全 文 ：书玉蜀黍属物种间遗传关系的犚犃犘犇分析
唐祈林，王培，卢艳丽，郑名敏，刘坚，荣廷昭
（四川农业大学玉米研究所，四川 雅安６２５０１４）
摘要：用１３６个ＲＡＰＤ引物对玉蜀黍属大刍草和玉米种质基因组ＤＮＡ的多态性进行检测，共得到５３０３条条带，
其中多态性带４５００条。遗传相似系数分析结果表明，玉米与大刍草种质遗传相似性系数变幅为０．５８５～０．８０９，
相同种遗传相似性系数为０．７６７～０．８０９，而种间或亚种间的相似性系数为０．５８５～０．７４５，表明利用ＲＡＰＤ技术能
准确地揭示出玉米与大刍草种间的遗传关系。聚类结果表明，玉蜀黍属内所有大刍草和玉米可分类为繁茂亚属和
玉蜀黍亚属，繁茂亚属包括四倍体多年生类玉米种、二倍体多年生类玉米种、繁茂类玉米种和尼加拉瓜类玉米种；
玉蜀黍亚属包括小颖类玉米亚种、墨西哥类玉米亚种、委委特南戈类玉米亚种和玉米。运用ＲＡＰＤ技术证实在玉
蜀黍属中尼加拉瓜类玉米种与繁茂类玉米种亲缘关系最近。
关键词：玉蜀黍属；玉米；大刍草；ＲＡＰＤ；遗传关系
中图分类号：Ｓ５１３．０３２；Ｑ９４３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２００９）０４０１５４０７
玉蜀黍族共有７个属［１］，包括薏苡属（犆狅犻狓，２狀＝２０，４０）、硬颖草属（犛犲犾犲狉犪犮犺狀犲，２狀＝２０）、多裔黍属（犘狅犾狔狋狅
犮犪，２狀＝４０）、葫芦草属（犆犺犻狅狀犪犮犺狀犲，２狀＝２０）、三裂草属（犜狉犻犾狅犫犪犮犺狀犲，染色体数目尚不清楚）、玉蜀黍属（犣犲犪，２狀＝
２０，４０）、摩擦禾属（犜狉犻狆狊犪犮狌犿，Ｇａｍａｇｒａｓｓ，２狀＝１８，３６，７２），其中玉蜀黍属是玉蜀黍族最重要的种属，它包括栽培
玉米和所有大刍草。在玉蜀黍属中，除栽培玉米亚种外，其他玉米野生近缘材料如墨西哥类玉米亚种、小颖类玉
米亚种、委委特南戈类玉米亚种、繁茂类玉米种、二倍体多年生类玉米种和四倍体多年生类玉米种等统称为“大刍
草”（ｔｅｏｓｉｎｔｅ）。近年来，在大刍草家族中又发现了１个新种———尼加拉瓜类玉米种（犣．狀犻犮犪狉犪犵狌犲狀狊犻狊），它生长
在沿海低海拔６～１５ｍ的地带，具较强的耐水性能［２～５］，在水里能长出不定根，根有良好的通气组织；可是，有关
尼加拉瓜类玉米种的遗传及其分类关系还鲜见报道［５］。作为玉米近缘材料的大刍草，具有栽培玉米不具有的抗
逆性、抗病虫害等多种优良特征特性，把这些有益基因导入到玉米基因库中，对拓展和创新玉米遗传与育种种质
基础具有十分重要的意义［２～５］。
在广泛收集这些野生资源的基础上，研究它们的遗传关系和多态性水平，评价其利用价值，将对物种起源、资
源有效保护与利用以及远缘杂交具有重要意义。玉米及其野生近缘种遗传关系已有许多研究，其中以形态解剖、
生化分析、核型分析及分子细胞遗传研究居多，而利用分子技术的研究报道较少；并且许多研究的野生近缘种材
料不齐全，研究结果信息量有限，所得结论也不一致［２，５～１６］。为了进一步探明玉米及其野生近缘种的遗传关系，
本研究收集了来自美国和ＣＩＭＭＹＴ（国际玉米小麦改良中心）的所有大刍草种与亚种，应用形态、细胞和分子生
物学技术对此进行了系统研究［２，５～１６］。试验拟用ＲＡＰＤ（ｒａｎｄｏｍｌｙａｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃＤＮＡ）技术对玉米及其
