全 文 ：第 wu卷 第 tt期
u s s y年 tt 月
林 业 科 学
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‘²√ qou s s y
刺槐群体等位酶分析 3
谷俊涛t 杨敏生u 李雁鸣v
kt1 河北农业大学生命科学学院 保定 sztsst ~ u1 河北农业大学林学学院 保定 sztsst ~
v1 河北农业大学农学学院 保定 sztsstl
关键词 } 刺槐 ~等位酶 ~遗传多样性
中图分类号 }≥zt{1wv ~≥zt{1wy 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussyltt p stv{ p s{
收稿日期 }ussx p ts p tt ∀
基金项目 }农业部中德农业合作项目kussu p ussxl ∀
3 杨敏生为通讯作者 ∀
Αλλοζψµε Γενετιχ Ινϖεστιγατιον ον Ροβινια πσευδοαχαχια
Š∏∏±·¤²t ≠¤±ª ¬±¶«¨ ±ªu ¬≠¤±°¬±ªv
kt1 Χολλεγε οφ Λιφε Σχιενχε o Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψοφ Ηεβει Βαοδινγ sztsst ~u1 Χολλεγε οφ Φορεστρψ Σχιενχε o
Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψοφ Ηεβει Βαοδινγ sztsst ~v1 Χολλεγε οφ Αγρονοµψo Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψοφ Ηεβει Βαοδινγ sztsstl
Αβστραχτ } ˜¶¬±ªys{ Ροβινια πσευδοαχαχια °¤·¨µ¬¤¯¶ª¤·«¨µ¨§©µ²° tv ³µ²√¬±¦¨¶¬± ≤«¬±¤oz ¤¯ ²¯½¼°¨ º¨ µ¨ ¨¯ ¦¨·µ²³«²µ¨·¬¦¯¯¼
¤±¤¯¼½¨ §¬± ²µ§¨µ·² §¨·¨¦··«¨ ª¨ ±¨·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼ ²© Ροβινια πσευδοαχαχια ³²³∏¯¤·¬²±¬± ≤«¬±¤q׫¨ §¨¶¬µ¤¥¯¨z ¤¯ ²¯½¼° ¶¼¶·¨°¶
º¨ µ¨ „°¼oƒ¨o¤³oŒ§«o §«oy2°ª§o ≥®§q ׫¨ Αε µ¤±ª¨§©µ²° t1x|u { ∗ u1zyt u q ׫¨ Ηο µ¤±ª¨§©µ²° s1t{z y ∗
s1yzy y q׫¨ Φ√¤µ¬¨§©µ²°p s1txt u ∗ s1w|y { q׫¨ ³µ²¦¨¶¶²© °¤®¬±ª¶·¤µ¦«ª¨¯o °²§¨¯²©¨¯ ¦¨·µ²³«²µ¨·¬¦½¼°²ªµ¤°¶¤±§
·«¨ ¬¨³¨µ¬¨±¦¨ ¬± §¨¶¦µ¬¥¬±ª·«¨ ²¯¦∏¶¤±§¤¯¯¨ ¯¨ º¨ µ¨ §¬¶¦∏¶¶¨§¬± §¨·¤¬¯¬±·«¬¶¤µ·¬¦¯¨ q „¶º¨ ¯¯ ¤¶·«¨ Ροβινια πσευδοαχαχια
³²³∏¯¤·¬²±¬± „°¨ µ¬¦¤¤±§∞∏µ²³¨ o·«¨ Ροβινια πσευδοαχαχια ª¨ ±¨ ·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼¬± ≤«¬±¤¬¶¤¯¶²«¬ª«q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¬±§¬¦¤·¨§·«¤·
