全 文 ：第 wv卷 第 tu期
u s s z年 tu 月
林 业 科 学
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∂²¯1wv o‘²1tu
⁄¨ ¦qou s s z
杨树部分种的 „ƒ°遗传多样性分析 3
宋红竹t 张绮纹u 周春江v
kt1 国家林业局科技司 北京 tssztw ~u1 中国林业科学研究院林业研究所 北京 tsss|t ~
v1 中国科学院生物遗传与发育研究所 北京 tsststl
摘 要 } 利用 ts对 „ƒ°引物对杨属 x个派 us个种及杂种的 ww份杨树材料进行分析 ∀结果表明 }在这些材料
中 o不同引物组合的多态性均为 tss h o表明杨属种间及无性系间在 ⁄‘„ 水平上存在广泛变异 ∀利用 ˜°Š „ 法对
„ƒ°数据进行聚类分析 o相似系数在 s1zyx ∗ s1|zt 之间 o派间聚类与经典形态分类完全一致 o派内种间及种内无
性系间聚类与形态分类基本相同 ∀构建了 ww 份材料的指纹图谱 o在该图谱中 o每个材料都具有自身独特的条带 ∀
最后 o探讨根据分子标记结果进行杂交亲本选配及杂种子代早期选择的可行性 ∀
关键词 } 杨属 ~ „ƒ° ~遗传变异 ~指纹鉴定 ~亲缘关系
中图分类号 }≥zt{1wy 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszltu p ssyw p sy
收稿日期 }ussz p s{ p sy ∀
3 张绮纹为通讯作者 ∀
Αναλψσισ οφ Γενετιχ ∆ιϖερσιτψ οφ Σοµε Σπεχιεσιν Ποπυλυσ βψ ΑΦΛΠ Μαρκερ
≥²±ª ‹²±ª½«∏t «¤±ª±¬º¨ ±u «²∏≤«∏±­¬¤±ªv
kt1 ∆επαρτµεντ οφ Σχιενχε ανδ Τεχηνολογψo Στατε Φορεστρψ Αδµινιστρατιον Βειϕινγ tssztw ~u1 Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Φορεστρψo ΧΑΦ Βειϕινγ tsss|t ~
v1 Ινστιτυτε οφ Γενετιχσ ανδ ∆εϖελοπµενταλ Βιολογψo Χηινεσε Αχαδεµψοφ Σχιενχεσ Βειϕινγ tsststl
Αβστραχτ } × ±¨ ³¤¬µ¶²©„ƒ° ³µ¬°¨ µ¶º¨ µ¨ ¶¦µ¨ ±¨¨ §²∏·¤±§∏¶¨§©²µ·«¨ ¤±¤¯¼¶¬¶²©©²µ·¼2©²∏µ¦¯²±¨ ¶oº«¬¦«¦¤°¨ ©µ²°·º¨ ±·¼
¶³¨¦¬¨¶¤±§«¼¥µ¬§¶²©©¬√¨ ¶¨¦·¬²±¶¬± Ποπυλυσq°¨ µ¦¨±·¤ª¨ ²©³²¯¼°²µ³«¬¶°©µ¤ª°¨ ±·¶³µ²§∏¦¨§¥¼ ¤¨¦«³¤¬µ²©„ƒ°³µ¬°¨ µº¤¶
tss h q„¯¯·«¨¶¨ §¤·¤¬±§¬¦¤·¨§·«¤·¦²±¶¬§¨µ¤¥¯¨ ª¨ ±¨·¬¦√¤µ¬¤·¬²± ¬¨¬¶·¨§¤°²±ª¶³¨¦¬¨¶¤±§ ¦¯²±¨ ¶¤·⁄‘„ ¯¨ √¨ ¯q ˜¶¬±ª
