全 文 ：书野生垂穗披碱草种质遗传多样性的犛犚犃犘研究
陈智华１，２，苗佳敏２，钟金城２，马啸１，陈仕勇１，张新全１
（１．四川农业大学草业科学系，四川 雅安６２５０１４；２．西南民族大学生命科学与技术学院，四川 成都６１００４１）
摘要：用ＳＲＡＰ标记对采集自中国四川、西藏、甘肃、青海、新疆的６８份垂穗披碱草种质进行了多态性分析，获得下
述结果，１）用２０对引物共扩增出４９５条带，平均每对引物扩增出２４．７５条，其中多态带４２５条，平均每对引物２１．２５
条，多态率达８５．３９％。材料间遗传相似系数变化范围为０．３７４～０．９９７，平均值为０．７４５。这些结果说明，供试垂
穗披碱草材料具有较为丰富的遗传多样性。２）对所有材料的聚类分析和主向量分析发现，在犌犛值为０．７７的水平
上供试材料可聚成５个类群，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。
关键词：垂穗披碱草；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（２００９）０５０１９２０９
垂穗披碱草（犈犾狔犿狌狊狀狌狋犪狀狊）为禾本科（Ｐｏａｃｅａｅ）小麦族（Ｔｒｉｔｉｃｅａｅ）披碱草属（犈犾狔犿狌狊）多年生疏丛型草本优
质牧草资源［１］，又名钩头草、弯穗草，染色体组构成为ＳｔＳｔＹＹＨＨ（２狀＝４２）［２］。它在我国西藏及西北、华北等地
区均有野生分布，在青藏高原海拔２５００～４０００ｍ草地常作为建群种；在国外，前苏联的亚洲部分和印度的喜马
拉雅地区也有分布。垂穗披碱草具有广泛的生长可塑性和极强的抗寒性和抗旱性，从滩地、沟谷、阴坡山麓地带
到灌丛草甸和高山草甸均能生长。该草在开花期前为质地柔软、无刺毛、刚毛、无异味的优质牧草［３～６］。
相关序列扩增多态性（ｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅｌａｔｅｄａｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ，ＳＲＡＰ）是由美国加州大学蔬菜作物系Ｌｉ
和Ｑｕｒｉｏｓ［７］于２００１年提出的一种新型的基于ＰＣＲ的分子标记方法，也称基于序列扩增多态性（ｓｅｑｕｅｎｃｅｂａｓｅｄ
ａｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ，ＳＢＡＰ）［８］。它采用１对引物对开放阅读框（ＯＲＦｓ）进行扩增。由于ＳＲＡＰ技术具有简
便、中等产量、高共显性、易于分离条带及测序等优点，不需预知物种的序列信息，故而近年来在植物遗传多样性
分析［８］、种质鉴定［９］、遗传连锁图的构建［１０］、基因连锁标记的寻找与基因定位［８］和比较基因组学研究［８］等方面得
到广泛应用。近年来，在草种质资源上开始应用ＳＲＡＰ技术进行遗传多样性研究，如野牛草（犅狌犮犺犾狅犲犱犪犮
狋狔犾狅犻犱犲狊）［１１，１２］、狗牙根（犆狔狀狅犱狅狀犱犪犮狋狔犾狅狀）［１３］和鸭茅（犇犪犮狋狔犾犻狊犵犾狅犿犲狉犪狋犪）［１４］等草种质都有报道。
目前还未见有关垂穗披碱草ＳＲＡＰ标记遗传多样性研究的报道，本研究利用ＳＲＡＰ技术对６８份野生垂穗
披碱草种质进行分析，希望了解各份种质材料在ＳＲＡＰ水平上的遗传多样性，为野生垂穗披碱草的种质收集保
护和育种开发提供有效的数据信息。
１ 材料与方法
１．１ 试验材料
２００７年收集了来自甘肃、四川、西藏、青海、新疆５个地区的６８份垂穗披碱草种质（表１）。这些材料中，除康
巴是国审品种外，其他的均为野生材料。
１．２ 研究方法
１．２．１ 供试材料ＤＮＡ的提取与检测 每份种质取１０个单株的幼嫩叶片等量混合，采用ＤＰ３０５植物基因组
ＤＮＡ提取试剂盒（北京天根生化公司）提取ＤＮＡ，并用１．０％的琼脂糖凝胶电泳检测ＤＮＡ的质量和浓度。将
ＤＮＡ样品置于－２０℃冰箱保存。待开始实验时，将各个ＤＮＡ样品取出一部分稀释至１０ｎｇ／μＬ，放于４℃冰箱
保存并使用。
１９２－２００
２００９年１０月
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
第１８卷 第５期
Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．５
收稿日期：２００８１０２９；改回日期：２００９０１０４
基金项目：国家重点基础研究发展计划９７３项目（２００７ＣＢ１０８９０７）资助。
作者简介：陈智华（１９６１），男，四川成都人，教授，在读博士。Ｅｍａｉｌ：ｃｚｈ＠ｓｗｕｎ．ｃｎ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｘｑ＠ｓｉｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
表１ 供试材料
犜犪犫犾犲１ 犠犻犾犱犈．狀狌狋犪狀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Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ 采集地Ｏｒｉｇｉｎｓ 序号Ｎｏ． 材料编号Ａｃｃｅｓｓｉｏｎ 采集地Ｏｒｉｇｉｎｓ
１ ＰＩ６３９８５２ 甘肃夏河 ＸｉａｈｅＧａｎｓｕ ３５ ＰＩ６１９５８９ 西藏乃东 ＮａｉｄｏｎｇＴｉｂｅｔ
２ ＰＩ６２８６９８ 甘肃天祝 ＴｉａｎｚｈｕＧａｎｓｕ ３６ ＰＩ６１９５３３ 西藏乃东 ＮａｉｄｏｎｇＴｉｂｅｔ
３ ＰＩ６３９８５５ 甘肃碌曲ＬｕｑｕＧａｎｓｕ ３７ ＰＩ６１９５３１ 西藏拉萨ＬａｓａＴｉｂｅｔ
４ ２０５２１８ 四川壤塘 ＲａｎｇｔａｎｇＳｉｃｈｕａｎ ３８ ＰＩ６１９５３０ 西藏拉萨ＬａｓａＴｉｂｅｔ
５ Ｙ２０９７ 四川乾宁 ＱｉａｎｎｉｎｇＳｉｃｈｕａｎ ３９ ＰＩ６１９５２９ 西藏江达ＪｉａｎｇｄａＴｉｂｅｔ
６ Ｙ２０９５ 四川乾宁 ＱｉａｎｎｉｎｇＳｉｃｈｕａｎ ４０ ＰＩ６１９５２２ 西藏贡觉 ＧｏｎｇｊｕｅＴｉｂｅｔ
７ Ｙ２１１０ 四川炉霍ＬｕｈｕｏＳｉｃｈｕａｎ ４１ Ｙ２１６０ 西藏贡觉 ＧｏｎｇｊｕｅＴｉｂｅｔ
８ Ｙ２１０５ 四川炉霍ＬｕｈｕｏＳｉｃｈｕａｎ ４２ Ｙ２１８６ 西藏昌都ＣｈａｎｇｄｕＴｉｂｅｔ
９ Ｙ２１０１ 四川炉霍ＬｕｈｕｏＳｉｃｈｕａｎ ４３ Ｙ２１５３ 西藏昌都ＣｈａｎｇｄｕＴｉｂｅｔ
１０ ２０５１４３ 四川理塘ＬｉｔａｎｇＳｉｃｈｕａｎ ４４ ＰＩ６１９５９２ 西藏昌都ＣｈａｎｇｄｕＴｉｂｅｔ
１１ ２０５１０６ 四川理塘ＬｉｔａｎｇＳｉｃｈｕａｎ ４５ Ｗ６２２０６９ 青海西宁 ＸｉｎｉｎｇＱｉｎｇｈａｉ
１２ Ｙ２０９１ 四川康定 ＫａｎｇｄｉｎｇＳｉｃｈｕａｎ ４６ ＰＩ４９９６１２ 青海西宁 ＸｉｎｉｎｇＱｉｎｇｈａｉ
１３ Ｙ２０８１ 四川康定 ＫａｎｇｄｉｎｇＳｉｃｈｕａｎ ４７ ＰＩ６１９５１９ 新疆布尔津ＢｕｅｒｊｉｎＸｉｎｊｉａｎｇ
１４ Ｗ６２２１０７ 四川康定 ＫａｎｇｄｉｎｇＳｉｃｈｕａｎ ４８ ＰＩ６１９５７５ 新疆哈巴河 ＨａｂａｈｅＸｉｎｊｉａｎｇ
１５ ＰＩ６３９８６２ 四川康定 ＫａｎｇｄｉｎｇＳｉｃｈｕａｎ ４９ ＰＩ６１９５７４ 新疆喀喇 ＫａｌａＸｉｎｊｉａｎｇ
１６ ２０５０９７ 四川红原 ＨｏｎｇｙｕａｎＳｉｃｈｕａｎ ５０ ＰＩ６１９５７６ 新疆喀喇 ＫａｌａＸｉｎｊｉａｎｇ
１７ ２０３０３２ 四川红原 ＨｏｎｇｙｕａｎＳｉｃｈｕａｎ ５１ ＰＩ６１９５７８ 新疆喀喇 ＫａｌａＸｉｎｊｉａｎｇ
１８ ２０３０３１ 四川红原 ＨｏｎｇｙｕａｎＳｉｃｈｕａｎ ５２ Ｙ０４９７ 新疆和静 ＨｅｊｉｎｇＸｉｎｊｉａｎｇ
１９ ２０２０６８ 四川红原 ＨｏｎｇｙｕａｎＳｉｃｈｕａｎ ５３ Ｙ１５５８ 新疆富蕴ＦｕｙｕｎＸｉｎｊｉａｎｇ
２０ 康巴Ｋａｎｇｂａ 四川甘孜 ＧａｎｚｉＳｉｃｈｕａｎ ５４ Ｙ１６０８ 新疆富蕴ＦｕｙｕｎＸｉｎｊｉａｎｇ
２１ Ｙ２１５５ 四川甘孜 ＧａｎｚｉＳｉｃｈｕａｎ ５５ Ｙ１６１１ 新疆富蕴ＦｕｙｕｎＸｉｎｊｉａｎｇ
２２ ＰＩ６１９５６９ 四川德格 ＤｅｇｅＳｉｃｈｕａｎ ５６ Ｙ０６７２ 新疆塔什库尔干ＴａｓｈｉｋｕｅｒｇａｎＸｉｎｊｉａｎｇ
２３ Ｙ２１２５ 四川德格雀儿山 ＤｅｇｅＳｉｃｈｕａｎ ５７ Ｙ０６８５ 新疆塔什库尔干ＴａｓｈｉｋｕｅｒｇａｎＸｉｎｊｉａｎｇ
