全 文 ：林业科学研究　2008, 21 (1) : 60～63
Forest Research
　　文章编号 : 100121498 (2008) 0120060204
引进泰国甜角基因资源多样性的 RAPD分析
杨时宇 1 , 何承忠 2 , 赵一鹤 1 , 刘　娟 1 , 王兵益 1
(1. 中国林业科学研究院资源昆虫研究所 ,云南 昆明　650224; 2. 西南林学院资源学院 ,云南 昆明　650224)
摘要 :采用 RAPD分子标记技术 ,对引进的 10个泰国甜角栽培品种进行分析 ,研究其遗传变异及遗传关系。筛选出
的 8个引物共扩增出 52条带 ,其中多态性条带为 34条 ,多态带比率为 65. 38%。多态性标记百分率 PPL、观测等位
基因数 A o、有效等位基因数 Ae、Nei’s基因多样性指数 H 和 Shannon信息指数 I在物种水平分别为 65. 38%、
11653 8、1. 199 9、0. 137 1和 0. 227 9,而在栽培品种水平分别为 25. 96%、1. 259 6、1. 164 7、0. 094 6和 0. 140 3。基因
分化系数 GST = 0. 163,表明有 83. 7%的遗传差异来自栽培品种内。10个栽培品种间的遗传距离变幅在 0. 013 1～
01124 4之间 ,平均为 0. 047。UPGMA聚类分析结果显示 ,以遗传距离 0. 02来划分 , 10个栽培品种可以分为 3组 , Zi2
chupoton、Buangka、Barchan、Shampoo、Ziton栽培品种聚为一组 , Sritong、Srichompo、Prakaythong、Sritongbao栽培品种构
成一组 ,而 Bargeton单独聚为一组。
关键词 :泰国甜角 ; RAPD;遗传多样性
中图分类号 : S718. 46 文献标识码 : A
收稿日期 : 2007207213
基金项目 : 国家林业局“948”引进项目“甜酸角良种培育及种植园规范化经营技术引进”(200324212) ,国家林业局重点项目“泰国甜角
丰产栽培及区域性试验”(2006201)
作者简介 : 杨时宇 (1957—) ,男 ,云南大理人 ,副研究员.
Ana lysis of the Genetic D iversity of Sweet Tha i Tam r ind
In troduced from Tha iland Ba sed on RAPD M arkers
YANG Shi2yu1 , HE Cheng2zhong2 , ZHAO Yi2he1 , L IU Juan1 , WANG B ing2yi1
(1. Research Institute of Resources Insects, CAF, Kunm ing　650224, Yunnan, China;
2. Faculty of Resources, Southwest Forestry College, Kunm ing　650224, Yunnan, China)
Abstract: Random amp lified polymorphic DNA (RAPD) was emp loyed to study the genetic variation and genetic re2
lationship of 10 sweet Thai tamarind ( Tam arindus ind ica) cultivars introduced from Thailand. The RAPD analysis
showed that 34 of 52 amp lified bands (65. 38% ) were polymorphic within the species, while the mean percentage
of polymorphic bands within cultivars was 25. 96%. The number of alleles Ao , effective number of alleles Ae , Nei’s
gene diversity H , and Shannon’s information index I for the species were 1. 653 8, 1. 199 9, 0. 137 1 and 01227
9, respectively, and for the cultivars were on average 1. 259 6, 1. 164 7, 0. 094 6 and 0. 140 3, respectively. The
largest p roportion of the total RAPD diversity was found within, rather than among the cultivars (GS T = 0. 163). The
genetic distance between cultivars ranged from 0. 013 1 to 0. 124 4, and on average was 0. 047. An analysis of 10
cultivars using UPGMA showed that the introduced sweet Thai tamarind cultivars could be divided into three group s
by 0. 02 genetic distance, the first group included Zichupoton, Buangka, Barchan, Shampoo and Ziton cultivar, the
second group included Sritong, Srichompo, Prakaythong and Sritongbao cultivar, and the third group included only
Bargeton cultivar. The basic data were p rovided for further development and imp rovement of the cultivars in this
study.