˜°Š„ ¦¯∏¶·¨µ¤±¤¯¼¶¬¶©µ²° „ƒ° §¤·¤o°²¯ ¦¨∏¯¤µª¨ ±¨·¬¦§¬¶·¤±¦¨¶¤°²±ª¶¨¦·¬²±¶o¶³¨¦¬¨¶o¤±§¦¯²±¨ ¶º¨ µ¨ ¦¤¯¦∏¯¤·¨§o¤±§
·«¨ µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¤°²±ª·«¨ ° º¤¶§¨¶¦µ¬¥¨§ ∏´¤±·¬·¤·¬√¨ ¼¯q ≤²°³¤µ¨§ º¬·«·«¨ ¦¯¤¶¶¬¦¤¯ ·¤¬²±²°¼o·«¨ µ¨¶∏¯·²©¦¯∏¶·¨µ¤±¤¯¼¶¬¶
¤°²±ª¶¨¦·¬²±¶º¤¶¦²±¶¬¶·¨±·¦²°³¯ ·¨¯¨¼o¤±§·«¨ µ¨¶∏¯·¶²©¦¯∏¶·¨µ¤±¤¯¼¶¬¶¤°²±ª¬±·µ¤¶¨¦·¬²±¤¯ ¶³¨¦¬¨¶¤±§¬±·µ¤¶³¨¦¬¨¶¦¯²±¨ ¶
º¨ µ¨ ¥¤¶¬¦¤¯ ¼¯ ¶¬°¬¯¤µq • ¨¥∏¬¯·⁄‘„©¬±ª¨µ³µ¬±·²©·«¨ ww Ποπυλυσ ª¨ ±²·¼³¨¶qŒ±·«¬¶©¬±ª¨µ³µ¬±·o √¨¨ µ¼ ³¯¤±·«¤¶¬·¶²º±¥¤±§q
ƒ¬±¤¯ ¼¯o·«¨ ©¨¤¶¬¥¬¯¬·¼ ²©¶¨¯¨ ¦·¬±ª¤±§ °¤·¬±ª³¤µ¨±·¶¤±§ ¤¨µ¯¼ ¶¨¯¨ ¦·¬²± ²©³µ²ª¨±¬¨¶º¨ µ¨ §¬¶¦∏¶¶¨§¥¤¶¨§²±·«¨ µ¨¶∏¯·¶²©
°²¯ ¦¨∏¯¤µ°¤µ®¨µ¶q
Κεψ ωορδσ} Ποπυλυσ~„ƒ°~ª¨ ±¨·¬¦√¤µ¬¤·¬²±~©¬±ª¨µ³µ¬±·¶~ª¨ ±¨·¬¦µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³
杨属k Ποπυλυσl 包括白杨派 kΛευχεl !黑杨派 k Αιγειροσl !青杨派k Ταχαµαηαχαl !胡杨派 k Τυρανγαl 和大叶
杨派 kΛευχοιδεσl o有 tss余个种 o杨属派间 !种间存在广泛遗传变异 ∀以往研究杨属派间 !种间变异 o主要根
据形态标记 o即杨树的外部形态特征 o如树高 !胸径 !分枝 !冠形 !叶形 !芽形 !花形 !果形 !叶背绒毛 !叶缘锯齿
等 k徐纬英 ot|{{l o但是 o形态标记数量有限 !多态性差 !易受环境影响等 ∀随着分子生物学技术的发展 o出
现了多种分子标记技术 o使从基因组水平探讨杨属派间 !种间及无性系间遗传变异成为可能 k张德强等 o
usst ~张志毅等 oussul ∀与形态标记相比 o分子标记具有如下优点 }直接以 ⁄‘„ 形式表现 o在植物的各个组
织 !器官以及不同发育时期均可检测到 o不受季节 !环境条件的影响 o不存在表达问题 ~数量多 o遍及整个基
因组 ~多态性高 ~表现中性 ~有许多分子标记表现为共显性 o能够鉴定出纯合基因型与杂合基因型 o提供完
整的遗传信息等 ∀因此 o分子标记被认为是进行遗传变异评价的理想标记k邹喻苹等 ousstl ∀目前 o广泛应
用的分子标记主要有 }• ƒ° !• „°⁄!„ƒ° !≥≥• 等 o其中 „ƒ°法集 • ƒ°与 • „°⁄u种方法的优点于一体 o而
且能提供比 • ƒ°和 • „°⁄更多的基因组多态性信息 k∏®«¨µ­¨¨ ετ αλqoussv ~ƒ¤²∏½¬ετ αλqoussvl o„ƒ°已成