２４ Ｙ２１２２ 四川德格雀儿山 ＤｅｇｅＳｉｃｈｕａｎ ５８ Ｙ０６０５ 新疆叶城 ＹｅｃｈｅｎｇＸｉｎｊｉａｎｇ
２５ Ｗ６２２１１８ 四川德格 ＤｅｇｅＳｉｃｈｕａｎ ５９ Ｙ０６１２ 新疆叶城 ＹｅｃｈｅｎｇＸｉｎｊｉａｎｇ
２６ ２０５０９６ 四川稻城 ＤａｏｃｈｅｎｇＳｉｃｈｕａｎ ６０ Ｙ０６１８ 新疆叶城 ＹｅｃｈｅｎｇＸｉｎｊｉａｎｇ
２７ ２０５０８９ 四川稻城 ＤａｏｃｈｅｎｇＳｉｃｈｕａｎ ６１ Ｙ０６２０ 新疆叶城 ＹｅｃｈｅｎｇＸｉｎｊｉａｎｇ
２８ ２０５１２０ 四川稻城 ＤａｏｃｈｅｎｇＳｉｃｈｕａｎ ６２ Ｙ０６２７ 新疆叶城 ＹｅｃｈｅｎｇＸｉｎｊｉａｎｇ
２９ Ｙ２２２７ 四川巴塘ＢａｔａｎｇＳｉｃｈｕａｎ ６３ Ｙ０６３４ 新疆叶城 ＹｅｃｈｅｎｇＸｉｎｊｉａｎｇ
３０ ２０５２２９ 四川阿坝 ＡｂａＳｉｃｈｕａｎ ６４ Ｙ０６５０ 新疆叶城 ＹｅｃｈｅｎｇＸｉｎｊｉａｎｇ
３１ ２０５２２１ 四川阿坝 ＡｂａＳｉｃｈｕａｎ ６５ Ｙ０６５５ 新疆叶城 ＹｅｃｈｅｎｇＸｉｎｊｉａｎｇ
３２ Ｙ２１９３ 西藏左贡ＺｕｏｇｏｎｇＴｉｂｅｔ ６６ Ｙ０６３９ 新疆叶城阿克孜 ＹｅｃｈｅｎｇＸｉｎｊｉａｎｇ
３３ Ｙ２１９６ 西藏左贡ＺｕｏｇｏｎｇＴｉｂｅｔ ６７ Ｙ０６４２ 新疆叶城阿克孜 ＹｅｃｈｅｎｇＸｉｎｊｉａｎｇ
３４ ＰＩ６１９５３２ 西藏羊八井ＹａｎｇｂａｊｉｎｇＴｉｂｅｔ ６８ Ｙ０６４４ 新疆叶城阿克孜 ＹｅｃｈｅｎｇＸｉｎｊｉａｎｇ
１．２．２ ＰＣＲ反应条件 ＳＲＡＰ标记引物序列源自Ｌｉ和Ｑｕｒｉｏｓ［７］及Ｇｕｏ和Ｌｕｏ［１５］的报道。ＳＲＡＰ－ＰＣＲ反应
体系参考王志勇等［１６］和郑轶琦等［１７］的研究，为２０μＬ体系：其中ｄＮＴＰｓ为０．２ｍｍｏｌ／Ｌ，引物浓度为０．３
μｍｏｌ／Ｌ，Ｍｇ
２＋为２．５ｍｍｏｌ／Ｌ，Ｔａｑ酶为１．０Ｕ，２μＬ１０×ＰＣＲｂｕｆｆｅｒ，模板ＤＮＡ量为４０ｎｇ，ｄｄＨ２Ｏ补足体积。
ＰＣＲ反应在ＢＩＯ－ＲＡＤ公司的ｉＣｙｃｌｅｒＰＣＲ扩增仪上进行，程序依据Ｌｉ和Ｑｕｒｉｏｓ［７］的报道如下：９４℃预变性５
ｍｉｎ；９４℃变性１ｍｉｎ，３５℃退火１ｍｉｎ，７２℃延伸１ｍｉｎ，共５个循环；９４℃变性１ｍｉｎ，５０℃退火１ｍｉｎ，７２℃延伸１
ｍｉｎ，共３５个循环；７２℃延伸１０ｍｉｎ，４℃保存。
３９１第１８卷第５期 草业学报２００９年
１．２．３ 垂穗披碱草ＳＲＡＰ－ＰＣＲ扩增产物的检测 扩增产物用２％的琼脂糖凝胶［含０．５ｇ／Ｌ的ＥＢ（溴化乙
锭）］电泳分离，电泳缓冲液为０．５×ＴＢＥ（Ｔｒｉｓ硼酸），以北京天根公司的Ｄ２０００Ｍａｒｋｅｒ为分子量标准，在１５０Ｖ
电压下电泳２ｈ左右，使二甲苯氰移动到胶的２／３处停止电泳。然后用ＢＩＯ－ＲＡＤ自动凝胶成像系统照相。
１．２．４ 垂穗披碱草ＳＲＡＰ标记引物组合的筛选 ＳＲＡＰ标记共有上游引物１２条，下游引物１９条，可自由组合
为１２×１９＝２２８对引物，引物由上海英俊生物技术公司合成（表２）。选取５个经电泳检测质量较高且生境和田
间实验性状表现差异较大的ＤＮＡ开展垂穗披碱草的引物筛选工作，经过ＰＣＲ扩增和电泳分离后，从电泳图中
选择条带清楚、多态性较好的引物组合用作ＳＲＡＰ研究。
１．２．５ 数据统计与分析 将ＳＲＡＰ扩增产物每个条带视为１个位点，统计位点总数和多态位点数。按条带有
或无分别赋值，有带记为１，无带记为０。具有相同迁移率的条带视为同一条带。
按Ｎｅｉ和Ｌｉ［１８］的方法计算材料间遗传相似系数（犌犛），计算公式为：犌犛＝２犖犻犼（犖犻＋犖犼）计算，式中，犖犻犼为
材料犻和犼共有的扩增片段数目，犖犻为材料犻中出现的扩增片段数目，犖犼为材料犼中出现的扩增片段数目。对
各种质材料间的聚类分析是利用ＮＴＳＹＳｐｃ软件［１９］按基于Ｎｅｉ－Ｌｉ遗传相似系数的不加权成对群算术平均法
（ＵＰＧＭＡ）进行，同时还进行了基于遗传相似系数的主向量分析（ｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎａｌｙｓｉｓ，ＰＣＡ），依据引