野生近缘种的遗传关系进行分析，以期为玉米及玉米野生近缘种的亲缘关系、亲本选配以及远缘杂交提供依据。
１ 材料与方法
１．１ 材料
供试亲本材料见表１。试验材料包括３个玉米自交系和１１个大刍草材料。大刍草材料包含了现今所有大
刍草的各个种与亚种，分别引自国际小麦玉米改良中心（ＣＩＭＭＹＴ）和美国（ＰＩ和Ａｍｅｓ）。
１５４－１６０
２００９年８月
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
第１８卷 第４期
Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．４
收稿日期：２００９０１１５；改回日期：２００９０３１６
基金项目：国家９７３项目（２００７ＣＢ１０８９０７），国家自然科学基金项目（３０６７１３０８），国家科技支撑项目（２００７ＢＡＤ８９Ｂ１５），四川省青年基金项目
（２００７Ｑ１４０３２），教育部创新团队发展计划（ＩＲＴ０４５３）和四川饲草育种攻关项目资助。
作者简介：唐祈林（１９７１），男，重庆云阳人，博士。
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：ｔａｎｇｑｌ＠ｓｉｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ，Ｒｏｎｇｔｚ＠ｓｉｃａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
表１ 供试材料编号、来源及其名称
犜犪犫犾犲１ 犔犻狊狋狊狊狆犲犮犻犲狊犪犮犮犲狊狊犻狅狀狀犪犿犲／犮犺狉狅犿狅狊狅犿犲狀狌犿犫犲狉犪狀犱狅狉犻犵犻狀狅犳狋犺犲
狆犾犪狀狋犿犪狋犲狉犻犪犾狊狌狊犲犱犻狀狋犺犲狆狉犲狊犲狀狋狊狋狌犱狔
序号
ＳａｍｐｌｅＮｏ．
学名
Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｎａｍｅ
库号
Ａｃｃｅｓｓ
来源
Ｏｒｉｇｉｎ
染色体数目
Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｎｕｍｂｅｒ
中文名称
Ｃｈｉｎｅｓｅｎａｍｅ
Ｔｚ０１ 犣．狆犲狉犲狀狀犻狊 ９４７５ ＣＩＭＭＹＴ ２狀＝４０ 四倍体多年生类玉米种
Ｔｚ０２ 犣．狆犲狉犲狀狀犻狊 ２１７８５ Ａｍｅｓ ２狀＝４０ 四倍体多年生类玉米种
Ｔｚ０３ 犣．犿犪狔狊ｓｓｐ．狆犪狉狏犻犵犾狌犿犻狊 ８７７４ ＣＩＭＭＹＴ ２狀＝２０ 小颖类玉米亚种
Ｔｚ０４ 犣．犿犪狔狊ｓｓｐ．狆犪狉狏犻犵犾狌犿犻狊 ６２１７８５ ＰＩ ２狀＝２０ 小颖类玉米亚种
Ｔｚ０５ 犣．犾狌狓狌狉犻犪狀狊 ９４７８ ＣＩＭＭＹＴ ２狀＝２０ 繁茂类玉米种
Ｔｚ０６ 犣．犾狌狓狌狉犻犪狀狊 ４４１９３３ ＰＩ ２狀＝２０ 繁茂类玉米种
Ｔｚ０７ 犣．犿犪狔狊ｓｓｐ．犿犲狓犻犮犪狀犪 １１３９４ ＣＩＭＭＹＴ ２狀＝２０ 墨西哥类玉米亚种
Ｔｚ０８ 犣．犿犪狔狊ｓｓｐ．犿犲狓犻犮犪狀犪 ８０８３ Ａｍｅｓ ２狀＝２０ 墨西哥类玉米亚种
Ｔｚ０９ 犣．犱犻狆犾狅狆犲狉犲狀狀犻狊 １０００３ ＣＩＭＭＹＴ ２狀＝２０ 二倍体多年生类玉米种
Ｔｚ１０ 犣．狀犻犮犪狉犪犵狌犲狀狊犻狊 ６１５６９７ ＰＩ ２狀＝２０ 尼加拉瓜类玉米种