Key words: Tam arindus ind ica; RAPD; genetic diversity
第 1期 杨时宇等 :引进泰国甜角基因资源多样性的 RAPD分析
泰国甜角 ( Tam arindus ind ica L. ) 为酸豆属
( Tam arindus L inn. )植物 ,是集多种用途于一身的重
要树种 ,在泰国广为栽植。泰国甜角果实味甜 ,可生
食 ,是一种热带特色水果 ,深受消费者的喜爱 ,价高
畅销 ,泰国每年向欧洲及东南亚其他国家出口大量
的果实 [ 1 ]。果肉也是加工保健食品和风味饮料的良
好原料 ;种子富含罗望子多糖 ,是类似果胶但又优于
果胶的良好食品增稠剂和稳定剂 ;叶含牡荆素、荭草
素等黄酮类化合物 ,可作饮水漂白剂 ,或作蔬菜食
用 ;木材质地坚硬致密 ,边材黄白色 ,心材黑紫带棕
色 ,被誉为“马德拉红木 ”[ 2 ]。我国近年已成功开展
了泰国甜角不同栽培品种的引种和栽培试验 [ 3 ] ,并
对部分引进栽培品种的果实营养成分进行了分
析 [ 4 ]。但是 ,目前国内外对泰国甜角相关栽培品种
资源遗传多样性的分析尚未见报道。本研究采用
RAPD分子标记技术 ,从 DNA水平对引种的 10个泰
国甜角栽培品种资源的遗传多样性进行了分析 ,以
期为泰国甜角新的栽培品种选育提供依据。
1 材料与方法
1. 1 研究材料和引种地概况
2000年 1月 ,从泰国甜角主产地泰国 Pechaburi
省的 Phrae甜角人工种植园引进了 4个优良栽培品
种 ,分别为 Sritong、Srichompo、Prakaythong、Sritong2
bao。从泰国甜角另一主产地泰国 Pechaburi省的
Chanika甜角人工种植园引进了 6个优良栽培品种 ,
分别为 Zichupoton、Ziton、Bargeton、Shampoo、Bar2
chan、Buangka。引进后于当年定植于中国林科院资
源昆虫所元江试验站内 ,地处云南省中南部的元江
县 ,属北热带干热河谷气候类型 ,年平均温度 23. 7
℃, 5—10月湿季月平均气温仅为 27. 3 ℃, 11月 —
翌年 4月的干季月平均气温 20. 4 ℃;极端最高气温
42. 3 ℃,极端最低温 - 0. 1 ℃, ≥10 ℃年积温
8 690. 2 ℃;年平均降水量 787 mm,年平均蒸发量
2 750. 9 mm,年平均相对湿度 68% ,砂红壤 ,呈微酸
性至中性 ,土质疏松 ,石砾含量高。目前 ,引进的 10
个栽培品种均已开花结实。
1. 2 总 D NA提取
分别采取供试材料的嫩叶约 50 g,置于硅胶内
带回实验室。叶片充分干燥后 ,每个栽培品种称取
约 0. 5 g,采用改良 SDS法依照标准酚 /氯仿流程提
取总 DNA [ 5 ] ,用 0. 8%的琼脂糖凝胶电泳检测其质
量 ,用紫外分光光度计 ( Spekl 2 1300)检测其浓度 ,
最后分取各样本 50μL DNA 样品稀释至 20 ng·
μL - 1 ,保存于 - 20 ℃冰箱备用。
1. 3 RAPD扩增反应
从每个栽培品种的样本中随机选取 3个个体 ,
共计 30个样本的 DNA样品进行引物筛选 ,从 60个
引物中 ,共筛选出 8条能够获得清晰条带、重复性
好、反应稳定的随机引物 (上海生工合成 OPERON
公司序列 ) (表 1)。参照王军等 [ 6 ]的体系和程序进
行 RAPD扩增反应 ,退火温度为 40 ℃,扩增反应在
MJR公司 PTC200PCR仪上进行。扩增产物在含有
溴化乙锭的 2%琼脂糖凝胶中电泳分离约 100 m in,
电泳结束后在 UVP公司 GONGDS8000凝胶成像系
统上对 RAPD谱带进行凝胶成像。
1. 4 数据统计与分析
RAPD属于显性标记 ,电泳图谱的每一条带看
作一个位点 ,同一引物扩增产物中电泳迁移率一致
的条带被认为具有同源性。因此 ,按照电泳图谱中
同一位置上 RAPD条带的有无进行统计 ,有带记为
1,无带记为 0,形成 0 /1矩阵图输入计算机。应用
POPGENE32软件进行遗传参数的统计 [ 7 ]。应用
W INAMOVA1. 55软件进行分子变异方差分析和计
算基因分化系数 ( GS T ) [ 8 ]。 POPGENE32 软件和
W INAMOVA1. 55软件的输入文件由 DCFA1. 1软件
制作 [ 9 ]。W INAMOVA1. 55分析的显著性检验采用
1 000次置换。
表 1 RAPD引物序号与序列
引物 5’- 3’序列 引物 5’- 3’序列
S8 GTCCACACGG S26 GGTCCCTGAC
S12 CCTTGACGCA S38 AGGTGACCGT