起变异的最大第１主向量、第２主向量做出各份种质材料的２Ｄ散点分布图。
２ 结果与分析
２．１ 供试材料ＳＲＡＰ扩增产物的多态性
从电泳图中选出２０对条带清楚、多态性比较好的引物用作ＳＲＡＰ研究。这２０对引物组合对６８份垂穗披碱
草进行ＰＣＲ扩增，共扩增出４９５条清晰的带，其中多态带４２５条，平均每对引物组合的总扩增带数为２４．７５条，
组合扩增的多态性条带为２１．２５条，多态性条带比率（ＰＰＢ）为８５．３９％（表３）。ＳＲＡＰ引物组合所扩增出的垂穗
披碱草ＤＮＡ片段长度大小为５０～２０００ｂｐ，其扩增图片较为清晰，多态性较好（图１）。
表２ 用于垂穗披碱草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犈．狀狌狋犪狀狊
引物Ｐｒｉｍｅｒ 正向引物序列Ｆｏｒｗａｒｄｐｒｉｍｅｒｓｅｑｕｅｎｃｅ 引物Ｐｒｉｍｅｒ 反向引物序列Ｒｅｖｅｒｓｅｐｒｉｍｅｒｓｅｑｕｅｎｃｅ
ｍｅ１ ５′ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＴＡ３′ ｅｍ１ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＡＡＴ３′
ｍｅ２ ５′ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＧＣ３′ ｅｍ２ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＴＧＣ３′
ｍｅ３ ５′ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＡＴ３′ ｅｍ３ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＧＡＣ３′
ｍｅ４ ５′ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＣＣ３′ ｅｍ４ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＴＧＡ３′
ｍｅ５ ５′ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＡＡＧ３′ ｅｍ５ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＡＡＣ３′
ｍｅ６ ５′ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＡＡ３′ ｅｍ６ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＧＣＡ３′
ｍｅ７ ５′ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＣＣ３′ ｅｍ７ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＣＡＡ３
ｍｅ８ ５′ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＧＣ３′ ｅｍ８ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＣＴＧ３′
ｍｅ９ ５′ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＡＧ３′ ｅｍ９ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＣＧＡ３′
ｍｅ１０ ５′ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＴＧ３′ ｅｍ１０ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＣＡＧ３′
ｍｅ１１ ５′ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＧＴ３′ ｅｍ１１ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＣＣＡ３′