Ｔｚ１１ 犣．犿犪狔狊ｓｓｐ．犺狌犲犺狌犲狋犲狀犪狀犵犲狀狊犻狊 ４４１９３４ ＰＩ ２狀＝２０ 委委特南戈类玉米亚种
Ｔｚ１２ 犣．犿犪狔狊ｓｓｐ．犿犪狔狊 ４８２（自交系Ｉｎｂｒｅｄ） 中国Ｃｈｉｎａ ２狀＝２０ 玉米自交系
Ｔｚ１３ 犣．犿犪狔狊ｓｓｐ．犿犪狔狊 ０８（自交系Ｉｎｂｒｅｄ） 中国Ｃｈｉｎａ ２狀＝２０ 玉米自交系
Ｔｚ１４ 犣．犿犪狔狊ｓｓｐ．犿犪狔狊 Ｍｏ１７（自交系Ｉｎｂｒｅｄ） Ａｍｅｓ ２狀＝２０ 玉米自交系
１．２ 试验方法
１．２．１ ＤＮＡ的提取 材料２００７年种植在四川雅安多营农场，每个材料５株进行混合取样。按ＳａｇｈａｉＭａｒｏｏｆ
等［１７］的ＣＴＡＢ（ｃｅｔｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｂｒｏｍｉｄｅ）法提取各材料幼嫩叶片的ＤＮＡ。
１．２．２ 引物的筛选 试验共用了３４０个随机引物，每条引物长度均为１０ｂｐ，由北京赛百盛基因技术有限公司合
成。从３４０个随机引物中筛选出１３６个重复性良好的引物用作ＰＣＲ扩增。
１．２．３ ＲＡＰＤ分析 反应体系：总体积２５μＬ，包括灭菌双蒸水１６．８μＬ，１０×ＰＣＲ缓冲液２．５μＬ，ＭｇＣｌ２（２５
ｍｍｏｌ／Ｌ）１．５μＬ，ｄＮＴＰ（１０ｍｍｏｌ／Ｌ）２．０μＬ，引物（１０ｐｍｏ１／μＬ）１μＬ，Ｔａｑ酶（５Ｕ／μＬ）０．２μＬ，ＤＮＡ模板（５０
ｎｇ／μＬ）１μＬ。
ＰＣＲ扩增条件：９４℃预变性５ｍｉｎ，９４℃变性１ｍｉｎ，３８℃复性１ｍｉｎ，７２℃延伸１．５ｍｉｎ，３８个循环；７２℃延伸
７ｍｉｎ；最后在４℃下保存。
ＲＡＰＤ扩增产物用１．５％琼脂糖凝胶电泳检测，加样量为１２μＬ扩增产物＋２μＬ含０．２５％溴酚蓝的载样缓
冲液，ＥＢ（ｅｔｈｉｄｉｕｍｂｒｏｍｉｄｅ）染色。电泳结束后在紫外灯下用凝胶成像系统拍照。
１．２．４ 数据处理与分析 结果记录标准是在同一迁移率上，根据ＲＡＰＤ扩增产物带型分布，有带计为１，无带计
为０，缺失计为９。收集统计数据建立数值矩阵，利用ＮＴＳＹＳｐｃ２．１０版软件中的ＳＩＭＱＵＡＬ程序求遗传相似系
数矩阵；用ＳＨＡＮ程序中的ＵＰＧＭＡ方法进行聚类分析，通过Ｔｒｅｅｐｌｏｔ模块生成聚类图。
２ 结果与分析
２．１ ＲＡＰＤ扩增结果与多态性分析
试验选用３４０个随机引物，从中筛选出扩增产物分离效果和重复性良好的１３６个引物用作ＰＣＲ扩增，部分
引物Ｃ６、Ｃ７的扩增结果见图１；１３６个随机引物对１４份材料进行扩增，共检测到５３０３条带，其中多态性条带
４５００，占总扩增条带数的８４．８６％，引物扩增的ＤＮＡ片段大小为５００～２０００ｂｐ，以７５０～１０００ｂｐ居多，平均每
个引物得到３８．９９条带和３３．０９条多态性带。这说明玉蜀黍属内的玉米及其野生近缘材料（大刍草）遗传背景复
杂，材料间具有较大的遗传多样性。
５５１第１８卷第４期 草业学报２００９年
图１ 部分犚犃犘犇引物犆６、犆７扩增结果
犉犻犵．１ 犅犪狀犱犻狀犵狆犪狋狋犲狉狀狊狅犳犚犃犘犇狆狉狅犱狌犮犲犱犫狔狋犺犲狆狉犻犿犲狉狊犆６犪狀犱犆７
２．２ 供试材料ＲＡＰＤ相似性系数分析
１４个材料的遗传相似性系数变幅为０．５８５～０．８０９（表２），不同地方收集的同种材料遗传相似性系数以四倍
体多年生类玉米种最高，为０．８０９；其次是繁茂类玉米种、墨西哥类玉米亚种和小颖类玉米亚种，相似系数分别为