±¨ º Ροβινια πσευδοαχαχια ¦¨²·¼³¨¶º¨ µ¨ ©²µ°¨ §¬± ≤«¬±¤∏±§¨µ§¬©©¨µ¨±·¨ ¦²¯²ª¬¦¤¯ ±¨√¬µ²±°¨ ±·o¤¯¶²o¬·¶¨ °¨¨ §¬°³²¶¶¬¥¯¨©²µ
ª¨ ±¨ §µ¬©·²¦¦∏µ¬± Ροβινια πσευδοαχαχια³²³∏¯¤·¬²±¬± ≤«¬±¤q≤²°³¤µ¨§º¬·«²·«¨µª¨ ±¨·¬¦°¤µ®¨µ¶o¤¯ ²¯½¼°¨ °¤µ®¨µ¶·¬¯¯ «¤¶¬·¶
∏±¬´∏¨ ¤§√¤±·¤ª¨¶¬± §¨·¨¦·¬±ª³²³∏¯¤·¬²± ª¨ ±¨·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼q
Κεψ ωορδσ} Ροβινια πσευδοαχαχια~¤¯ ²¯½¼°¨ ~ª¨ ±¨ ·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼
等位酶k¤¯ ²¯½¼°¨ l是同工酶的一种 o是同一基因位点不同等位基因所编码的一种酶的不同形式 o是结构
基因编码的产物 o遗传和表达遵循孟德尔定律 ∀通过一定方式的电泳 o从酶谱上可以分析 !识别出编码它们
的等位基因 o再统计出各种等位基因频率和基因型频率 o便可进一步计算出群体的各项遗传学参数 o从而了
解一个群体的遗传结构k王中仁 ot||yl ∀对一个物种的遗传结构进行研究 o有助于理解该物种的地理变异模
式 !遗传多样性等 o并提供为该物种遗传资源保护 !利用做出决策的重要信息k沈浩等 ousst ~金燕等 oussvl ∀
等位酶分析方法广泛应用于研究天然居群的遗传结构 !基因丰富程度以及栽培植物种质资源遗传多样性及
树木种源群体遗传变异模式等k车永和 oussv ~甘四明等 ot||{l ∀
刺槐k Ροβινια πσευδοαχαχιαl别名洋槐 o属豆科刺槐属 o落叶乔木 o原产美国东部的阿柏拉契山脉
k„³³¤¯¤¦«¬¤± ·ql和奥萨克山脉k’½¤±® ·ql一带 o在世界各地广泛种植 ∀刺槐资源丰富 o开发 !利用刺槐资
源是很多学者一直关注的课题kŽ¨µ¨¶½·¨¶¬ot||v ~¤­²µετ αλqot||{ ~¬¨¶¨¥¤¦« ετ αλqousswl ∀≥∏µ¯¨ ¶等kt|{|l通
过对 t tz{个刺槐个体 t{种等位酶的测定 o分析了美洲刺槐自然分布区刺槐的遗传结构 ~杨敏生等kussw¤~
ussw¥l测定了 |ss个刺槐个体 tt种等位酶 o分析了欧洲刺槐的遗传结构 ∀我国于 t{|{年引入刺槐 o目前已
遍布全国各地k山东省林业研究所 ot|zwl o在不同的自然条件和人工种植条件下 o经历自然选择和人工选择 o
形成了刺槐次生种源 ∀我国学者从形态 !生理 !抗性 !遗传 !育种 !生产等多层次对刺槐栽培与利用进行了研
究 o但至今在分子水平有关刺槐群体的遗传结构尚缺乏研究k彭鸿等 oussvl ∀本文以我国刺槐群体为试验材
料进行了等位酶测定和分析 o以期从分子水平研究我国刺槐的遗传结构和遗传变异规律 o为刺槐种源试验 !
良种选育 !创造高生产力的人工林生态系统提供理论依据 ∀
1 材料和方法
t1t 材料 通过当地林业局 !林场 !林业技术指导站 !种子经销站等途径 o广泛搜集国内刺槐种源 t|个 o包
括吉林 !辽宁 !内蒙古 !甘肃 !山西 !陕西 !河北 !河南 !天津 !山东 !湖北 !安徽 !云南等 tv个省k市 !区l的刺槐种
子 oussw年春天播种于河北农业大学教学实验场 o苗期各省区刺槐随机标号取样 o每个种源取 vu个单株个
体 o共 ys{个样本k金燕等 oussvl进行等位酶测定 ∀各地种源的来源如表 t ∀
表 1 刺槐试样的来源
Ταβ .1 Οριγιν οφ τηε τεστεδ Ροβινια πσευδοαχαχια µ ατεριαλσ