ｍｅ１２ ５′ＴＧＡＧＴＣＣＡＡＡＣＣＧＧＴＣＡ３′ ｅｍ１２ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＡＴＧ３′
ｅｍ１３ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＡＧＣ３′
ｅｍ１４ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＡＣＧ３′
ｅｍ１５ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＴＡＧ３′
ｅｍ１６ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＴＣＧ３′
ｅｍ１７ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＧＴＣ３′
ｅｍ１８ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＧＧＴ３′
ｅｍ１９ ５′ＧＡＣＴＧＣＧＴＡＣＧＡＡＴＴＣＣＧ３′
４９１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．５
表３ 犛犚犃犘标记引物扩增结果
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狅犳犛犚犃犘狆狉犻犿犲狉狊
引物组合Ｐｒｉｍｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ扩增带总数Ｔｏｔａｌｂａｎｄｓ 多态带条数Ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄｓ 多态性比率Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄｓ（％）
ｍｅ１＋ｅｍ４ ３７ ３２ ８６．４９
ｍｅ１＋ｅｍ５ ３５ ２９ ８２．８６
ｍｅ１＋ｅｍ９ １９ １４ ７３．６８
ｍｅ１＋ｅｍ１６ ２９ ２７ ９３．１０
ｍｅ２＋ｅｍ１３ ３３ ３０ ９０．９１
ｍｅ３＋ｅｍ４ ２４ ２２ ９１．６７
ｍｅ３＋ｅｍ１５ ３１ ２６ ８３．８７
ｍｅ４＋ｅｍ３ ２１ １６ ７６．１９
ｍｅ４＋ｅｍ１４ ２３ ２０ ８６．９６
ｍｅ４＋ｅｍ１６ ２４ ２２ ９１．６７
ｍｅ４＋ｅｍ１９ ２０ １６ ８０．００
ｍｅ８＋ｅｍ１３ ２０ １６ ８０．００
ｍｅ９＋ｅｍ１２ １７ １４ ８２．３５
ｍｅ９＋ｅｍ１３ ２３ １７ ７３．９１
ｍｅ９＋ｅｍ１４ ２４ ２２ ９１．６７
ｍｅ９＋ｅｍ１５ ２３ ２０ ８６．９６
ｍｅ９＋ｅｍ１６ ２５ ２１ ８４．００
ｍｅ１０＋ｅｍ１ ２５ ２４ ９６．００
ｍｅ４＋ｅｍ１３ ２２ ２１ ９５．４５
ｍｅ１０＋ｅｍ５ ２０ １６ ８０．００
平均Ａｖｅｒａｇｅ ２４．７５ ２１．２５ ８５．３９
合计Ｔｏｔａｌ ４９５ ４２５ ８５．８６
图１ 犛犚犃犘引物犿犲３＋犲犿１５对４７～６８号犇犖犃的犘犆犚扩增电泳图
犉犻犵．１ 犘犆犚犪犿狆犾犻犳犻犮犪狋犻狅狀狆犪狋狋犲狉狀狊犫狔犛犚犃犘狆狉犻犿犲狉犿犲３＋犲犿１５犻狀４７－６８犇犖犃
２．２ 供试材料的ＳＲＡＰ遗传相似系数分析
对扩增结果采用ＮｅｉＬｉ相似系数（犌犛）的计算方法，得到供试材料相似性矩阵。垂穗披碱草ＳＲＡＰ分析中
各品种（系）的犌犛值变化范围为０．３７４～０．９９７，平均犌犛值为０．７４５。其中来自四川德格雀儿山的２份材料
（Ｙ２１２５和 Ｙ２１２２）的遗传相似性最高，犌犛 值为０．９９７，亲缘关系最近，其次是新疆富蕴的材料（Ｙ１６０８和
Ｙ１６１１），犌犛值为０．９９６；青海西宁（Ｗ６２２０６９）与新疆富蕴（Ｙ１５５８）的遗传相似性最低，犌犛值为０．３７４，亲缘关系
最远，其次是西藏贡觉（Ｙ２１６０）与新疆富蕴（Ｙ１５５８）、西藏昌都（Ｙ２１８６）与新疆富蕴（Ｙ１５５８），犌犛值为０．３８０。通
５９１第１８卷第５期 草业学报２００９年
