全 文 ：园 艺 学 报 2014，41（5）：946–956 http: // www. ahs. ac. cn
Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao@126.com
收稿日期：2013–12–02；修回日期：2014–04–10
基金项目：国家公益性行业（农业）科研专项经费项目（200903043）；中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（2011006）；农业部
农作物种质资源物种保护项目（NB2013-2130135-39）
* 通信作者 Author for correspondence（E-mail：wangkun5488@163.com）
适宜加工用苹果品种 TP-M13-SSR 指纹图谱构
建及遗传关系分析
高 源 1,2，王 昆 1,2,*，刘凤之 1,2，聂继云 1,3，王大江 1,2，龚 欣 1,2，
刘立军 1,2
（1 中国农业科学院果树研究所，辽宁兴城 125100；2 农业部园艺作物种质资源利用重点实验室，辽宁兴城 125100；
3农业部果品质量安全风险评估实验室，辽宁兴城 125100）
摘 要：采用 TP-M13-SSR 荧光标记方法，构建 19 个适宜加工脆片和 25 个适宜制汁的苹果品种在
11 个 SSR 位点的指纹图谱，并通过聚类分析研究其遗传关系。仅利用两对引物 CH04h02 和 CH05d04 即
可区分 44 个供试品种，各品种的 TP-M13-SSR 指纹图谱互不相同。构建的适宜加工苹果品种的 SSR 指纹
图谱可以作为品种特异指纹图谱为品种鉴别提供重要依据。44 个苹果品种的相似系数在 0.7259 ~ 0.9704
之间，在相似系数 0.798 处划分供试品种，除瑞光、马空、红月、蜜脆、珍宝、赤阳和短枝金冠，其余适
宜制汁的品种均聚到了一起，而适宜加工脆片的品种聚类比较分散。适宜加工苹果品种遗传基础广泛，
适宜加工特性与亲本相关。在制订和完善制汁用和加工脆片用苹果品质评价体系时，需要兼顾遗传关系
与加工特性的相关性。金冠、红玉、国光、富士和元帅等为较好的加工苹果品种的育种亲本，应加强育
种利用。
关键词：苹果；加工品种；TP-M13-SSR；指纹图谱；遗传关系
中图分类号：S 661.1 文献标志码：A 文章编号：0513-353X（2014）05-0946-11

Establishment of TP-M13-SSR Fingerprints and Analysis of Genetic
Relationship for Processing Apple Cultivars
GAO Yuan1,2，WANG Kun1,2,*，LIU Feng-zhi1,2，NIE Ji-yun1,3，WANG Da-jiang1,2，GONG Xin1,2，and
LIU Li-jun1,2
（1Research Institute of Pomology，Chinese Academy of Agricultural Sciences，Xingcheng，Liaoning 125100，China；2Key
Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops（Germplasm Resources Utilization），Ministry of
Agriculture，Xingcheng，Liaoning 125100，China；3Laboratory of Risk Assessment on Fruit Quality and Safety，Ministry
of Agriculture，Xingcheng，Liaoning 125100，China）
Abstract：The fluorescent labeling of simple sequence repeat with tailed primer M13 was used to
establish fingerprints of 19 apple cultivars suitable for chips and 25 apple cultivars suitable for juice，and
the genetic relationship was discussed by cluster analysis. CH04h02 and CH05d04 can distinguish all of
the processing apple cultivars. The SSR fingerprints of fouty-four apple cultivars are different from each

5 期 高 源等：适宜加工用苹果品种 TP-M13-SSR 指纹图谱构建及遗传关系分析 947

other. The SSR fingerprints of processing apple cultivars established can serve as the cultivars-specific
patterns and as an important basis for cultivars identification. The coefficient of 44 apple cultivars were
0.7259–0.9704. All the cultivars tested were divided at coefficient 0.798. All the apple cultivars suitable
for juice except Rome Beauty，Macoun，Hongyue，Honeycrisp，Stark Jumbo，Rainier，Duanzhi Gold
Delicious were clustered together in the dendrogram. But the apple cultivars suitable for chips were
clustered relatively dispersedly. The processing characteristics of processing apple cultivars with extensive
genetic basis are associated with parent. When we continue to improve and perfect the evaluation system
of quality for apples suitable for juicing and chips，consideration must be given to the correlation between
genetic relationships and processing properties. We should reinforce the use of Gold Delicious，Jonathan，
Ralls，Fuji and Delicious which are good breeding parents of processing apple cultivars.
Key words：apple；processing cultivar；TP-M13-SSR；fingerprint；genetic relationship