编号 ‘²q 种源 ≥¨¨§¶²∏µ¦¨ 编号 种源 ≥¨ §¨¶²∏µ¦¨
t 吉林集安 ¬π¤±o¬¯¬± tt 河北遵化 ∏±«∏¤o‹ ¥¨¨¬
u 辽宁阜新 ƒ∏¬¬±o¬¤²±¬±ª tu 河北昌黎 ≤«¤±ª¯¬o‹ ¥¨¨¬
v 辽宁开原 Ž¤¬¼∏¤±o¬¤²±¬±ª tv 天津 ׬¤±­¬±
w 辽宁朝阳 ≤«¤²¼¤±ªo¬¤²±¬±ª tw 山东潍坊 • ¬¨©¤±ªo≥«¤±§²±ª
x 内蒙赤峰 ≤«¬©¨ ±ªo‘¨¬° ±¨ª∏ tx 河南卢氏 ∏¶«¬o‹ ±¨¤±
y 甘肃泾川 ¬±ª¦«∏¤±oŠ¤±¶∏ ty 河南辉县 ‹∏¬¬¬¤±o‹ ±¨¤±
z 陕西陇县 ²±ª¬¬¤±o≥«¤¤±¬¬ tz 湖北新洲 ÷¬±½«²∏o‹∏¥¨¬
{ 陕西杨凌 ≠¤±ª¯¬±ªo≥«¤¤±¬¬ t{ 安徽肥西 ƒ ¬¨¬¬o„±«∏¬
| 山西和顺 ‹ ¶¨«∏±o≥«¤±¬¬ t| 云南昆明 Ž∏±°¬±ªo≠∏±±¤±
ts 河北平泉 °¬±ª´ ∏¤±o‹ ¥¨¨¬
t1u 测定酶系统和方法 本项研究测定了 z个等位酶系统 ∀各等位酶基本情况描述见表 u ∀试验采用水平
切片淀粉凝胶电泳和不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳分离等位酶 ∀淀粉凝胶电泳胶浓度为 tx h ~聚丙烯酰胺凝
胶电泳浓缩胶浓度为 u1x h o分离胶浓度为 z1x h ∀两种胶的制备参见 ‹ µ¨·¨¯ 等方法kt|||l ∀
表 2 检测的酶系统基本情况
Ταβ .2 Αλλοζψµε σψστεµσ αναλψζεδ ιν τηε στυδψ οφ γενετιχ διϖερσιτψ οφ Ροβινια πσευδοαχαχια
酶种类
„¯ ²¯½¼°¨¶¼¶·¨°
缩写
„¥¥µ¨√¬¤·¬²±
国际编号
∞≤ ‘²q
基因位点
²¦∏¶
酶性质
≤«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦
电泳方式
∞¯ ¦¨·µ²³«²µ¨¶¬¶
淀粉酶 „°¼¯¤¶¨ „°¼ v1u1t1t „…
多态 °²¯¼°²µ³«¬¶°
多态 °²¯¼°²µ³«¬¶° 聚丙烯酰胺电泳 °„Š∞
荧光酯酶
ƒ¯ ∏²µ¨¶¦¨±·¨ ¶·¨µ¤¶¨ ƒ¨ v1t1t1÷
„
…
≤
难识别 …¤§¬§¨±·¬©¬¦¤·¬²±
多态 °²¯¼°²µ³«¬¶°
多态 °²¯¼°²µ³«¬¶°
聚丙烯酰胺电泳 °„Š∞
亮氨酸氨基肽酶
¨∏¦¬±¨ ¤°¬±²³¨ ³·¬§¤¶¨ ¤³ v1w1tt1t
„
…
多态 °²¯¼°²µ³«¬¶°
多态 °²¯¼°²µ³«¬¶° 聚丙烯酰胺电泳 °„Š∞
异柠檬酸脱氢酶
Œ¶²¦¬·µ¤·¨ §¨«¼§µ²ª¨ ±¤¶¨ Œ§« t1t1t1wu „ 多态 °²¯¼°²µ³«¬¶° 淀粉凝胶系统 Œ ≥Š∞Œ
苹果酸脱氢酶
¤¯¤·¨ §¨«¼§µ²ª¨ ±¤¶¨ §« t1t1t1vz
„
…
多态 °²¯¼°²µ³«¬¶°
多态 °²¯¼°²µ³«¬¶° 淀粉凝胶系统 Œ ≥Š∞Œ
y p磷酸葡萄糖酸脱氢酶
y p °«²¶³«²ª¯∏¦²±¤·¨
§¨«¼§µ²ª¨ ±¤¶¨
y p °ª§ t1t1t1ww
„
…
≤
单态 °²±²°²µ³«¬¶°
多态 °²¯¼°²µ³«¬¶°
多态 °²¯¼°²µ³«¬¶°
淀粉凝胶系统 Œ ≥Š∞Œ
莽草酸脱氢酶
≥«¬®¬°¤·¨ §¨«¼§µ²ª¨ ±¤¶¨ ≥®§ t1t1t1ux „ 多态 °²¯¼°²µ³«¬¶° 淀粉凝胶系统 Œ ≥Š∞Œ
每个单株取新鲜叶片k成熟叶片染色效果较好l约 s1x ªo加入 yss ˏ提取缓冲液研磨提取酶液 ∀提取液