过对６８份供试材料犌犛频率分布比较（图２）可以看出，犌犛值在０．７５～０．９０的分布较多，共占７２．６１％。说明大
部分供试材料的遗传基础较窄，相对遗传距离较小。
２．３ 供试材料基于遗传相似系数的聚类分析和主向量分析
聚类分析是多指标分类的一个有效方法，这种分析方法能较好地反映种质材料之间的亲缘关系［２０］。根据６８
份材料的ＳＲＡＰ遗传相似系数，利用ＵＰＧＭＡ法对其进行聚类分析（图３）。在犌犛＝０．７７的水平，所有供试材料
可分为５类：第Ⅰ类为青藏高原的材料，它们分别来自四川、西藏、青海、甘肃４个地区，生态地理环境有一定的相
似性；第Ⅱ类为新疆南部的材料；第Ⅲ类包括Ｙ０６１２和Ｙ０６４４两份材料，来自新疆的叶城；第Ⅳ类为采自新疆布
尔津和哈巴河的材料ＰＩ６１９５１９和ＰＩ６１９５７５；来自新疆富蕴的材料Ｙ１５５８、Ｙ１６０８和Ｙ１６１１组成了第Ⅴ类。图３
揭示了垂穗披碱草种质和其地理分布间有一定的相关性，但也有例外，如第Ⅰ大类群，还有第Ⅲ类中来自新疆叶
城的２份材料独立聚为一类，而其他９份叶城的材料归为第Ⅱ类，第Ⅳ和Ⅴ类同为北疆的材料，却分为２个类群。
基于遗传相似系数，利用ＮＴｓｙｓ软件对不同垂穗披碱草材料进行主向量分析，绘制出前２个主向量的２Ｄ
散点分布图（图４）。第１、２主向量分别解释总遗传变异的２５．９７％和１３．５３％。在主向量２Ｄ散点图上，位置相
靠近者表示其关系密切，位置远离者表示其关系疏远。主向量分析的结果与聚类分析结果基本一致，除第Ⅳ类和
第Ⅴ类位置较近而不易区分外，其他３类均可明显地区分开来，故主向量分析可以看作是对聚类结果的直观解释
和侧证。
图２ 供试材料遗传相似系数（犌犛）的分布
犉犻犵．２ 犇犻狊狋狉犻犫狌狋犻狅狀狅犳犵犲狀犲狋犻犮狊犻犿犻犾犪狉犻狋狔狅犳狋犺犲犿犪狋犲狉犻犪犾狌狊犲犱犻狀狋犺犲狊狋狌犱狔
３ 讨论
３．１ 垂穗披碱草种质的ＳＲＡＰ遗传多样性分析
通过垂穗披碱草的ＳＲＡＰ标记分析，２０对引物共扩增出４９５条带，其中多态性带４２５条，多态性比率（ＰＰＢ）
达８５．３９％。采用相同标记手段，野生狗牙根种质的犘犘犅＝７９．８％［１３］、鸭茅种质犘犘犅＝８２．０８％［１４］，Ｂｕｄａｋ
等［１２］对野牛草的ＳＲＡＰ研究的多态性比率为９５％，之所以有这样的差别，一个原因可能是研究的物种不同，另
一个原因可能是研究方法不同，如本研究用的是琼脂糖电泳，而上述其他几个研究大多用变性聚丙烯酰胺电泳。
通过上述比较，说明本研究在分子水平上证明了我国野生垂穗披碱草种质之间的遗传多样性较为丰富。由此可
见，ＳＲＡＰ技术可以作为研究垂穗披碱草遗传多样性简单、有效的手段。同时，本实验与垂穗披碱草醇溶蛋白遗
传多样性的分析［２，２１］、形态多样性的分析［２２］的结果都显示了我国垂穗披碱草在多样的生态环境下有着丰富的遗
传变异。
３．２ 聚类分析与地理类群的遗传分化
从供试材料的聚类图可以看出，相似生态环境或地理来源的垂穗披碱草种质能聚为一类，主要表现为青藏高
原的材料可以和新疆的材料明显区分开来；新疆的材料又可按北疆和南疆而区分开来。但也并非完全如此，青藏
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图３ 基于犛犚犃犘标记的６８份垂穗披碱草种质的聚类
犉犻犵．３ 犇犲狀犱狉狅犵狉犪犿狅犳６８犈．狀狌狋犪狀狊犪犮犮犲狊狊犻狅狀狊犫犪狊犲犱狅狀犛犚犃犘
高原的４６份材料来自四川、西藏、青海、甘肃４个地理类群，但聚为１类；北疆的５份材料被划分为２大类；来自
新疆叶城的２份材料与其他９份叶城的材料区分开来，独立聚为１类。造成上述这种聚类划分的现象可能有以
下几方面的原因，１）本研究所用材料来自地域广阔、生境复杂多样的青藏高原和新疆地区，是在大尺度地理条件
下的研究，各地理类群海拔、经纬度、温度、土壤类型和环境等都有差别，由于生境不同阻碍了基因漂移而造成较
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导致
远距离居群（本研究指供试材料）间也会产生遗传变异［２３］。２）可能发生了基因突变，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。３）可能是自然因素和人