S18 CCACAGCAGT S46 ACCTGAACGG
S20 GGACCCTTAC S52 CACCGTATCC
2 结果与分析
2. 1 基因资源多样性
从 60个引物中筛选出的 8条 RAPD引物对引
进的 10个泰国甜角栽培品种的 95份 DNA样品进
行了 PCR扩增。8条引物扩增出的条带数从 4条至
9条不等 ,共扩增出 52条谱带 ,其中多态性谱带为
34条 ,多态带百分率为 65. 38%。Srichompo栽培品
种的多态性最低 ,为 7. 69% ,而 Ziton和 Bargeton栽
培品种的多态性最高 ,均为 44. 23% (表 2)。
16
林 　业 　科 　学 　研 　究 第 21卷
从表 2可以看出 ,在物种水平上 , Nei’s基因多
样性指数 ( H ) 和 Shannon 信息指数 ( I ) 分别为
0. 137 1和 0. 227 9。而在 10个栽培品种中 , Nei’s
基因多样性指数 (H )以 Prakaythong栽培品种最低 ,
Bargeton栽培品种最高。10个栽培品种的基因多样
性指数从大到小依次为 Bargeton栽培品种 (0. 179)
> Ziton栽培品种 ( 0. 156 3 ) > Barchan栽培品种
(0. 113 3) > Shampoo栽培品种 ( 0. 112 9) > Sritong2
bao栽培品种 ( 0. 110 2 ) > Zichupoton 栽培品种
(0. 097 4) > Buangka栽培品种 ( 0. 071 7) > Sritong
栽培品种 ( 0. 052 2 ) > Srichompo栽培品种 ( 0. 032
5) > Prakaythong栽培品种 ( 0. 020 6)。10个栽培品
种的 Shannon信息指数表现出与 Nei’s基因多样性
指数基本相同的变化趋势。
2. 2 分子方差分析与遗传分化
W INAMOVA分析结果表明 ,引进的 10个泰国
甜角栽培品种间的遗传变异分量为 0. 458 4,栽培品
种内遗传变异分量为 2. 361 8,基因分化系数 GS T =
0. 163,即总的遗传变异中有 16. 3%的变异存在于
各栽培品种间 ,栽培品种内的遗传变异占总遗传变
异的 83. 7% ,栽培品种间和栽培品种内的变异达极
显著水平 (表 3)。对两两栽培品种间遗传分化的
W INAMOVA分析结果表明 ,泰国甜角 10个栽培品
种间的遗传分化系数 (Φst )在 0. 002 0 ～ 1. 242 9之
间 , Ziton栽培品种与 Barchan栽培品种之间的遗传
分化程度最低 (Φst = 0. 002 0, P < 01001 ) , Prakay2
thong栽培品种与 Barchan栽培品种之间的遗传分化
程度最高 (Φst = 1. 242 9, P < 0. 001) (表 4)。
2. 3 遗传关系
POPGENE分析结果显示 ,泰国甜角 10个栽培
品种间的遗传距离 (D )在 0. 013 1 ～ 0. 124 4之间 ,
平均为 0. 047。其中 , Zichupoton栽培品种与 Buang2
ka栽培品种间的遗传距离最小 , D = 0. 013 1,表明
这两个栽培品种间的亲缘关系较近。而 Prakaythong
栽培品种与 Bargeton栽培品种间的遗传距离最大 , D
= 0. 124 4,说明这两个栽培品种间的遗传差异较大
(表 4)。基于 Nei’s遗传距离 [ 10 ] ,采用 UPGMA方
法对 10个泰国甜角栽培品种的聚类结果表明 ,当以
遗传距离 0. 02来划分时 ,泰国甜角 10个栽培品种
可以划分为 3 组 ,第一组由 Zichupoton、Buangka、
Barchan、Shampoo和 Ziton栽培品种构成 ,第二组包
含 Sritong、Srichompo、Prakaythong和 Sritongbao栽培
品种 ,而 Bargeton栽培品种单独构成一组 (图 1)。
表 2 泰国甜角 10个栽培品种的遗传多样性
品种 样本数 多态性标记百分率 PPL /% 观测等位基因数 Ao 有效等位基因数 A e Nei’s基因多样性 H Shannon信息指数 I
Sritong 9 15. 38 1. 153 8 1. 090 0 0. 052 2 0. 078 3
Srichompo 8 7. 69 1. 076 9 1. 060 5 0. 032 5 0. 046 7
Prakaythong 7 11. 54 1. 115 4 1. 025 9 0. 020 6 0. 036 9
Sritongbao 9 26. 92 1. 269 2 1. 195 3 0. 110 2 0. 160 0