功地应用于杨属种质鉴定和基因图谱的建立k…µ¤§¶«¤º ετ αλqot||xl ∀李宽钰等 kt||yl应用 • „°⁄标记对杨
属白杨派 !青杨派 !黑杨派的 us个种的 u{ 个无性系研究表明 ov 个派明显独立 o且青杨派与黑杨派关系较
近 o而与白杨派则相对较远 ∀苏晓华等 kt||yl 对青杨派的甜杨 k Πq συαϖεολενσl !大青杨 k Πq υσσυριενσισl !香
杨 k Πq κορεαναl 和马氏杨 k Πq µαξιµοωιχζιιl 的 {s个无性系进行 • „°⁄分析 o每个树种的全部无性系聚为
一类 o分子水平分类结果与经典分类一致 o大青杨与香杨亲缘关系最近 ∀ ¬¦«¤¨¯等 kt|||l 对西班牙的一个
胡杨 k Πq ευπηρατιχαl群体的 uxz个样品进行 „ƒ°分析 o在个体间未检测到任何遗传变异 o证明该群体为无
性系起源 ∀ ¤∏µ¬½¬²等 kusstl 应用 • „°⁄标记对 xv个银白杨k Πq αλβαl家系进行分析并聚类 o结果明显分
为 v类 o分别对应于 v个不同的地理分布区 ∀
本研究以杨属白杨派 !黑杨派 !青杨派 !胡杨派 !大叶杨派中的部分种及杂种的 ww个无性系为试验材料 o
采用 „ƒ°标记研究它们在 ⁄‘„ 水平上的遗传变异 o研究杨属无性系间 !种间 !派间及亲本与子代间亲缘关
系 ~根据分子标记结果探讨杂交亲本间的亲和性和杂交子代早期选择的可行性 o讨论分子标记与常规杂交
育种的结合点 ∀
t 材料与方法
111 材料
试验材料由中国林业科学研究院张绮纹研究员提供 o来源于黑杨派 !青杨派 !白杨派 !胡杨派 !大叶杨派
以及种间和派间杂种 ∀其中 o黑杨派 u{份 o青杨派和白杨派各 x份 o胡杨派和大叶杨派各 t份 o派间杂种 w
份k表 tl ∀
表 1 杨树试验材料
Ταβ . 1 Εξπεριµενταλ µατεριαλσιν Ποπυλυσ
编号 ≤²§¨ 无性系 ≤¯ ²±¨ 派 ≥ ¦¨·¬²± 编号 ≤²§¨ 无性系 ≤ ²¯±¨ 派 ≥¨ ¦·¬²±
t 美洲黑杨kvy杨lΠq δελτοιδεσ −uŽ∞‘{.
黑杨派
Αιγειροσ uv
{s2Œ2ts
Πq≅ ευραµεριχανα −≤²¶·¤±½².
黑杨派
Αιγειροσ
u y|杨Πq δελτοιδεσ −∏¬.
黑杨派
Αιγειροσ uw
{s2Œ2|
Πq≅ ευραµεριχανα −…µ¤±ª¨¶¬.
黑杨派
Αιγειροσ
v xs杨Πq δελτοιδεσ −xxΠyx.
黑杨派
Αιγειροσ ux
{s2Œ2tt
Πq≅ ευραµεριχανα −×µ¬³¯².
黑杨派
Αιγειροσ
w ⁄y{Πq δελτοιδεσ −⁄y{.
黑杨派
Αιγειροσ uy
{s2Œ2tw
Πq≅ ευραµεριχανα −≤¤³³¤ …¬ª¯¬²±¤.
黑杨派
Αιγειροσ
x 欧洲黑杨k产地俄罗斯lΠq νιγρα
黑杨派
Αιγειροσ uz
{s2Œ2t
Πq≅ ευραµεριχανα −∏¬¶¤ „√¤±½².
黑杨派
Αιγειροσ
y 美杨k钻天杨lΠq νιγρα √¤µq−Œ·¤¯¬¦¤.
黑杨派
Αιγειροσ u{
沙兰杨
Πq≅ ευραµεριχανα −≥¤µ¦µ¤∏.