０．７９６，０．７８４和０．７６７，说明不同地方保留的相同物种纯度高或同种类相似性高。不同种材料遗传相似性系数
以小颖类玉米亚种与墨西哥类玉米亚种最高，为０．７４５；委委特南戈类玉米亚种与四倍体多年生类玉米种相似性
系数最低，为０．５８５。比较分析表明，相同种类遗传相似性系数均大于种间或亚种间的。
表２ 供试材料之间的遗传相似性系数
犜犪犫犾犲２ 犛犻犿犻犾犪狉犻狋狔犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狅犳１４狏犪狉犻犲狋犻犲狊／狊狆犲犮犻犲狊狅犳犵犲狀狌狊犣犲犪犫狔狌狊犻狀犵犚犃犘犇狆狉犻犿犲狉狊
材料序号 Ｎｏ． Ｔｚ０１ Ｔｚ０２ Ｔｚ０３ Ｔｚ０４ Ｔｚ０５ Ｔｚ０６ Ｔｚ０７ Ｔｚ０８ Ｔｚ０９ Ｔｚ１０ Ｔｚ１１ Ｔｚ１２ Ｔｚ１３ Ｔｚ１４
Ｔｚ０１ １．０００
Ｔｚ０２ ０．８０９ １．０００
Ｔｚ０３ ０．６３５ ０．６４７ １．０００
Ｔｚ０４ ０．６２４ ０．６３８ ０．７６７ １．０００
Ｔｚ０５ ０．６４４ ０．６４１ ０．６４６ ０．６３５ １．０００
Ｔｚ０６ ０．６２１ ０．６１２ ０．６２４ ０．６１０ ０．７９６ １．０００
Ｔｚ０７ ０．６２９ ０．６４４ ０．７３７ ０．７４５ ０．６２８ ０．６５１ １．０００
Ｔｚ０８ ０．６０３ ０．６０１ ０．６９９ ０．７０６ ０．６３５ ０．６１７ ０．７８４ １．０００
Ｔｚ０９ ０．６９５ ０．６９６ ０．６１０ ０．６３３ ０．６３５ ０．６１２ ０．６５０ ０．６３８ １．０００
Ｔｚ１０ ０．６２６ ０．５９３ ０．６１１ ０．６０４ ０．７３３ ０．７３６ ０．６２１ ０．６２０ ０．６３９ １．０００
Ｔｚ１１ ０．５８５ ０．５８８ ０．６５１ ０．６６４ ０．６１３ ０．６０７ ０．６８２ ０．６９２ ０．６２１ ０．６４４ １．０００
Ｔｚ１２ ０．５９８ ０．６０２ ０．６６２ ０．６７４ ０．６３９ ０．６３１ ０．６８９ ０．６８０ ０．５９４ ０．６３１ ０．６８２ １．０００
Ｔｚ１３ ０．５９４ ０．６０１ ０．６８３ ０．６９５ ０．６０１ ０．６１７ ０．７００ ０．６８７ ０．５８６ ０．６０８ ０．６７０ ０．８０８ １．０００
Ｔｚ１４ ０．６０７ ０．６０３ ０．６７４ ０．６８６ ０．６２５ ０．６２５ ０．６９３ ０．６８６ ０．５９５ ０．６３９ ０．６５３ ０．７５９ ０．７８７ １．０００
２．３ 供试材料ＲＡＰＤ聚类分析
采用ＵＰＧＭＡ聚类法，利用 ＮＴＳＹＳ软件对 ＲＡＰＤ试验数据进行聚类分析，结果见图２。在相似系数为
０．６２６处，１４份供试材料被分为２大类：一类为四倍体多年生类玉米种（Ｔｚ０１和Ｔｚ０２）、二倍体多年生类玉米种
（Ｔｚ０９）、繁茂类玉米种（Ｔｚ０５和Ｔｚ０６）与尼加拉瓜类玉米种（Ｔｚ１０）；另一类为小颖类玉米亚种（Ｔｚ０３和Ｔｚ０４）与
墨西哥类玉米亚种（Ｔｚ０７和Ｔｚ０８）、委委特南戈类玉米亚种（Ｔｚ１１）与玉米自交系４８２（Ｔｚ１２）、０８（Ｔｚ１３）、Ｍｏ１７
（Ｔｚ１４）。该结果与经典的Ｄｏｅｂｌｅｙ和Ｉｌｔｉｓ［７］，Ｉｌｔｉｓ和Ｄｏｅｂｌｅｙ［９］分类完全相似，即把玉蜀黍属分为玉蜀黍亚属和