组成 !电泳 !割胶参见王中仁kt||yl和 ‹ µ¨·¨¯ 等kt|||l方法 ∀各种酶系统的染色按表 v配方配制染色液进行
染色 o染色的胶片在 vz ε 左右的温箱中温育至显色清楚为止 o酶的活性高 o谱带易模糊 ~胶片时间长 o酶谱也
易变模糊或褪色k王中仁 ot||yl o因此 o酶谱判读要及时 o且需积累一定的经验 o一种酶的多个胶片判读结果
要相互对比 !校正 ∀z种等位酶酶谱及基因型判读模式见图 t ∗ z o图中标出部分酶位点的基因型 ∀
|vt 第 tt期 谷俊涛等 }刺槐群体等位酶分析
swt 林 业 科 学 wu卷
图 t 荧光酯酶酶谱及基因型判读模式
ƒ¬ªqt ²§¨¯½¼°²ªµ¤° ¤±§ª¨ ±²·¼³¨ ²©ƒ¨
图中粗短线代表染色后胶片上显示出来的电泳谱带 o细长线代表出现频率较高的等位基因 ~左边数字表示胶片上电泳谱带的相对
位置 o根据谱带的相对位置确定等位酶位点 o下边字母表示等位酶位点 o数字表示该位点的基因型 ∀统计出各位点的基因型 o便可
进行群体的遗传学参数计算 o下同 ∀Œ±·«¨ ª¨ ±²·¼³¨ °²§¨¯©¬ª∏µ¨ o·«¬¦®¤±§¶«²µ·¯¬±¨ ¶µ¨³µ¨¶¨±·√¬¶¬¥¯¨½¼°²ªµ¤° ¥¤±§¶o·«¬±¤±§ ²¯±ª ¬¯±¨ ¶©²µ
«¬ª«©µ¨ ∏´¨ ±¦¼ ¤¯¯¨ ¯¨ ¶~¯¨ ¤©±∏°¥¨µ¤¶·«¨ µ¨ ¤¯·¬√¨ ½¼°²ªµ¤° ½²±¨ ¶º«¨µ¨ ¥¨ ²¯¦∏¶²µ¯ ²¦¬§¨¶¦µ¬¥¨§¤¶©²¯ ²¯º¬±ª§¬©©¨µ¨±·¯ ·¨¨µ¶o©²¯ ²¯º¬±ª±∏°¥¨µ¶
¬±§¬¦¤·¨ §¬©©¨µ¨±·¤¯ ²¯½¼°¨ª¨ ±²·¼³¨ q≤²∏±·¨§¤¯¯·«¨ z ¤¯ ²¯½¼°¨¶¼¶·¨° ª¨ ±²·¼³¨¶²©·«¨ ¶¤°³¯ ¶¨o·«¨ ³²³∏¯¤·¬²± ª¨ ±¨ ·¬¦¬±§¨¬¦¤± ¥¨ ©¬ª∏µ¨ ²∏·¤±§
¥¨ ¤±¤¯¼½¨ §q׫¨ ¶¤°¨ ¥¨ ²¯º q
图 u 淀粉酶酶谱及基因型判读模式
ƒ¬ªqu ²§¨¯½¼°²ªµ¤° ¤±§ª¨ ±²·¼³¨ ²© „°¼
淀粉酶的活性较高 o谱带易连成片 o染色后要及时记录基因型 o时间稍长 o胶片易褪色 ∀ •¬·««¬ª« „°¼ ¤¦·¬√¬·¼o¥¤±§¶º µ¨¨ ¬¯®¨ ¼¯ ·² ¥¨
¶¯∏µµ¼o·²²®µ¨¦²µ§¬°° §¨¬¤·¨¯¼ q¼°²ªµ¤°¶º µ¨¨ ¤¨¶¼©¤§¨ q
图 v 异柠檬酸脱氢酶酶谱及基因型判读模式
ƒ¬ªqv ²§¨¯½¼°²ªµ¤° ¤±§ª¨ ±²·¼³¨ ²©Œ§«
t1v 遗传参数计算 将测定的样本不同基因位点基因型数据进行统计分析 o根据王中仁kt||yl提供的方法
计算下列各项群体遗传学参数和多样性指标 }每位点基因型数k Γl !等位基因的基因频率kπl !每个位点等位
基因数kΑl !每个位点的等位基因有效数目kΑεl !平均每个位点预期杂合度k Ηεl !平均每个位点实际杂合度
twt 第 tt期 谷俊涛等 }刺槐群体等位酶分析
图 w 亮氨酸氨基肽酶酶谱及基因型判读模式
ƒ¬ªqw ²§¨¯½¼°²ªµ¤° ¤±§ª¨ ±²·¼³¨ ²©¤³
亮氨酸氨基肽酶酶的 „位点酶活性较高 o染色后要及时记录基因型 o时间稍长 o酶位点变模糊 ∀ •¬·««¬ª«¤³¤¦·¬√¬·¼o·«¨ ²¯¦∏¶„ º¤¶
¬¯®¨ ¼¯·² ¥¨ ∏±¦¯ ¤¨µo¶²¦²∏±·¤±§µ¨¦²µ§·«¨ ª¨ ±²·¼³¨ ¬°°¨ §¬¤·¨¯¼ q
图 x y p磷酸葡萄糖酸脱氢酶酶谱及基因型判读模式
ƒ¬ªqy ²§¨¯½¼°²ªµ¤° ¤±§ª¨ ±²·¼³¨ ²©y2°ª§
图 y 苹果酸脱氢酶酶谱及基因型判读模式