类活动造成的，江河冲刷、风力输送、鸟类和人类交通工具的携带等都可能使其转入异地扩展繁殖。
遗传变异和地理环境之间的关系一直是植物种群遗传学研究中普遍关注的问题，多数研究认为遗传变异与
其地理分布具有联系。Ｗｉｌｓｏｎ等［２４］研究认为加利福尼亚州披碱草（犈．犵犾犪狌犮狌狊）的遗传分组和海拔有一定的联
系。严学兵等［２５］通过对青藏高原垂穗披碱草遗传变异的分析发现，海拔和地理位置（纬度和经度）均明显影响其
种群的遗传差异。Ｄíａｚ等［２６］对披碱草（犈．犳犻犫狉狅狊狌狊）居群间进行ＲＡＰＤ分析，表明其遗传距离能反映地理距离。
Ｂｏｃｋｅｌｍａｎｎ等［２７］研究发现，在１００ｍ范围内，具有独特生境的披碱草（犈．犪狋犺犲狉犻犮狌狊）居群已经发生很明显的遗
７９１第１８卷第５期 草业学报２００９年
图４ 基于犛犚犃犘数据的垂穗披碱草材料主向量分析
犉犻犵．４ 犘狉犻狀犮犻狆犪犾犮狅狅狉犱犻狀犪狋犲犪狀犪犾狔狊犻狊犱犲狆犻犮狋犻狀犵犵犲狀犲狋犻犮狉犲犾犪狋犻狅狀狊犺犻狆狊犪犿狅狀犵
６８犈．狀狌狋犪狀狊犪犮犮犲狊狊犻狅狀狊犫犪狊犲犱狅狀犛犚犃犘犱犪狋犪
传变异；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。还有其他一些对披碱草属植物遗传多样性研究的报道，它们均发现遗传变异与环境
有很大的关系［２８～３０］。本实验通过对供试材料的聚类分析表明，相似生态环境或地理来源的垂穗披碱草种质可以
聚在一起，这说明垂穗披碱草的遗传变异存在着明显的地理分化。这就要求我们收集、保护垂穗披碱草种质资源
时，应尽量保证其生态型或地理来源的多样性，这样才能最大限度的利用和保护其遗传多样性。
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狀狅狆狔狉狌犿，ｕｓｉｎｇＰＣＲｂａｓｅｄｍａｒｋｅｒｓ［Ｊ］．ＧｅｎｅｔｉｃＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＣｒｏｐＥｖｏｌｕｔｉｏｎ，２００２，４９：１０３１０９．
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犌犲狀犲狋犻犮犱犻狏犲狉狊犻狋狔狅犳狑犻犾犱犈犾狔犿狌狊狀狌狋犪狀狊犵犲狉犿狆犾犪狊犿犱犲狋犲犮狋犲犱犫狔犛犚犃犘犿犪狉犽犲狉狊
ＣＨＥＮＺｈｉｈｕａ１，２，ＭＩＡＯＪｉａｍｉｎ２，ＺＨＯＮＧＪｉｎｃｈｅｎｇ２，ＭＡＸｉａｏ１，ＣＨＥＮＳｈｉｙｏｎｇ１，ＺＨＡＮＧＸｉｎｑｕａｎ１
（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｒａｓｓｌａｎｄＳｃｉｅｎｃｅ，ＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａ’ａｎ６２５０１４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｅｇｅ
ｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００４１，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅｌａｔｅｄａｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ（ＳＲＡＰ）ｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒｓｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃ
ｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ６８ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｏｆ犈犾狔犿狌狊狀狌狋犪狀狊ｃｏｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍＧａｎｓｕ，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｔｉｂｅｔ，Ｑｉｎｇｈａｉ，ａｎｄＸｉｎｊｉａｎｇａｒｅａｓ