黑杨派
Αιγειροσ
z 欧洲黑杨k北京引种lΠq νιγρα
黑杨派
Αιγειροσ u|
北京杨
Πq νιγρα √¤µq ιταλιχα ≅ Πq χατηαψανα
派间杂种k美杨 ≅青杨l
Αιγειροσ≅ Ταχαµαηαχα
{ ‘¬∞∂ ’Πq νιγρα −‘¬∞∂ ’.
黑杨派
Αιγειροσ vs
ts|杨
Πq δελτοιδεσ≅ Πq αλβα − ¬±¦¬².
派间杂种k美洲黑杨 ≅银白杨l
Αιγειροσ≅ Λευχε
| tsz杨Πq≅ ευραµεριχανα −‘¨√¤.
黑杨派
Αιγειροσ vt
tts杨
Πq δελτοιδεσ≅ Πq µαξιµοωιχζιι −∞µ¬§¤±².
派间杂种k美洲黑杨 ≅马氏杨l
Αιγειροσ≅ Ταχαµαηαχα
ts ts{杨Πq≅ ευραµεριχανα −Š∏¤µ¬¨±·².
黑杨派
Αιγειροσ vu
中绥 tu
Πq δελτοιδεσ≅ Πq χατηαψανα
派间杂种k美洲黑杨 ≅青杨l
Αιγειροσ≅ Ταχαµαηαχα
tt ttt杨Πq≅ ευραµεριχανα − …¨ ¯¯²·².
黑杨派
Αιγειροσ vv
大青杨
Πq υσσυριενσισ
青杨派
Ταχαµαηαχα
tu ttv杨Πq≅ ευραµεριχανα −⁄‘ttv.
黑杨派
Αιγειροσ vw
青杨
Πq χατηαψανα
青杨派
Ταχαµαηαχα
tv 加杨k欧美杨lΠq≅ ευραµεριχανα −≤¤±¤§¨±¶¬¶.
黑杨派
Αιγειροσ vx
甜杨
Πq συαϖεολενσ
青杨派
Ταχαµαηαχα
tw …¨ 杨Πq≅ ευραµεριχανα − …¨ ¯¯¬±¬.
黑杨派
Αιγειροσ vy
小叶杨
Πq σιµονιι
青杨派
Ταχαµαηαχα
tx 葡萄牙杨Πq≅ ευραµεριχανα −°²µ·∏ª¤¯.
黑杨派
Αιγειροσ vz
滇杨
Πq ψυννανενσισ
青杨派
Ταχαµαηαχα
ty Œ2utw杨Πq≅ ευραµεριχανα −Œ2utw.
黑杨派
Αιγειροσ v{
银白杨
Πq αλβα
白杨派
Λευχε
tz ≤¤µ³¤¦¦¬²Πq≅ ευραµεριχανα −≤¤µ³¤¦¦¬².
黑杨派
Αιγειροσ v|
山杨
Πq δαϖιδιανα
白杨派
Λευχε
t{ ⁄‘tuyΠq≅ ευραµεριχανα −⁄‘tuy.
黑杨派
Αιγειροσ ws
新疆杨
Πq αλβα √¤µq βολλεανα
白杨派
Λευχε
t| wxΠq≅ ευραµεριχανα −Œ2wxrxt.
黑杨派
Αιγειροσ wt
毛白杨
Πq τοµεντοσα
白杨派
Λευχε
us {s2Œ2yΠq≅ ευραµεριχανα −…²¦¨¤¯¤µ¬.
黑杨派
Αιγειροσ wu
河北杨k卧佛寺l
Πq ηοπειενσισ
白杨派
Λευχε
ut {s2Œ2tuΠq≅ ευραµεριχανα −|wΠxz.
黑杨派
Αιγειροσ wv
胡杨
Πq ευπηρατιχα
胡杨派
Τυρανγα
uu {s2Œ2tvΠq≅ ευραµεριχανα −Š¤·²±¬.