ƒ¬ªqy ²§¨¯½¼°²ªµ¤° ¤±§ª¨ ±²·¼³¨ ²© §«
k Ηοl !固定指数k Φl等进行遗传多样性分析 ∀
2 遗传参数结果与分析
本试验刺槐群体kys{样本l的各位点各等位基因的频率列于表 w o部分遗传学参数列于表 x ∀
位点等位基因数目反映各位点的等位基因多态性 o在调查的 z种等位酶系统中 o共有 tw个位点 o其中 o
ƒ¨的 „位点酶谱模糊 o难以识别 oy p °ª§的 „位点为单态性 o故两位点不在统计分析中 o其余的 tu个位点都
为多态性 o„°¼有 „ !…两位点 o分别有 x个和 v个等位基因 o其中等位基因 „u !„w !…t和 …u为频率较高等位
基因 ~另 ts个位点中 oƒ¨的 … !≤两位点 !¤³的 „ !…两位点和 Œ§«的 „位点都有 w个等位基因 o§«的 …两
位点和 ≥®§的 „位点都有 v个等位基因 o§«的 „位点 !y p °ª§的 … !≤两位点都只有 u个等位基因 ∀在 ¤³
的 „ !…两位点中 o等位基因 „u和 …u为频率较高等位基因 o在 §«的 „ !…两位点中 o等位基因 „u和 …u为
uwt 林 业 科 学 wu卷
图 z 莽草酸脱氢酶酶谱及基因型判读模式
ƒ¬ªqz ²§¨¯½¼°²ªµ¤° ¤±§ª¨ ±²·¼³¨ ²©≥®§
频率较高等位基因 o其余各位点的等位基因频率比较接近 ∀
表 4 刺槐群体(608 个样本)的基因频率
Ταβ .4 Οϖεραλλ αλλελεφρεθυενχιεσιν 608 Ροβινια πσευδοαχαχια µ ατεριαλσ
酶种类
Œ¶²½¼°¨¶¼¶·¨°
位点
²¦∏¶
等位基因频率 „¯ ¯¨ ¯¨ ©µ¨ ∏´¨ ±¦¬¨¶
t u v w x
淀粉酶 „°¼ „…
s1svz x
s1vtv v
s1zvx |
s1ysu v
s1sxy s
s1s{w w
s1txy s

s1stu x

荧光酯酶 ƒ¨ …≤
s1s{{ v
s1tww x
s1wx{ y
s1x|t w
s1vvw w
s1uwy t
s1tt{ {
s1st{ s
亮氨酸氨基肽酶 ¤³ „…
s1u{w |
s1sww u
s1wzt t
s1zzx z
s1uwv s
s1tuu t
s1sst s
s1sw| |
异柠檬酸脱氢酶 Œ§« „ s1tww x s1x|t w s1uwy t s1st{ s
苹果酸脱氢酶 §« „…
s1wtz u
s1vxt y
s1x{u {
s1xt{ s
s1tvs x

y p磷酸葡萄糖酸脱氢酶 y p °ª§ …≤
s1wu{ t
s1v|v {
s1xzt |
s1ysy u
莽草酸脱氢酶 ≥®§ „ s1ux| w s1xz{ | s1tyt z
等位基因频率反映了等位基因在群体中出现的次数多少 o是进行其他遗传学参数分析的原始资料 ∀
„°¼的 „位点中 o等位基因 „u和 „w出现频率较高 o分别为 s1zv| x和 s1txy s o几乎占该位点基因频率的
|s h o在 …位点的 v个等位基因中 o出现频率相差也较大 o…u和 …t频率较高 o分别为 s1ysu v和 s1vtv v o而
…v频率较低 o仅为 s1s{w w ∀其他位点中 o都有 t个或 u个出现频率较高的等位基因 o如 ƒ¨的 …u和 …v !≤u和
≤v ~¤³的 …u ~Œ§«的 „u和 „v ~§«的 …t和 …u ~≥®§的 „t和 „u等 ∀在 y p °ª§两位点和 §«的 „位点中 o只
有 u个等位基因 o且 u个等位基因的频率都较高 ∀而在 ¤³„位点的 w个等位基因中 o„t !„u !„v频率都较
高 o分别为 s1u{w | !s1wzt t和 s1uwv s o„w频率最低 o只有 s1sst s o由于各种源出现的等位基因数目及频率不