６５１ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２００９） Ｖｏｌ．１８，Ｎｏ．４
繁茂亚属。因此，把四倍体多年生类玉米种、二倍体多年生类玉米种、繁茂类玉米种和尼加拉瓜类玉米种归为一
类，仍称为繁茂亚属；而另一类包括小颖类玉米亚种、墨西哥类玉米亚种、委委特南戈类玉米亚种和玉米称为玉蜀
黍亚属。
在相似系数为０．６２６处，繁茂亚属又可分成２个亚类：一亚类为多年生大刍草，包括四倍体多年生类玉米种
和二倍体多年生类玉米种；另一亚类为一年生的繁茂类玉米种与尼加拉瓜类玉米种。在相似系数为０．６８６处，玉
蜀黍亚属可分为３个亚类：委委特南戈类玉米亚种为一亚类；小颖类玉米亚种与墨西哥类玉米亚种归为一亚类；
栽培玉米为一亚类。亚属中亚类的聚类分析结果与经典的 Ｗｉｌｋｅｓ［１５］分类相似，这种分类关系与材料间的形态、
地理分布、特别生长习性分类高度一致。
图２ 玉蜀黍属内玉米及其野生近缘种大刍草材料的犚犃犘犇聚类图
犉犻犵．２ 犇犲狀犱狉狅犵狉犪犿狅犳犮犾狌狊狋犲狉犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳狋犺犲１４狊狆犲犮犻犲狊／狏犪狉犻犲狋犻犲狊狅犳犣犲犪犫狔狌狊犻狀犵犚犃犘犇犿犪狉犽犲狉狊
３ 讨论
３．１ 玉米与大刍草的遗传关系及分类研究
同其他禾谷类作物一样，玉米是一种驯化作物。但玉米又区别于其他禾谷类作物，因为其他作物如水稻
（犗狉狔狕犪狊犪狋犻狏犪）、小麦（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿），在自然界还保留有与之形态、结构相似的野生材料，而玉米至今尚未
发现与之形态结构相似的野生材料或化石乃至于玉米从野生到栽培驯化过程中的中间类型［２，６～１０，１８～２０］。
大刍草作为玉米亲缘关系最近的野生近缘材料已成共识［２，６～１０，１８～２０］；玉米可能起源于大刍草，即玉米起源于
一种原始野生的大刍草（犣．犿犪狔狊ｓｓｐ．犿犲狓犻犮犪狀犪）假说也成为玉米起源最重要的假说。该假说认为玉米的野生
祖先是大刍草，人们在采集过程中，往往采集那些不易于脱落的种子，长期的驯化选择，使原本易于脱落的种子逐
步增加了缩合水平，这种半驯化缩合类型有利于人们的栽培与采集，通过这种长期的选择、驯化而成现代栽培玉
米。
可是，大刍草与玉米有诸多不同的物理结构，特别是果穗与种子物理结构完全不同。大刍草雌穗穗行数为二
７５１第１８卷第４期 草业学报２００９年
列式，具有６～１２颗种子，种子外包被坚硬的果壳，成熟籽粒能自行脱落；而玉米果穗穗行数为多列式，穗行可达
到２０行或更多，可产生几百粒种子，籽粒外被花苞片或颖片，籽粒不能自行脱落。大刍草籽粒是不可食用的，人
们选择大刍草籽粒进行采集、驯化获得现代栽培玉米是不可理解的。大刍草果壳坚硬、凹陷，而古生物学玉米颖
片软化、瘦薄、壳斗较浅，大刍草细小的雌花（果穗）即使通过人类的选择育种，似乎也不可能形成现代玉米硕大的
多列果穗。玉米与大刍草的这些结构区别导致人们对玉米与大刍草各种间的遗传关系、分类一直存在较大的分
歧，甚至在１９世纪早中期，植物学家仍把大刍草归为玉蜀黍族的类蜀黍属（犈狌犮犺犾犪犲狀犪）［５～６，１２～１５］。
Ｃｏｌｉｎｓ［２０］于１９２１年提出大刍草是玉米亲缘关系最近的野生近缘材料。Ｂｅａｄｌｅ［１８］于１９３９年提出玉米起源