黑杨派
Αιγειροσ ww
大叶杨
Πqλασιοχαρπα
大叶杨派
Λευχοιδεσ
xy 第 tu期 宋红竹等 }杨树部分种的 „ƒ°遗传多样性分析
112 方法
t1u1t ⁄‘„ 提取 取各试验材料的嫩叶 o按 ∏µµ¼等 kt|{sl的方法提取各试验材料的基因组 ⁄‘„ o所有样
品的浓度稀释至 uss ±ª#pt op us ε 保存 ∀
t1u1u „ƒ°分析 „ƒ°反应程序基本按 ∂²¶等kt||xl发表的方法稍加改进 o采用 Œ±√¬·µ²ª¨±公司试剂盒进
行 „ƒ°分析 o并对反应程序进行了优化 ∀预扩增采用 Μσε ´ n ≤ΠΕχο• ´ n s引物组合 o选择性扩增采用 n vΠ
n u引物组合 ∀采用内切酶 Εχο• ´和 Μσε ´对 ⁄‘„样品进行双酶切 o模板 ⁄‘„约 xss ±ª∀酶切后 ⁄‘„片
段与接头连接 o稀释 ts倍后用作预扩增反应的模板 ∀预扩增产物稀释 vs倍 o用作选择性扩增反应的模板 ∀
本研究采用银染技术检测选择性扩增反应的结果 ∀
t1u1v 聚类分析和指纹图谱的构建 统计 „ƒ°扩增条带 o清晰易于辨认的条带记录为/ t0 o空缺时记录为
/ s0 ∀用 ≥ׄ׌≥׌≤„软件进行分析 o遗传相似系数通过公式 Γ¶kι oϕl € u Νkι oϕlΠ≈ Νkιl n Ν kϕl  来计算 o其
中 Νkι oϕl代表所有材料共有的条带数 oΝkιl oΝ kϕl分别代表每个材料的总条带数 o用 ˜°Š„k∏±º ¬¨ª«¨ §
³¤¬µªµ²∏³ °¨ ·«²§∏¶¬±ª¤µ¬·«°¨ ·¬¦l法进行聚类分析 ∀选取典型的条带构建指纹图谱 o多态性条带分别用/ n 0
和/ p 0代表/有0和/无0 o将其转换为计算机语言分别为/ t0和/ s0 ∀
u 结果与分析
211 ΑΦΛΠ分析
u1t1t ⁄‘„的提取 大量提取 ⁄‘„ o然后经过纯化 !定量至 uss ±ª#ˏpt o琼脂糖胶电泳检测 ∀如图 t所示 o
⁄‘„电泳无弥散现象 o可以作为下一步酶切反应的模板 ∀
图 t 部分材料基因组 ⁄‘„纯化后的电泳检测结果
ƒ¬ªqt ∞¯ ¦¨·µ²³«²µ¨ªµ¤° ²©³²³¯¤µª¨ ±²°¬¦
⁄‘„ ¤©·¨µ³∏µ¬©¬½¤·¬²±
u1t1u 酶切及连接 纯化定量的基因组 ⁄‘„ 首先用
Εχο• ´和 Μσε ´完全酶切 o再与 Εχο• ´和 Μσε ´的特定
接头连接 o取 t ˏ酶切连接产物于 t1s h 琼脂糖胶上电
泳 o结果如图 u所示 ∀
u1t1v 预扩增 采用 Εχο• ´ n sΠΜσε ´ n ≤的引物组合
在 °×≤2tss °≤• 仪上进行预扩增 o扩增后取 y ∗ { ˏ于
t1s h琼脂糖胶上电泳检查 o图 v的结果显示这些材料经
酶切 !连接头 !预扩增后能够扩增出大量的产物 ∀根据浓
度大小将其稀释 vs倍后用于选择性扩增的模板 ∀
图 u 部分材料基因组 ⁄‘„双酶切k Εχο• ´ΠΜσε ´l
后与人工接头连接电泳检测结果
ƒ¬ªqu • ¶¨∏¯·¶²©³²³¯¤µª¨ ±²°¬¦⁄‘„ §¬ª¨¶·¨§¥¼
Εχο• ´ΠΜσε ´ ¤±§ ¬¯ª¨¶·¨§º¬·«¤§¤³·²µ¶
左第 t条带为 ⁄‘„ °¤µ®¨µ⁄usss ∀
