多样性［１３］。犎０＝－∑π犻ｌｎπ犻，π犻指某群体内表型“犻”（第“犻”条谱带）的频率；犎ｇｒｏｕｐ＝∑犎０／狀，是指
狀个不同群体的平均多样性；犎ｓｐ＝－∑πｌｎπ，是指把所有供试群体作为１个整体时，以表型频率“π”计算而得的
多样性［１４］。各地理类群内的多样性用 犎ｗｉｔｈｉｎ＝犎ｇｒｏｕｐ／犎ｓｐ，群体间的多样性用 犎ｂｅｔｗｅｅｎ＝（犎ｓｐ－犎ｇｒｏｕｐ）／犎ｓｐ表
示［１５］。
对各种质材料间的聚类分析是利用 ＮＴＳＹＳｐｃ软件按基于 ＮｅｉＬｉ遗传相似系数［１６］（ＧＳ，即Ｄｉｃｅ系数）的
ＵＰＧＭＡ法进行。而各生态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［１７］，再用ＮＴＳＹＳｐｃ绘制出ＵＰＧＭＡ聚类图。
２ 结果与分析
２．１ ＳＲＡＰ多态性分析
用１８对引物组合对５２份狗牙根基因组ＤＮＡ进行ＳＲＡＰ扩增，共得到２３６条清晰可辨条带。其中，多态性
条带２０６条，多态性位点百分率８７．２９％，扩增的ＤＮＡ片段大约集中在７５～１５８０ｂｐ。引物组合 ｍｅ４－ｅｍ４扩
增出最多的１７条带，而 ｍｅ９－ｅｍ６组合扩增的条带最少，仅为９条。平均每对引物扩增出１３．１条带，其中１１．４
条具有多态性（表３），表明ＳＲＡＰ能检测出较多的遗传位点，能获得多态性较好的ＰＣＲ结果（图１）。
图１ 犛犚犃犘引物犿犲７＋犲犿４在５２份狗牙根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犆狔狀狅犱狅狀犪犿狆犾犻犳犻犲犱犫狔狆狉犻犿犲狉犿犲７＋犲犿４
８９１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２
２．２ 遗传相似性分析
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份狗牙根材料的
ＧＳ值为０．５６９～０．９２９，平均ＧＳ值为０．７２３，变幅为
０．３６０。由相似系数矩阵可以看出，来自四川广元和非
洲之间的遗传相似系数最小，其遗传距离最大。而来
自非洲的４８号（１６７１７Ｄ）和非洲５２号（１６７０８Ｄ）恩伦
佛狗牙根，它们相互之间的遗传相似系数最大，其遗传
距离最小。表明供试材料之间差异明显，具有较为丰
富的遗传多样性。
２．３ 聚类分析
基于遗传相似系数，利用 ＵＰＧＭＡ法对５２份供
试材料进行ＵＰＧＭＡ聚类分析结果显示（图２）。当取
ＧＳ＝０．７７时，所有供试材料可分成５大类：来自非洲
的材料中４８和５２号材料为东非的恩伦佛狗牙根，两
者首先聚在一起，又与非洲的其余材料聚为一类自成
第Ⅰ类；来自西藏的材料聚为第Ⅱ类；来自云南的材料
与来自贵州的材料聚为第Ⅲ类；第Ⅳ类包括所有重庆
的材料和四川自贡的２个材料；第Ⅴ类材料比较混杂，
包括来自四川阿坝、雅安、宜宾、都江堰、乐山、广元、遂
宁、南充和眉山共２２份材料。
２．４ 生态地理类群的遗传多样性指数
参照赵汝植［１８］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份狗牙根材料
分为８个生态地理类群，即四川阿坝、四川雅安、四川
攀西地区、四川东南地区、重庆、云南贵州、西藏和非洲
（表４）。
表３ 狗牙根犛犚犃犘标记的多态性
犜犪犫犾犲３ 犃犿狆犾犻犳犻犮犪狋犻狅狀狉犲狊狌犾狋狊犳狉狅犿１８狆狉犻犿犲狉犮狅犿犫犻狀犪狋犻狅狀
引物对
Ｐｒｉｍｅｒｐａｉｒｓ
扩增总条带数
ＴｏｔａｌＮｏ．ｏｆ
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ
ｂａｎｄｓ
多态性条带数
Ｎｏ．ｏｆ
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ
ｂａｎｄｓ
多态性比率
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆ
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ
ｂａｎｄｓ（％）
多态性
信息
含量
ＰＩＣ
ｍｅ１－ｅｍ１ １３．００ １１．００ ８４．６２ ０．３０９２
ｍｅ１－ｅｍ３ １２．００ １１．００ ９１．６７ ０．３４５４