于大刍草的理论假说。Ｗｉｌｋｅｓ［１５］于１９６７年首次把大刍草和玉米归为玉蜀黍属，该玉蜀黍属又分类蜀黍亚属和
玉米亚属，所有大刍草归于类蜀黍亚属，该亚属包括墨西哥类玉米种和四倍体多年生类玉米种２个种，墨西哥类
玉米种包括繁茂类玉米、墨西哥类玉米、小颖类玉米、委委特南戈类玉米，而四倍体多年生类玉米种仅１个种。玉
米亚属，仅１个种———玉米。后来，Ｗｉｌｋｅｓ［１５］把二倍体多年生类玉米种合并入四倍体多年生类玉米种中，命名为
繁茂玉米种。Ｗｉｌｋｅｓ［１５］分类理论对大刍草与玉米远缘杂交、玉米的起源与演化研究起到了极大的推进作用，奠
定了玉米与大刍草分类的基础。１９８０年，Ｄｏｅｂｌｅｙ和Ｉｌｔｉｓ［７］，Ｉｌｔｉｓ和Ｄｏｅｂｌｅｙ［９］根据各分类种可能的进化关系，结
合地理分布特征，依据雄穗分枝和雄小穗外颖的１０个数量性状、７个质量性状和雌小穗壳斗的形状、同工酶和叶
绿体ＤＮＡ限制性内切酶电泳图谱［１５］进行了玉米和大刍草的分类。该分类认为玉米和大刍草同属于玉蜀黍属，
玉蜀黍属又分玉蜀黍亚属和繁茂亚属，繁茂亚属包括繁茂类玉米种、二倍体多年生类玉米种和四倍体多年生类玉
米种；玉蜀黍亚属仅１个种———玉米种，玉米种包括墨西哥类玉米亚种、小颖类玉米亚种和栽培玉米亚种。后来，
把发现的委委特南戈类玉米亚种归类为玉米种的１个亚种［９］；因为委委特南戈类玉米雄花形态与小颖类玉米亚
种极其相似，也有把委委特南戈类玉米归类为小颖类玉米亚种的分类理论。
本试验应用ＲＡＰＤ分子标记技术对玉米和大刍草各个种与亚种进行了遗传关系分析，分析结果综合了现今
玉米与大刍草两大经典分类系统的精髓，即本研究结果支持Ｄｏｅｂｌｅｙ和Ｉｌｔｉｓ［７］，Ｉｌｔｉｓ和Ｄｏｅｂｌｅｙ［９］把玉蜀黍属分
为对繁茂亚属和玉蜀黍亚属的分类观点；而在亚属内的分类关系与材料间的形态、地理分布、特别是与它们的生
长习性分类一致，这种分类支持 Ｗｉｌｋｅｓ［１５］的观点。
本研究结果不支持把委委特南戈类玉米归类为小颖类玉米亚种。事实上，委委特南戈类玉米生长习性区别
于小颖类玉米亚种，委委特南戈类玉米具有较长的生命周期，自然环境下，从种子发芽到成熟大约需要７～８个
月，植株比小颖类玉米亚种植株高，株高可达５ｍ。因此认为委委特南戈类玉米归类为玉蜀黍亚属内的独立１个
种，具有合理性。本试验首次运用ＲＡＰＤ技术把新发现的尼加拉瓜类玉米种分类为繁茂玉米亚属，分析结果与
其早期的尼加拉瓜类玉米种分类推论相符［５］。
３．２ ＲＡＰＤ技术在遗传多样性评价中的应用
ＲＡＰＤ技术由于ＤＮＡ多态性的检出率高，不需有关ＤＮＡ结构方面的信息，操作简单易行，因而在植物的亲
缘关系研究、遗传多样性评价中得到了广泛应用［１７，２１～２４］。当然，ＲＡＰＤ标记技术也存在一定的缺陷，如试验过程
中多型性带型不稳定性是其主要问题之一。因为使用了较短的引物，ＲＡＰＤ标记的ＰＣＲ扩增易受试验条件、引
物的竞争性等［１７］因素的影响，导致基因组的ＲＡＰＤ位点有时不能全部检出。在玉米研究上，ＲＡＰＤ技术主要应
用于玉米自交系杂种优势群的划分及其亲缘关系研究［２５］，应用于玉米与大刍草遗传关系分析尚无报道。本试验
ＲＡＰＤ分析是１３６个分离效果和重复性良好的引物ＰＣＲ扩增的聚类结果，较大的引物容量分析的聚类结果真实
地反映供试材料之间的遗传关系。因此，可以认为，ＲＡＰＤ技术虽然易受试验条件、引物竞争性等偏差的影响，但