¨©·©¬µ¶·¯¤±¨ }⁄‘„ °¤µ®¨µ⁄ussss q
图 v 部分材料基因组 ⁄‘„双酶切k Εχο• ´ΠΜσε ´l
及接头连接后预扩增电泳结果
ƒ¬ªqv °µ¨2¤°³¯¬¦¤·¬²±©µ¤ª° ±¨·¶²©³²³¯¤µª¨ ±²°¬¦⁄‘„
§¬ª¨¶·¨§¥¼ Εχο• ´ΠΜσε ´ ¤±§ ¬¯ª¨¶·¨§º¬·«¤§¤³·²µ¶
左第 t条带为 ⁄‘„ °¤µ®¨µ⁄usss ∀
¨©·©¬µ¶·¯¤±¨ }⁄‘„ °¤µ®¨µ⁄usss q
u1t1w 选择性扩增 预扩增反应产物经过 vs倍稀释后 o进行选择性扩增 o将扩增产物在 y h变性聚丙烯酰
胺凝胶上进行电泳分析 o银染检测结果k图 wl表明 o条带清晰 o适合用于数据统计和多态性分析 ∀
用 yw对引物对 ww份材料进行扩增 o每对引物扩增的条带范围是 us ∗ {s 条 ∀例如 o图 w 表明引物
2≤×≤Π∞2„Š的扩增结果 o共获得了 yt条带 o其中 ws条特异带 o多态率 yx1y h ∀选取 ts对引物组合 o对扩增
yy 林 业 科 学 wv卷
图 w 引物 2≤×≤Π∞2„Š组合的 „ƒ°分析的条带
ƒ¬ªqw „ƒ° ¥¤±§³¤·¨µ± ¤°³¯¬©¬¨§¥¼ ³µ¬° µ¨¦²°¥¬±¤·¬²± 2≤×≤Π∞2„Š
t ∗ ww见表 t ~ 为 ³…• vuu ⁄‘„ΠΜσπ Œ °¤µ®¨µ∀带/ ¤0 !/ ¥0和 / ¦0分别为 Πq≅ χαναδενσισ ¦¯ q−Š∏¤µ¬¨±·². !Πq≅ χαναδενσισ ¦¯ q
−≤¤³³¤ …¬ª¯¬²±¤.和 Πq χατηαψανα的特异带 o带 / §t0 !/ §u0分别为 Πq≅ βειϕινγενσισ与其亲本 Πq χατηαψανα 和 Πq νιγρα √¤µq
ιταλιχα的特异带 ∀ ׫¨ ±¤° ¶¨²©ww ª¨ ±²·¼³¨¶¤µ¨ ¬¯¶·¨§¬± פ¥qt ~  }³…• vuu ⁄‘„ΠΜσπ ´ °¤µ®¨µq…¤±§¶°¤µ®¨ §−¤. o−¥. ¤±§−¦.
µ¨³µ¨¶¨±··«¨ ¶³¨¦¬¨¶2¶³¨¦¬©¬¦¥¤±§¶²© Πq≅ χαναδενσισ ¦¯ q−Š∏¤µ¬¨±·². o Πq ≅ χαναδενσισ ¦¯ q −≤¤³³¤ …¬ª¯¬²±¤. ¤±§ Πq χατηαψανα
µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯o ¤±§ ¥¤±§¶ °¤µ®¨ § −§t. ¤±§ −§u. ¶«²º ·«¨ ¶³¨¦¬©¬¦¥¤±§¶ ¥¨·º¨¨ ± «¼¥µ¬§ Πq ≅ βειϕινγενσισ ¤±§¬·¶ ³¤µ¨±·¶ k Πq
χατηαψαναl o Πq νιγρα √¤µq ιταλιχα µ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ q
条带进行统计分析k表 ul o共计 x{{条 o平均条带数为 w{ ∗ zz条 o平均数为 x{1{ o多态性为 tss h ∀其中 o引物
2≤××Π∞2„≤获得 zz条带 o数量最多 o而引物 2≤„ŠΠ∞2ׄ获得了 w{条带 o数量最少 ∀
212 聚类分析