ｍｅ３－ｅｍ７ １３．００ １２．００ ９２．３１ ０．３３９２
ｍｅ４－ｅｍ１ １１．００ ９．００ ８１．８２ ０．２９６２
ｍｅ４－ｅｍ３ １２．００ １０．００ ８３．３３ ０．２８２４
ｍｅ４－ｅｍ４ １７．００ １４．００ ８２．３５ ０．３４１７
ｍｅ４－ｅｍ６ １４．００ １０．００ ７１．４３ ０．２５１３
ｍｅ４－ｅｍ８ １３．００ １３．００ １００．００ ０．１９０４
ｍｅ４－ｅｍ１３ １３．００ １２．００ ９２．３１ ０．３００２
ｍｅ５－ｅｍ４ １１．００ ９．００ ８１．８２ ０．３１６１
ｍｅ６－ｅｍ３ １１．００ ９．００ ８１．８２ ０．３０４６
ｍｅ６－ｅｍ６ １５．００ １３．００ ８６．６７ ０．３５１２
ｍｅ７－ｅｍ４ １６．００ １４．００ ８７．５０ ０．３２２５
ｍｅ９－ｅｍ６ ９．００ ９．００ １００．００ ０．４１３８
ｍｅ９－ｅｍ８ １３．００ １２．００ ９２．３１ ０．３８９３
ｍｅ１２－ｅｍ１ １６．００ １５．００ ９３．７５ ０．４２２２
ｍｅ１２－ｅｍ１１ １２．００ １０．００ ８３．３３ ０．３３８３
ｍｅ１２－ｅｍ１８ １５．００ １３．００ ８６．６７ ０．３４５５
总和 Ｔｏｔａｌ ２３６．００ １６９．００
平均 Ａｖｅｒａｇｅ １３．１１ １１．４４ ８７．２９ ０．３２５５
８个生态地理类群的遗传相似距离（ＧＤ，ＧＤ＝１－ＧＳ）可以说明群体内部各材料间ＧＤ的大小，进而可以部
分证明群体内遗传多样性的高低。某群体内部各材料间平均ＧＤ越大，则该群体的遗传多样性水平越高［１９］。重
庆群体的平均ＧＤ值最大，与之对应的衡量该群体多样性的Ｓｈａｎｎｏｎ指数（犎０）和Ｓｉｍｐｓｏｎ指数（犇，即Ｎｅｉ氏基
因多样度）也是最大值。
对各生态地理类群而言，物种水平上的表型多样性 犎ｓｐ＝０．５３８９，而群体水平上的表型多样性 犎ｇｒｏｕｐ＝
０．３２５６。类群内和类群间的表型多样性分别是犎ｗｉｔｈｉｎ＝０．６０４１和犎ｂｅｔｗｅｅｎ＝０．３９５９。结果说明类群内的遗传变
异占总变异的６０．４１％，而类群间的遗传变异占总变异的３９．５９％。
２．５ 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关系，用ＮＴＳＹＳｐｃ软件进行ＵＰＧＭＡ聚类分析（图３）。供试的８个生态
地理类群可以聚为７大类。四川阿坝和四川雅安类群的遗传距离最小，最先聚为一类；四川攀西地区、川东南地
区、重庆、云南和贵州、西藏类群和非洲类群各自聚为一类。其聚类的结果与其所处的生态地理环境基本相符：攀
西地区特殊的气候环境，称之为干热（暖）河谷，基于中亚热带纬度气候带的基带上，因地形高耸和河谷深切而形
成的非地带性垂直变化，该地是我国南方中亚热带气候带中凸显出来仅存的一块南亚热带气候飞地，暖季特长，
基本无冬，年温差较小、日温差较大、日照充足，但降水量少，由于其特殊的地理气候特征，材料聚为一类；川东南
地属四川盆地东南部，大多属于亚热带湿润气候，聚为一类；非洲类群采集地属于热带、亚热带地区，地处高原，夏
９９１第１９卷第２期 草业学报２０１０年
图２ ５２份狗牙根基于犖犲犻犔犻相似系数的犝犘犌犕犃聚类图
犉犻犵．２ 犝犘犌犕犃犱犲狀犱狉狅犵狉犪犿犳狅狉犆狔狀狅犱狅狀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４ 狗牙根各生态地理类群的遗传多样性指数
犜犪犫犾犲４ 犌犲狀犲狋犻犮狆狅犾狔犿狅狉狆犺犻狊犿犻狀犱犲狓犲狊狅犳狊犻狓犲犮狅犵犲狅犵狉犪狆犺犻犮犪犾犵狉狅狌狆狊狅犳犆狔狀狅犱狅狀
类群 Ｇｒｏｕｐｓ 遗传距离ＧＤ 犇 犎０ 犎ｇｒｏｕｐ 犎ｓｐ 犎ｗｉｔｈｉｎ 犎ｂｅｔｗｅｅｎ
四川阿坝Ａ’ｂａ，Ｓｉｃｈｕａｎ ０．１９１８ ０．１９３３ ０．２８６０
四川雅安Ｙａ’ａｎ，Ｓｉｃｈｕａｎ ０．１５０９ ０．３０７０ ０．４４６７
攀西地区Ｐａｎｘｉｒｅｇｉｏｎ ０．１８６２ ０．１６００ ０．２３２９
四川东南地区ＳｏｕｔｈｅａｓｔｏｆＳｉｃｈｕａｎ ０．２３７３ ０．２３８７ ０．３４８８ ０．３２５６ ０．５３８９ ０．６０４１ ０．３９５９
重庆Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ０．２４８５ ０．２７５４ ０．３９７５