是ＲＡＰＤ分析用的是随机引物，在ＤＮＡ水平上检测基因组所得数据是无偏的随机样本，只要在操作过程中严格
控制试验条件的一致性，加强对引物的筛选，特别是增大引物容量，其分析结果可以真实地反映基因组的本质特
征以及物种间的亲缘关系。
４ 结论
本研究利用ＲＡＰＤ技术对玉蜀黍属大刍草和玉米种质基因组ＤＮＡ的多态性进行检测，研究表明，玉蜀黍属
内的玉米及其野生近缘材料（大刍草）间具有较大的遗传多样性；聚类分析表明玉蜀黍属内的玉米及其野生近缘
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材料（大刍草）可分类为繁茂亚属和玉蜀黍亚属，繁茂亚属包括四倍体多年生类玉米种、二倍体多年生类玉米种、
繁茂类玉米种和尼加拉瓜类玉米种；玉蜀黍亚属包括小颖类玉米亚种、墨西哥类玉米亚种、委委特南戈类玉米亚
种和栽培玉米亚种。首次运用分子技术证实在玉蜀黍属中尼加拉瓜类玉米种与繁茂类玉米种亲缘关系最近，并
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（ＭａｉｚｅＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｉｃｈｕａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙａ’ａｎ６２５０１４，Ｃｈｉｎａ）
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ｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎ１４ｇｅｎｏｔｙｐｅｓｏｆｍａｉｚｅａｎｄｉｔｓｗｉｌｄｒｅｌａｔｉｖｅｓ（ｔｅｏｓｉｎｔｅ）．Ａｔｏｔａｌｏｆ１３６ｐｒｉｍｅｒｓｗｅｒｅｓｃｒｅｅｎｅｄ
ｆｒｏｍ３４０ｒａｎｄｏｍｄｅｃａｍｅｒｐｒｉｍｅｒｓ，ａｎｄａｔｏｔａｌｏｆ５３０３ＤＮＡｂａｎｄｓｗｅｒｅａｍｐｌｉｆｉｅｄ，ｏｆｗｈｉｃｈ４５００ｗｅｒｅｐｏｌｙ
ｍｏｒｐｈｉｃ．Ｇｅｎｅｔｉｃｓｉｍｉｌａｒｉｔｉｅｓａｍｏｎｇｔｈｅｃｕｌｔｉｖａｒｓｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ０．５７０ｔｏ０．８０９ａｎｄｉｎｗｉｌｄｓｐｅｃｉｅｓ，ｆｒｏｍ０．７６７
ｔｏ０．８０９ｉｎｔｈｅｓａｍｅｇｅｎｏｔｙｐｅｓ，ａｎｄｆｒｏｍ０．５７０ｔｏ０．７４５ｂｅｔｗｅｅｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｅｎｏｔｙｐｅｓ．Ａｃｏｎｓｅｎｓｕｓｔｒｅｅｉｎｄｉ
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犓犲狔狑狅狉犱狊：ｇｅｎｕｓ犣犲犪；ｍａｉｚｅ；ｔｅｏｓｉｎｔｅ；ｒａｎｄｏｍｌｙａｍｐｌｉｆｉｅｄｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃＤＮＡ（ＲＡＰＤ）；ｇｅｎｅｔｉｃｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ
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