在用于 „ƒ°分析的引物组合中 o根据选择性扩增产物经聚丙烯酰胺电泳所得的大量清晰条带 o选取了
x{{条多态性条带 o进行遗传相似系数计算后 o再经过聚类分析 o构建了 ww份杨树材料的亲缘关系树状图
k图 xl ∀在这 ww份材料中 o相似系数在 s1zyx ∗ s1|zt范围内 o根据相似性关系 o在相似系数 s1{vv的水平上 o
将这些材料可以分为 ´ !µ !¶ !· w个组 ∀
´组只包括了大叶杨派的大叶杨k/ ww号0l ~ µ组只有胡杨派的胡杨k/ wv号0l o二者之间的相似系数为
s1zyu ~ ¶组为银白杨k/ v{号0l !山杨k/ v|号0l !新疆杨k/ ws号0l !毛白杨k/ wt号0l !河北杨k/ wu号0l等同属
白杨派的 x份材料 ~其余的 vz份材料则为 ·组 o包括了黑杨派 !青杨派以及派内种间和派间杂种 ∀
zy 第 tu期 宋红竹等 }杨树部分种的 „ƒ°遗传多样性分析
表 2 10 对不同引物组合的选择性扩增所得的平均条带数
Ταβ .2 Νυµ βερ οφ ΑΦΛΠ βανδσ ανδ πολψµ ορπηισµ
δετεχτεδ βψ 10 πριµερ χοµ βινατιονσ
引物组合
°µ¬° µ¨¦²°¥¬±¤·¬²±
平均条带数
„√¨ µ¤ª¨ ±∏°¥¨µ²©¥¤±§¶
特异带
°²¯¼°²µ³«¬¦¥¤±§¶
多态率
°²¯¼°²µ³«¬¶°Πh
2≤„≤Π∞2„× xz vy yv1ty
2≤„ŠΠ∞2ׄ w{ vv y{1zx
2≤„ŠΠ∞2×≤ xs u| x{1ss
2≤ׄΠ∞2„Š xy vt xx1vy
2≤ׄΠ∞2„× yz wx yz1ty
2≤ׄΠ∞2×≤ x{ u{ w{1u{
2≤ׄΠ∞2׊ xs vt yu1ss
2≤×≤Π∞2„Š yt ws yx1xz
2≤×≤Π∞2„× yw wu yx1xz
2≤××Π∞2„≤ zz ws xt1|x
总数 ײ·¤¯ x{{ vxx ys1x{
平均 „√¨ µ¤ª¨ x{1{ vx1x ys1vz
在相似系数为/ s1{x0的水
平上 o·组的材料又可以分为
„ !… !≤ !⁄w个小组 o…小组包括
了欧洲黑杨的 w 份材料 ~ ⁄小
组为美洲黑杨的 w份材料 ~≤小
组由欧美杨 ts个无性系组成 ~
„小组由 t|份材料组成 o其中
有青杨派 x个种 !欧美杨 ts个
无性系 !黑杨派与青杨派派间杂
种 v个 !黑杨派与白杨派派间杂
种 t个 ∀
213 指纹图谱
根据 „ƒ°分析结果的 tu
条多态性条带 o构建了分别属于
图 x 基于 „ƒ°数据的 ww份杨树材料的聚类图
ƒ¬ªqx ⁄¨ ±§µ²ªµ¤° ²©ww Ποπυλυσ ª¨ ±²·¼³¨¶©µ²° ¦¯∏¶·¨µ¤±¤¯¼¶¬¶¥¤¶¨§²± „ƒ° §¤·¤
杨属五大派 t{个种的 ww份材
料的指纹图谱k表 vl o这 tu条特
异性条带都来源于 2≤„ŠΠ∞2ׄ
和 2≤„ŠΠ∞2×≤ u个引物组合的
选择性扩增反应结果 ∀在该指
纹图谱中 o每个材料都有自身独
特的带型与其他材料互相区分 o
所构建的指纹图谱显示了丰富
的多态性 ∀
v 结论
311 将 ΑΦΛΠ分析用于杨属五
大派遗传分化研究
首次建立了杨树五大派
„ƒ°标记分析系统 o完成了杨
属植物 ⁄‘„的提取 !酶切连接 !