同 o在整个群体等位基因平均数目为 u1|xs s ∀
等位基因的有效数目kΑεl反映等位基因在群体中的重要性 oΑε 越大 o说明等位基因在群体中的作用也
越大 ∀在 „°¼的 „位点中 o虽然有 x个等位基因 o但等位基因 „u的频率很高 o„w频率也较高 o但比 „u的频
率小很多 o另外 „t !„v !„x等 v个等位基因频率很低 o因此 Αε较小 o说明 „t !„v !„x这 v个等位基因在刺槐
群体遗传结构中所起的作用相对较小 ~…位点中 o虽然 …v的频率较小 o但 …u和 …t的频率较高 oΑε 也较大 o
说明 v个等位基因在刺槐群体遗传结构中所起的作用相对较大 ∀其他位点中 oΑε 变化范围为 t1x|u { ∗
u1zyt u o说明在调查的刺槐群体中 o各个等位基因在群体遗传结构中的作用相对较大 o但也存在差别 ∀
实际杂合度k Ηοl和预期杂合度k Ηεl反映出群体的遗传变异性大小 oΗο越大 o说明群体内的杂合度越
高 ∀在调查的大部分位点中 oΗο和 Ηε比较接近 o数值较高 o变化范围分别为 s1t{z y ∗ s1yzy y和 s1vzv s ∗
s1yuu w o说明大部分位点的杂合度较高 o而在 ¤³的 …位点 !§«的 …位点 !y p °ª§的 ≤ 位点 oΗο比 Ηε 小 o
Ηο分别为 s1t{z y !s1u|x v和 s1uxs s o说明这几个位点的纯合度较大 ∀在 y p °ª§的两个位点 o都只有 u个
等位基因 o纯合体几率大 ~¤³的 …位点虽然有 w个等位基因 o但 Αε 较小 o且 Ηο又比 Ηε 小 o即实际群体中 o
该位点纯合度高 ~而 §«的 …位点虽然也只有 u个等位基因 o但 Αε相对高一些 o且 Ηο又与 Ηε接近 o即实际
vwt 第 tt期 谷俊涛等 }刺槐群体等位酶分析
群体中 o该位点杂合度相对高一些 ∀
表 5 刺槐群体(608 个样本)的遗传学参数
Ταβ .5 Σοµε ποπυλατιον γενετιχ παραµετερσφορ 12 λοχι οφ 608 Ροβινια πσευδοαχαχια µατεριαλσ
酶种类
Œ¶²½¼°¨¶¼¶·¨°
位点
²¦∏¶
等位基因数
„¯ ¯¨ ¯¨ ¶
有效等位基因数
Αε
实际杂合度
Ηο
预期杂合度
Ηε
固定指数范围
•¤±ª¨ ²© Φ
最小值
¬±
平均
 ¤¨±
最大值
¤¬
淀粉酶 „°¼ „…
x
v
t1zwu x
u1tus s
s1wt{ {
s1x|y |
s1wt| s
s1xut z
p s1u{t v
p s1www y
p s1st{ x
p s1txt u
s1us{ u
s1sxz |
荧光酯酶 ƒ¨ …≤
w
w
u1ywu |
u1ut{ |
s1xwx v
s1xzx s
s1ytv s
s1xvs s
p s1vzz z
p s1xvw w
s1ss| {
p s1tsv x
s1u{v w
s1usy w
亮氨酸氨基肽酶 ¤³ „…
w
w
u1zyt u
t1x|u {
s1yzy y
s1t{z y
s1yuu w
s1vzv s
p s1v|x y
s1tuz v
p s1s{x u
s1w|y {
s1uvz w
s1zwz x
异柠檬酸脱氢酶 Œ§« „ w u1ysx u s1wu| z s1ysz y s1svu x s1t|x s s1vxu t
苹果酸脱氢酶 §« „…
u
v
t1|u{ x
u1vyt t
s1ws| w
s1u|x v
s1w{s |
s1xzu |
p s1tu| w
s1ttz v
s1ttz |
s1uu{ x
s1vsy w
s1u|y |
y p磷酸葡萄糖酸脱氢酶
y p °ª§
…
≤
u
u
t1|sv t
t1{vs w
s1vx| w
s1uxs s
s1wzv y
s1ww{ z
s1stx w
s1tss s