云南、贵州Ｙｕｎｎａｎ，Ｇｕｉｚｈｏｕ ０．２２８２ ０．２２４６ ０．３３３０
西藏 Ｔｉｂｅｔ ０．１４７１ ０．１３２９ ０．１９３８
非洲 Ａｆｉｃａｎ ０．２１７１ ０．２４３５ ０．３６５９
ＧＤ：各地理群体内种质材料的遗传距离的平均值；Ｄ：基于表型（电泳条带）频率的各类群Ｓｉｍｐｓｏｎ表型多样性；犎０：基于表型（电泳条带）频率计算
各个类群的Ｓｈａｎｎｏｎ表型多样性；犎ｇｒｏｕｐ：８个地理类群的平均表型多样性；犎ｓｐ：把所有的材料看作一个群体时，基于表型（电泳条带）频率计算的表
型多样性；犎ｗｉｔｈｉｎ：类群内的表型多样性；犎ｂｅｔｗｅｅｎ：类群间的表型多样性。
ＧＤ：Ａｖｅｒａｇｅｇｅｎｅｔｉｃｄｉｓｔａｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｐａｉｒｓｏｆａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｗｉｔｈｉｎｇｒｏｕｐｓ；Ｄ：ＤｅｇｒｅｅｏｆｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｔｈｅｇｒｏｕｐｂａｓｅｄｏｎＳｉｍｐｓｏｎｉｎｄｅｘ；
犎０：ＤｅｇｒｅｅｏｆｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｔｈｅｇｒｏｕｐｂａｓｅｄｏｎＳｈａｎｎｏｎ－Ｗｅａｖｅｒｉｎｄｅｘ；犎ｇｒｏｕｐ：Ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｖｅｒａｇｅｄｏｖｅｒ８ｇｒｏｕｐｓ；犎ｓｐ：Ｐｈｅｎｏ
ｔｙｐｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙｃａｌｃｕｌａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓｉｎａｌａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｏｇｅｔｈｅｒ；犎ｗｉｔｈｉｎ：Ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙｗｉｔｈｉｎｇｒｏｕｐ；犎犫犲狋狑犲犲狀：
Ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｇｒｏｕｐｓ．
００２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２
图３ ８个狗牙根生态地理类群基于犖犲犻氏遗传一致度的聚类图
犉犻犵．３ 犇犲狀犱狉狅犵狉犪犿狅犳犲犻犵犺狋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
季炎热干燥，冬季温和多雨，气候独特，最先聚为一类；西藏类群采集地基本属于青藏高原边缘高寒草原区，海拔
１７００～３０００ｍ，明显区别于其他生态地理类群，自成一类；云南、贵州类群采集地属于云贵高原，而重庆类群的
采集地也属于山地类型，其地理地貌和气候条件具有相似性，因此聚为一类。雅安地处四川盆地西缘，北接阿坝
州，亚热带湿润气候，而阿坝州日照强，昼夜温差大，按理不应该聚在一起，可能由于类群间的样本比较少，导致了
在按类群划分时，出现了这样的情况。
３ 讨论与结论
３．１ ＳＲＡＰ标记检测狗牙根遗传多样性的有效性
ＳＲＡＰ标记是具有操作简单、稳定性和重复性好、引物具有通用性等特点，尤其是标记位点中其显性标记所
占比例较高，且在基因组中均匀分布，其提供的信息更接近于农艺性状的差异等特点，在植物的遗传多样性研究
中逐步应用。本试验中，利用ＳＲＡＰ标记的１８对引物可以在５２份供试狗牙根基因组ＤＮＡ的２０６个位点扩增
出清晰条带，扩增效果良好，其中多态性条带的比例为（ＰＰＢ）８７．２９％，显示出了较高的多态性，远远高于刘伟［１９］
利用ＲＡＰＤ、ＩＳＳＲ和ＲＡＭＰ技术对西南区野生狗牙根的遗传多样性研究所报道的结果。说明ＳＲＡＰ对狗牙根
的扩增效率较高，用于标记评价狗牙根因型的遗传分析是可行的，并且非常适合对大量种质的遗传变异检测。
３．２ 野生狗牙根种质的遗传多样性
就各地理类群而言，供试材料的遗传相似系数变化范围为０．５６９～０．９２９，平均值０．７２３，变幅为０．３６０，表明