预扩增 !选择性扩增等试验过
程 o利用 Εχο• Œ和 Μσε Œ进行双
酶切和引物对组合 o得到了杨属
不同派 !种 !无性系的清晰 „ƒ°
谱带 ∀利用该反应系统 o首次对
包含黑杨派 !青杨派 !白杨派 !胡
杨派和大叶杨派等五大派的全
部 ww份杨树材料进行了 „ƒ°
分析 oww份杨树材料 „ƒ°分析
结果与其形态学数据 !地理分布
及来源基本一致 o说明了 „ƒ°
标记用于杨树种质鉴定的可行
性 ∀
312 黑杨派 !青杨派 !白杨派间的遗传分化
利用 „ƒ°分析谱带的 x{{条多态性条带 o进行遗传相似系数计算和聚类分析 o结果表明 oww份杨树材
{y 林 业 科 学 wv卷
表 3 利用计算机语言统计出的杨属 44 个无性系 ∆ΝΑ指纹图谱
Ταβ .3 ∆ΝΑ φινγερπριντ οφ τηε 44 Ποπυλυσ γενοτψπεσσηοωεδ βψ χοµ πυτερ λανγυαγε
引物 °µ¬° µ¨ t u v w x y z { | ts tt tu tv tw tx ty tz t{ t| us ut uu uv uw ux uy uz u{ u| vs vt vu vv vw vx vy vz v{ v| ws wt wu wvww
2≤„ŠΠ∞2ׄuwx ¥³ t t t t s t s t t t s t t s s s t s t t s s s s t t t t t t t t s t t s t t t t t t t s
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料可以分为 ´ !µ !¶ !· w个组 o白杨派 !胡杨派 !大叶杨派聚在不同的组内 o说明它们的亲缘关系较远 o这符
合传统的表型形态的分类结果 o而青杨派 !黑杨派和黑杨派内的杂交种以及派间杂种聚在了一组 o说明青杨
派和黑杨派的亲缘关系较近 o这与李宽钰等kt||yl的 • „°⁄分析结果一致 ∀
313 派内种间和种内无性系间的遗传分化
聚类分析结果表明 o黑杨派的美洲黑杨 w个无性系与欧洲黑杨 w个无性系分别聚在了 ⁄小组和 …小组 o
与常规分类结果相一致 o也与李宽钰等kt||yl的 • „°⁄分析结果相符合 ∀
青杨派有大青杨 !青杨 !甜杨 !小叶杨和滇杨 x个种 o其相似系数在 s1{xy ∗ s1|ys之间 o而在相似系数为
s1{xy的水平上 o滇杨与其他 w个种之间分开 o而其他 w个种在相似系数为 s1|vw时才逐渐分开 ∀白杨派的
银白杨 !山杨 !新疆杨 !毛白杨 !河北杨 x个种 o其相似系数为 s1{w{ ∗ s1|zt o新疆杨最先在相似系数 s1{w{水
平上与其他 w个种分开 ∀
欧美杨 us个无性系聚在了 „小组和 ≤小组内 o其中 ≤小组由 ts个欧美杨无性系组成 o例如 o在表型形
态上非常相似的欧美杨无性系 tsz杨和 ts{杨聚在了 ≤ 小组 o而 Œ2utw杨和沙兰杨聚在了 „小组 o说明 tsz
杨和 ts{杨与 Œ2utw杨和沙兰杨的亲缘关系较远 ∀
参 考 文 献
李宽钰 o黄敏仁 o王明庥 o等 qt||y1 白杨派 !青杨派和黑杨派的 ⁄‘„ 多态性及系统进化研究 q南京林业大学学报 ous ktl }y p ts
苏晓华 o张绮纹 o张望东 o等 qt||y1 大青杨及其近缘种的遗传变异和系统关系研究 q林业科学 ovu kul }tt{ p tuw
张德强 o张志毅 o杨 凯 qusst1 分子标记技术在杨树遗传变异与系统分类中的应用 q北京林业大学学报 ouvktl }zy p {s
张志毅 o林善枝 o张德强 o等 qussu1 现代分子生物学技术在林木遗传改良中的应用 q北京林业大学学报 ouwkxl }w| p xv
徐纬英 qt|{{1 杨树 q哈尔滨 }黑龙江人民出版社
邹喻苹 o葛 颂 o王晓东 qusst q系统与进化植物学中的分子标记 q北京 }科学出版社
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k责任编辑 徐 红l
|y 第 tu期 宋红竹等 }杨树部分种的 „ƒ°遗传多样性分析