s1usw z
s1uux t
s1v|u t
s1v{z u
莽草酸脱氢酶 ≥®§ „ v u1uvz w s1xut | s1xwx v p s1u|w x s1ssx t s1uuy |
平均  ¤¨± u1|xs s u1usx v s1wsy x s1xvs x p s1svs x s1s{w y s1tvx {
固定指数k Φl反映居群的基因流 !近亲繁殖情况等 oΦ值变化在 p t与 n t之间 oΦ值越小 o杂合子越多 o
Φ值越大 o纯合子越高 oΦ值为 s o则说明群体是随机交配的 o等位基因频率符合哈迪 p温伯格平衡k‹¤µ§¼2
• ¬¨±¥¨µªl理论 ∀本试验整个群体的 Φ平均值为 s1s{w y o表明刺槐群体平均杂合度较高 o整个群体各酶位点
Φ平均值变化范围为 p s1txt u ∗ s1w|y { o„°¼的 …位点最小 o为 p s1txt u o表明刺槐群体该位点的杂合度最
高 o而 ¤³的 …位点 Φ平均值最大 o为 s1w|y { o表明刺槐群体该位点的纯合度最高 o另外 §«的 …位点 !y p
°ª§的 … !≤位点 Φ平均值也相对较大 o分别为 s1uu{ x !s1usw z和 s1uux t o同样说明刺槐群体这 v个位点纯
合度相对较高 o而其他大部分位点的 Φ平均值变化在 s左右 o杂合度高 o随机交配利率高 ∀
3 讨论与建议
本项研究利用等位酶分析 o从群体水平讨论了我国刺槐的遗传结构 o证明了我国刺槐群体杂合度高 o我
国刺槐群体有很高的遗传多样性 ∀杨敏生等kussw¤~ussw¥l !¤­²µ等kusswl分析欧洲刺槐群体的遗传结构 o
取材地理范围为北纬 wz1s|β ) xu1v{β o东经 tt1tuβ ) uu1t{β o基因位点平均等位基因数目为 u1zy| oΗε 变化范
围为 s1u{w ∗ s1ww| oΑε变化范围为 t1wtt ∗ t1{xw oΦ种源间平均值为 s1s{s o变化范围为 p s1ssw ∗ s1t|z ~
≥∏µ¯¨ ¶等kt|{|l分析美洲刺槐自然区刺槐群体的遗传结构 o取材地理范围为北纬 vu1{wβ ) ws1{sβ o西经
|w1tvβ ) zz1|uβ o基因位点平均等位基因数目为 u1yts oΗε 变化范围为 s1uxs ∗ s1vuu oΑε 变化范围为 t1ww ∗
t1yx oΦ种源间平均值为 s1syw o变化范围为 p s1ssw ∗ s1tzy ~本项研究取材地理范围为北纬 ux1swβk昆明
市l ) wu1xvβk开原市l o东经 tsu1zvβk昆明市l ) tuy1tzβk集安市l o基因位点平均等位基因数目为 u1|xs s oΗε
变化范围为 s1vzv s ∗ s1yuu w oΑε变化范围为 t1x|u { ∗ u1zyt u oΦ种源间平均值为 s1s{w y o变化范围为 p
s1svs x ∗ s1tvx { ∀与美洲 !欧洲刺槐群体相比 o我国刺槐群体同样有很高的遗传多样性 o由此推断 o由于刺
槐的适应性较广 o尽管个别酶位点的纯合度相对高k¤³的 …位点 !§«的 …位点 !y p °ª§的 ≤位点l o刺槐在
我国发生遗传漂变的可能性小 o而在不同的生态条件下形成了新的生态型 ∀本项研究取材地理范围虽然较
广 o但分布相对较集中 o一些省份收集 u ∗ v份 o而对于刺槐面积较大的南方一些省份k如江西省l则比较缺
乏 o在开展本项研究的同时 o我们仍在收集国内不同地区的种源 o补充更多的种源以深入本项研究 ∀
tl«·³}ΠΠµ¶¬¬1¶§¤∏1 §¨∏1¦±Π¯¼·1«·° ussx
我国地域广阔 o生态环境差异大 ∀刺槐适应性广 o在不同的生态条件下有可能形成不同的生态型 ∀梁玉
堂对我国各地刺槐进行抗旱 !抗寒 !抗热等生理指标测试 o证明刺槐在我国已形成了次生种源tl ∀为进一步