各地理类群间具有较丰富的遗传关系。狗牙根地理类群内的遗传变异（６０．４１％）高于地理类群间（３９．５９％），说
明具有较高的群体内遗传变异和较低的群体间遗传变异。这可能与狗牙根的混合生殖方式和基因突变有关。根
据 Ｎｅｉ氏基因多样性指数和Ｓｈａｎｎｏｎ指数计算结果，四川雅安遗传多样性水平最高，西藏类群最低。这可能与
类群内种质的采集范围有关，分布范围广泛的物种具有更高的遗传多样性［２０］。四川雅安的材料由于其种质分布
于全区各地，采样点较广泛，仍然在本次研究中表现出较高的遗传多样性，而西藏种质中有３个材料采自同一个
采集点，可能是产生这种结果的原因。
３．３ 供试种质间及其地理类群间的遗传关系
品种的亲缘关系与地理位置有着一定的相关性和规律性，本试验通过聚类分析得出，生态地理环境差异显著
的材料能够各自聚为一类，如非洲、西藏的材料单独聚为了一类，而地理位置相近的材料遗传距离较近，相同地域
的材料基本归为一类，同时还表明当研究群体所处生态环境差异较小时，ＤＮＡ水平上的遗传多样性具有较高的
一致性。但在本试验中，云南和贵州的材料聚在了一起，这种聚类不符合地理生态环境的分布，究其原因可能有
１０２第１９卷第２期 草业学报２０１０年
３个方面：１是与狗牙根的混合生殖方式有关。它是以强大的无性繁殖为主，人类活动和洪水冲刷可能转入异地
扩展繁殖。２是基因突变。尽管野生狗牙根的结实率低，但极易进行天然的杂交，导致了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。３是采样的样本量和采样地的选择等人
为因素可能造成影响。Ｗｕ等［２１］指出，对于狗牙根的遗传多样性的检测，在尽量多的起源地取代表性的种源进行
研究才能得到更加准确的结果，而本试验中云南的材料只有２个，少的样本量可能造成这种结果。
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２０２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１０） Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．２
犌犲狀犲狋犻犮犱犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳狑犻犾犱犆狔狀狅犱狅狀犱犪犮狋狔犾狅狀犵犲狉犿狆犾犪狊犿犳狉狅犿犳犻狏犲狆狉狅狏犻狀犮犲狅犳犛狅狌狋犺狑犲狊狋犆犺犻狀犪
犪狀犱犃犳狉犻犮犪犱犲狋犲犮狋犲犱犫狔犛犚犃犘犿犪狉犽犲狉狊
ＬＩＮＧＹａｏ１，２，ＺＨＡＮＧＸｉｎｑｕａｎ２，ＱＩＸｉａｏｆａｎｇ２，ＺＨＯＵＹｉｎｇｊｉｅ２，
ＬＩＵ Ｗｅｉ２，ＭＡＸｉａｏ２，ＣＨＥＮＳｈｉｙｏｎｇ２
（１．ＣｏｌｅｇｅｏｆＡｎｉｍａｌＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａ’ａｎ６２５０１４，Ｃｈｉｎａ；
２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｒａｓｓｌａｎｄ，ＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａ’ａｎ６２５０１４，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅｌａｔｅｄａｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ（ＳＲＡＰ）ｍａｒｋｅｒｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙ
ｏｆ４４ｗｉｌｄａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｏｆ犆狔狀狅犱狅狀犱犪犮狋狔犾狅狀ｃｏｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍＳｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ，ＧｕｉｚｈｏｕａｎｄＴｉｂｅｔｏｆ