中国苹果加工业发展迅速，但是原料匮乏，加工利用品种混杂严重，质量差等问题是产业发展
的障碍。因此从现有的苹果资源中筛选适宜加工的品种，构建适宜加工苹果品种指纹图谱，了解其
遗传关系，将有助于推动中国苹果加工品种的生产推广进程，加速育种利用和种质创新。适宜加工
用的苹果品种介绍已经有较多的报道（王昆 等，2007；王冬梅 等，2010）。刘金豹（2004）利用
10 个从国外引进的加工专用苹果品种，研究了果实中与加工品质有关的指标及在果实发育进程中的
变化特征。宋烨等（2006a，2006b，2006c，2007，2008）对从法国引入的 16 个适宜制汁和酿酒的
苹果品种进行了遗传多样性和生物学特征研究，分析了主要品种果实糖代谢积累规律和酚类物质的
组成及特性。聂继云等（2006）选择 8 项果实性状指标（可溶性糖、可滴定酸、维生素 C、香气、
风味、果肉质地、汁液和异味）组成制汁用苹果品质评价体系。
TP-M13-SSR（即 simple sequence repeat with tailed primer M13）分子标记技术是 SSR 扩增产物
检测过程中的一种基于荧光测序技术的高通量低成本分析技术体系。Oetting（1995）首次将一段 19
bp 的核苷酸序列（称为 Tailed primer，即尾巴引物）引入到短串联重复（short tandem repeat，STR）
标记体系中，并与荧光分析技术和多重 PCR（Multiplex PCR）技术相结合。Schuelke（2000）又用
M13 序列作为尾巴引物和通用引物对该技术体系进行了完善，最终实现了 SSR 技术与荧光自动测序
技术的完美整合，形成了一套低成本的基于荧光测序技术的 SSR 扩增产物检测体系，即 TP-M13-SSR
技术。它需要一个具有普适性的用荧光标记的 M13 引物，并把 M13 的正向引物和一个 SSR 反向引
物相连（称为 TP-M13 引物），利用 3 条引物序列进行 PCR 扩增，其 PCR 产物在 DNA 测序仪上进
行自动荧光检测，其在较大程度上解决了分析通量较低、扩增产物检测流程繁琐、数据记录的工作
量过大等一系列问题。此方法已被应用到玉米、高粱等作物的遗传多样性、基因型鉴定等研究中（李
会勇 等，2005；刘志斋 等，2007），高源等（2010，2011a，2011b，2012）也将其应用到了苹果和
梨种质资源的鉴定和遗传多样性研究中。
中国农业科学院农产品加工研究所和中国农业科学院果树研究所分别利用建立的苹果脆片品
质评价体系和制汁用苹果品质评价体系在“国家果树种质兴城梨、苹果圃”中筛选出了 44 个适宜制
汁和加工脆片的苹果资源。
本研究中利用TP-M13-SSR分子标记的方法构建已经筛选出的44个适宜加工苹果品种的指纹图
谱，并对其进行遗传关系分析，旨在探明适宜加工用苹果品种的遗传谱系和亲缘关系，研究适宜加
工苹果品种的加工特性和品质评价体系与遗传关系的相关性，为完善苹果加工品种的品质评价体系
和培育加工品种提供参考。
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1 材料与方法
1.1 试验材料
在国家果树种质兴城苹果圃随机选取 190 个苹果品种的果实，分别在中国农业科学院果树研究
所和农产品加工研究所按照苹果脆片品质评价体系和制汁用苹果品质评价体系进行适宜性评价，筛
选出 25 个适宜制汁和 19 个适宜加工脆片的品种（表 1），取其叶片用于构建指纹图谱和遗传关系分析。