ｏｆＣｈｉｎａ．Ｔｗｅｎｔｙｐｒｉｍｅｒｐａｉｒｓｐｒｏｄｕｃｅｄ４９５ｂａｎｄｓ（ａｖｅｒａｇｅｏｆ２４．７５ｂａｎｄｓｐｅｒｐｒｉｍｅｒｐａｉｒ），ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ４２５
ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄｓ（２１．２５ｂａｎｄｓｐｅｒｐｒｉｍｅｒｐａｉｒ）．Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｐｅｒｃｅｎｔａｇｅｏｆｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｂａｎｄｓｗａｓ８５．３９％．
ＴｈｅＮｅｉ’ｓｇｅｎｅｔｉｃｓｉｍｉｌａｒｉｔｙｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｔｅｓｔｅｄａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ０．３７４ｔｏ０．９９７，ａｎｄｔｈｅａｖｅｒａｇｅ
Ｎｅｉ’ｓｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗａｓ０．７４５．Ｔｈｅｓｅｒｅｓｕｌｔｓｓｕｇｇｅｓｔｔｈａｔｔｈｅｒｅｗａｓａｒｉｃｈｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙａｍｏｎｇｔｈｅｒｅｓｏｕｒｃｅｓ
ｏｆ犈犾狔犿狌狊狀狌狋犪狀狊ｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅ６８ａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｃａｎｂｅｃｌｕｓｔｅｒｅｄｉｎｔｏｆｉｖｅｄｅｎｄｒｏｇｒａｍｇｒｏｕｐｓａｔｔｈｅ犌犛＝０．７７
ｌｅｖｅｌ．Ｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ（ＰＣＡ）ｒｅｆｌｅｃｔｅｄａｌｍｏｓｔｔｈｅｓａｍｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓａｍｏｎｇｔｈｅｓｔｕｄｉｅｄｍａｔｅｒｉａｌｓａｓ
ｆｏｕｎｄｉｎｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅａｃｃｅｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍｔｈｅｓａｍｅｏｒｉｇｉｎｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙｃｌｕｓｔｅｒｅｄｉｎｔｏｏｎｅｇｒｏｕｐ．
Ｔｈｅｆｉｎｄｉｎｇｓｉｎｄｉｃａｔｅｄａｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｍｏｎｇｔｈｅｗｉｌｄｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｔｈｅｉｒｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌａｎｄｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｅｎｖｉｒｏｎ
ｍｅｎｔｓ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：犈犾狔犿狌狊狀狌狋犪狀狊；ＳＲＡＰ；ｇｅｎｅｔｉｃｄｉｖｅｒｓｉｔｙ；ｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓ
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