Zichupoton 10 26. 92 1. 269 2 1. 174 1 0. 097 4 0. 143 7
Ziton 10 44. 23 1. 442 3 1. 266 5 0. 156 3 0. 233 2
Bargeton 11 44. 23 1. 442 3 1. 327 2 0. 179 0 0. 259 0
Shampoo 11 30. 77 1. 307 7 1. 195 1 0. 112 9 0. 167 4
Barchan 10 28. 85 1. 288 5 1. 197 9 0. 113 3 0. 166 4
Buangka 10 23. 08 1. 230 8 1. 114 8 0. 071 7 0. 110 9
栽培品种水平 25. 96 1. 259 6 1. 164 7 0. 094 6 0. 140 3
物种水平 95 65. 38 1. 653 8 1. 199 9 0. 137 1 0. 227 9
表 3　栽培品种间和栽培品种内
分子变异的 AMO VA分析结果
变异
来源
自由度
变异
组分
总变异
百分率 /%
P值
栽培品种间 9 0. 458 4 16. 26 ﹤ 0. 001
栽培品种内 85 2. 361 8 83. 74 ﹤ 0. 001
总计 94
图 1　泰国甜角 10个栽培品种遗传距离的 UPGMA聚类
26
第 1期 杨时宇等 :引进泰国甜角基因资源多样性的 RAPD分析
表 4 10个栽培品种间的遗传分化 (对角线下方 )和 Ne i’s遗传距离 (对角线上方 )
栽培品种 Sritong Srichompo Prakaythong Sritongbao Zichupoton Ziton Bargeton Shampoo Barchan Buangka
Sritong 0. 024 3 0. 029 6 0. 036 7 0. 051 3 0. 056 3 0. 096 4 0. 042 1 0. 041 1 0. 030 2
Srichompo 0. 468 3 0. 027 4 0. 034 2 0. 043 8 0. 048 3 0. 089 8 0. 048 8 0. 046 4 0. 024 5
Prakaythong 0. 391 1 0. 605 7 0. 025 6 0. 035 7 0. 057 5 0. 124 4 0. 056 2 0. 055 2 0. 032 9
Sritongbao 0. 232 8 0. 409 9 0. 099 1 0. 031 9 0. 048 3 0. 091 5 0. 045 8 0. 048 1 0. 030 6
Zichupoton 0. 323 3 0. 315 6 0. 035 5 0. 064 4 0. 047 4 0. 086 8 0. 026 4 0. 020 7 0. 013 1
Ziton 0. 146 5 0. 125 9 0. 129 3 0. 186 4 0. 088 2 0. 067 7 0. 039 4 0. 043 0 0. 031 6
Bargeton 0. 162 7 0. 232 2 0. 314 7 0. 282 4 0. 225 0 0. 051 1 0. 054 0 0. 067 2 0. 077 7
Shampoo 0. 121 6 0. 363 0 0. 296 1 0. 253 5 0. 174 7 0. 067 8 0. 016 6 0. 027 6 0. 022 0
Barchan 0. 199 1 0. 291 6 1. 242 9 0. 280 2 0. 084 3 0. 002 0 0. 097 4 0. 063 0 0. 020 3
Buangka 0. 272 7 0. 307 4 0. 248 4 0. 291 9 0. 099 9 0. 007 5 0. 187 0 0. 177 1 0. 016 6
3 结论与讨论
采用 RAPD标记技术 ,对泰国甜角 10个栽培品
种遗传差异分析表明 ,引进的泰国甜角基因资源多
样性处于中等水平。多态性标记百分率 PPL、观测
等位基因数 Ao、有效等位基因数 Ae , Nei’s基因多样
性指数 H和 Shannon多样性指数 I,在物种水平分别
为 65. 38%、1. 653 8、1. 199 9、0. 137 1和 0. 227 9;而
在栽培品种水平分别为 25. 96%、1. 259 6、1. 164 7、
0. 094 6和 0. 140 3。甜角在泰国广泛栽培 ,并且在
同一主产地多个栽培品种同时种植。此外 ,引进栽
培品种的数量较少。这些因素都可能是导致泰国甜