探究国内刺槐群体不同种源的遗传结构 o从不同角度反映我国刺槐群体的遗传多样性和遗传变异模式 o本项
研究还利用 ⁄‘„标记对本次试验的 ys{个个体进行了 ≥≥• 分析 ∀这样分别用等位酶标记和 ⁄‘„标记从不
wwt 林 业 科 学 wu卷
同角度对比分析此次试验 t|个种源的遗传差异 o这将为刺槐资源开发 !育种 !种植区划提供更明确的理论依
据 ∀对于我国刺槐群体不同种源的遗传结构差异 o我们将从等位酶标记和 ⁄‘„标记在今后的报道中深入
讨论 ∀
不同的遗传标记各有其优缺点 ∀形态标记形象直观 o但周期长 o且受环境影响较大 o误差较大 ~基于
⁄‘„序列特征的分子标记可以检测编码区或非编码区 ⁄‘„序列的多态性 o能更好地反映群体间的遗传分化
和群体内的亚分化 o但要提取基因组 ⁄‘„ o周期相对较长 !工作量大 !成本较高k车永和 oussv ~甘四明等 o
t||{l ∀作为一种稳定的生化标记 o等位酶的表达遵循孟德尔定律 o试验取材和操作简单易行 ∀聚丙烯酰胺
垂直板凝胶电泳成本低 !分辨率高 o但每次电泳的样品数及酶系统的种类相对较少 ~水平切片淀粉凝胶电泳
每次电泳的样品数多 o酶种类也较多 o效率较高 o但分辨率较低 o成本高 ∀本试验把 „°¼ !ƒ¨!¤³采用聚丙烯
酰胺电泳 oŒ§«!§«!y p °ª§!≥®§采用淀粉凝胶电泳 o同时制备出聚丙烯酰胺凝胶和淀粉凝胶 o一次酶提液样
品电泳就能测定 z种等位酶 o整个试验时间快 !成本较低 !效率较高 ∀虽然适合标记的等位酶种类相对较少 o
但针对具体的物种选用合适的酶类 o作为一种基因表达产物的遗传标记方法 o等位酶在植物研究中的应用仍
有不可替代的地位 o并发挥着独特的作用 o在栽培植物种质资源及树木群体遗传学研究上的应用也将越来
越多 ∀
参 考 文 献
车永和 qussv q几种代表性分子标记技术 q江苏农业科学 ou }v p tu
甘四明 o施季森 o白嘉雨 o等 1 t||{ q林木分子标记研究进展 q林业科学研究 ottkwl }wu{ p wvw
金 燕 o卢宝荣 qussv q遗传多样性的取样策略 q生物多样性 ottkul }txx p tyt
彭 鸿 o陈晓荣 o余仲东 qussv q刺槐人工林培育实践的认知 q水土保持学报 otzkxl }tt p tx
山东省林业研究所 qt|zw q刺槐 q北京 }农业出版社 otv p uw
沈 浩 o刘登义 qusst q遗传多样性概述 q生物学杂志 ot{ kvl }x p {
王中仁 qt||y q植物等位酶分析 q北京 }科学出版社 ovz p yz ~tvw p tv|
杨敏生 o ‹ µ¨·¨¯ ‹ o≥¦«±¨ ¦® ∂ qussw¤q欧洲刺槐种源群体遗传结构和多样性 q生态学报 ouwktul }uzss p uzsy
杨敏生 o ‹ µ¨·¨¯ ‹ o≥¦«±¨ ¦® ∂ qussw¥q欧洲中部刺槐种源群体等位酶变异研究 q遗传学报 ovtktul }twv| p twwz
‹ µ¨·¨¯ ‹ o ¤∏µ¨µ• ⁄qt||| q…¬²¦«¨ °¬¦¤¯ ª¨ ±¨ ·¬¦¬±√ ¶¨·¬ª¤·¬²±¶²± ¶¦²·¶³¬±¨ k Πινυσσψλϖεστρισql qƒµ¨¬¶·¤¤·¤¦«¶¨±}≥¤¬²±¬¤± ≥·¤·¨ Œ±¶·¬·∏·¨©²µƒ²µ¨¶·µ¼ox
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Ž¨µ¨¶½·¨¶¬…qt||v q刺槐 q王世绩 o张敦伦 o译 q北京 }中国科学技术出版社 ot p |
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k责任编辑 郭广荣l
xwt 第 tt期 谷俊涛等 }刺槐群体等位酶分析