Ｃｈｉｎａ，ａｎｄ８ｗｉｌｄａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｏｆ犆．犱犪犮狋狔犾狅狀ｃｏｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍＡｆｒｉｃａ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｅｉｇｈｔｅｅｎｐｒｉｍｅｒ
ｐａｉｒｓｐｒｏｄｕｃｅｄ２０６ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄｓ，ａｖｅｒａｇｅｄ１１．４ｂａｎｄｓｐｅｒｐｒｉｍｅｒｐａｉｒ．Ｔｈｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃ
ｂａｎｄｓｉｎａｖｅｒａｇｅｗａｓ８７．２９％．ＴｈｅＮｅｉ’ｓｇｅｎｅｔｉｃｓｉｍｉｌａｒｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ
０．５６９ｔｏ０．９２９，ａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅＮｅｉ’ｓｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗａｓ０．７２３．Ｔｈｅ５４ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｗｅｒｅｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｉｎｔｏｆｉｖｅｍａｊｏｒ
ｇｒｏｕｐｓ：Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，ⅣａｎｄⅤｂｙｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓｕｓｉｎｇＵＰＧＭＡ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｅｄｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｗｉｔｈ
ｔｈｅｏｒｉｇｉｎｒｅｇｉｏｎｓｏｆａｃｃｅｓｓｉｏｎｓ．Ｇｅｎｅｔｉｃｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎａｎｄｗｉｔｈｉｎｅｉｇｈｔｅｃｏｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｇｒｏｕｐｓｏｆ犆．
犱犪犮狋狔犾狅狀ｗａｓｅｓｔｉｍａｔｅｄｂｙＳｈａｎｎｏｎ’ｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｉｎｄｅｘ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｅｄｔｈａｔ６３．８１％ ｇｅｎｅｔｉｃｖａｒｉａｎｃｅｅｘｉｓｔｅｄ
ｗｉｔｈｉｎｇｒｏｕｐ，ａｎｄ３６．１９％ｇｅｎｅｔｉｃｖａｒｉａｎｃｅｗａｓａｍｏｎｇｇｒｏｕｐｓ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇｒａｔｈｅｒｌａｒｇｅｇｅｎｅｔｉｃｄｉｓｔａｎｃｅｓａｍｏｎｇ
ｔｈｏｓｅｇｅｒｍｐｌａｓｍ，ａｎｄｔｈｅｒｅｗａｓａｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｇｅｎｅｔｉｃｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎａｎｄｅｃｏｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｈａｂｉｔｓａｍｏｎｇ
ｔｈｅｇｒｏｕｐｓ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：犆狔狀狅犱狅狀犱犪犮狋狔犾狅狀；ＳＲＡＰ；ｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙ；ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ
３０２第１９卷第２期 草业学报２０１０年