角具有中等水平遗传丰富度的原因。
W INAMOVA分析结果显示 , 10个泰国甜角栽
培品种之间、以及栽培品种内不同个体间的遗传分
化均达到极显著水平 ( P < 0. 001)。因此 ,无论是引
种的泰国甜角栽培品种之间 ,还是各个栽培品种的
不同植株之间 ,均表现出一定程度的遗传差异 ,说明
引进泰国甜角资源遗传基础具有一定的宽广性。基
因分化系数 GS T为 0. 163,表明引进的泰国甜角种质
资源中 ,有 83. 7%的遗传差异存在于各栽培品种的
不同个体之间 ,栽培品种内不同个体间的这种遗传
变异丰富度 ,使各栽培品种具有较高的适应能力 ,是
确保引种成功的因素之一。从 UPGMA方法的聚类
分析结果可以看出 ,除 Bargeton栽培品种外 ,其他各
栽培品种均可以按照引种主产地分别聚为一类 ,说
明各主产地的栽培品种具有较强的区域特色 ,而且
一致性较好。因此 ,在今后进一步引种泰国甜角时 ,
要注意扩大引种地点。
引进外来优良栽培品种可以丰富本地栽培资
源 ,也可以为本地优良栽培品种的培育提供种质材
料 [ 11 ]。而外来资源育种作用的大小 ,取决于其本身
遗传多样性的高低、与本地资源互补性强弱等。泰
国甜角各栽培品种间的遗传差异 ,不仅表现在生长、
物候、开花量、果实产量和品质等方面 ,还表现在果
实营养成分中的总糖、还原糖、维生素 C、氨基酸等
含量的不同 [ 3 - 4 ]。丰富的遗传多样性、主产地栽培
品种的一致性、栽培品种间的遗传分化、以及栽培品
种内不同个体间的遗传差异性均表明 ,所引进的泰
国甜角为进一步培育优良新栽培品种储备了一定量
的种质资源材料。
参考文献 :
[ 1 ] Chindap rasert T S. Tam arindus p lant genetic resources in Thailand
[ J ]. Thai Journal of Agricultural Science, 1996, (1) : 1 - 11
[ 2 ] Shankaracharya N N. Tamarind2Chem istry, Technology and U ses2A
critical app raisal [ J ]. Journal of Food Science & Technology,
1998, 35 (3) : 193 - 208
[ 3 ] 赵一鹤 ,杨时宇. 泰国甜角引种栽培试验 [ J ]. 浙江林业科技 ,
2005, 25 (1) : 53 - 55
[ 4 ] 赵一鹤 ,杨时宇 ,李 昆. 泰国甜角不同栽培品种果实营养成分
分析 [ J ]. 植物资源与环境学报 , 2005, 14 (3) : 57 - 58
[ 5 ] Murray M G, Thomp son W F. Rap id isolation of high2molecular
weight p lant DNA [ J ]. Nucleic Acids Research, 1980, 8: 4321
- 4325
[ 6 ] 王　军 ,葛玉香 ,贺普超. RAPD标记在山葡萄种质鉴定中的应
用 [ J ]. 植物研究 , 2004, 24 (4) : 473 - 476
[ 7 ] Yeh F, Yang R C, Boyle T. POPGENE. A U ser2friendly Shareware
for Population Genetic Analysis [M ]. Molecular and B iotechnology
Center. University of A lberta, Edmonton, 1997
[ 8 ] Excoffier L. Analysis of Molecular Variance (AMOVA ) Version 1.
55 [M ]. Genetics and B iometry Laboratory. University of Geneva,
Switzerland, 1993
[ 9 ] 张富民 ,葛　颂. 群体遗传学研究中的数据处理方法 I. RAPD数
据的 AMOVA分析 [ J ]. 生物多样性 , 2002, 10 (4) : 438 - 444
[ 10 ] Nei M. Estimation of average heterozygosity and genetic distance
from a small number of individuals [ J ]. Genetics, 1978, 89: 583
- 590
[ 11 ] 曹家树 ,申书兴. 园艺植物育种学 [M ]. 北京 :中国农业大学出
版社 , 2001
36