表 1 供试适宜加工的苹果品种
Table 1 Processing apple cultivars
适宜性 Processing 编号 No. 品种 Variety 原产地 Origin 亲本 Parents
加工脆片 Chips 1 特早红 Tezaohong 中国 China 柳玉芽变 Bud mutation of Smith Cider
2 甜黄魁 Tianhuangkui 中国 China 祝光 × 黄魁
American Summer Pearmain × Yellow Transparent
3 龙丰 Longfeng 中国 China 金红 × 白龙 Jinhong × Bailong
4 友谊 Youyi 中国 China 红玉实生 Seedling of Jonathan
5 长红 Changhong 中国 China 红玉 × 鸡冠 Jonathan × Jiguan
6 早捷 Geneva Early 美国 America Quinta × 七月红 Quinta × Qiyuehong
7 紫香蕉 Black Gilliflower 美国 America 不详 Unknown
8 丹顶 Red June 美国 America 实生 Seedling
9 红玉 Jonathan 美国 America 可口香实生 Seedling of Esopus Spitzenburg
10 约斯基 Yuesiji 加拿大 Canada 不详 Unknown
11 澳洲青苹 Granny Smith 澳大利亚 Australia 实生 Seedling
12 红露 Honglu 韩国 Korea 不详 Unknown
13 红之舞 Hongzhiwu 日本 Japan 富士杂交苗 Hybrid seedlings of Fuji
14 早生 16 Wase 16 日本 Japan 不详 Unknown
15 芳明 Fangming 日本 Japan 津轻芽变 Bud mutation of Tsugaru
16 阳光 Yangguang 日本 Japan 实生 Seedling
17 富士 Fuji 日本 Japan 国光 × 元帅 Ralls × Delicious
18 耍红 Shuahong 不详 Unknown 不详 Unknown
19 百福高 Baifugao 不详 Unknown 不详 Unknown
制汁 Juice 20 秋香 Qiuxiang 中国 China 金冠 × 红玉 Gold Delicious × Jonathan
21 绿帅 Lüshuai 中国 China 金冠实生 Seedling of Gold Delicious
22 甜红玉 Tianhongyu 中国 China 红玉芽变 Bud mutation of Jonathan
23 短枝金冠
Duanzhi Gold Delicious
中国 China 金冠芽变 Bud mutation of Gold Delicious
24 寒富 Hanfu 中国 China 东光 × 富士 Dongguang × Fuji
25 华红 Huahong 中国 China 惠 × 金冠 Hui × Gold Delicious
26 华富 Huafu 中国 China 花药培养 Anther culture
27 瑞光 Rome Beauty 美国 America 实生 Seedling
28 蜜脆 Honeycrisp 美国 America 马空 × 蜜金 Macoun × Honey Gold
29 马空 Macoun 美国 America 旭 × 黑泽西 McIntosh × Black Jersey
30 乔纳红 Jonared 美国 America 红玉芽变 Bud mutation of Jonathan
31 斯塔克金矮生
Stark Spur Gold Delicious
美国 America 金冠芽变 Bud mutation of Gold Delicious
32 乔纳金 Jonagold 美国 America 金冠 × 红玉 Gold Delicious × Jonathan
33 金冠 Golden Delicious 美国 America 自然实生 Seedling
34 珍宝 Stark Jumbo 美国 America Eves Delight 的枝变 Shoot mutation of Eves Delight
35 国光 Ralls 美国 America 实生 Seedling
36 赤阳 Rainier 美国 America 实生 Seedling
37 红夏 Hongxia 日本 Japan 未希自然杂交 Natural hybridization of Weixi
38 恋姬 Lianji 日本 Japan 拉里坦 × 富士 Rariean × Fuji
39 红月 Hongyue 日本 Japan 金冠 × 红玉 Gold Delicious × Jonathan
40 ネロ 26 Nero 26 日本 Japan （红玉 × 金冠）× 红冠
（Jonathan × Gold Delicious）× Richared Delicious
41 惠 Hui 日本 Japan 国光 × 红玉 Ralls × Jonathan
42 千秋 Qianqiu 日本 Japan 东光 × 富士 Dongguang × Fuji
43 秋映 Qiuying 日本 Japan 不详 Unknown
44 新乔纳金 New Jonagold 日本 Japan 乔纳金枝变 Shoot mutation of Jonagold
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1.2 基因组 DNA 的提取与引物合成
2011 年春季，采用德国 QIAGEN 的 DNeasy Plant Mini Kit 提取供试材料叶片的基因组 DNA。
在 TP-M13 自动荧光检测系统中，用 3 条引物进行 PCR 扩增。第 1 条引物是把普通的 SSR 引
物的正向引物分别和 M13 的正向引物相连合成带有 M13 尾巴的引物，即 TP-M13 引物；第 2 条引
物为正常的 SSR 反向引物；第 3 条引物是 5′端带有荧光标记的 M13 正向引物。本试验中筛选出的
11 对普通 SSR 引物均来源于报道的序列（Liebhard et al.，2002；Yamamoto et al.，2002a，2002b），
TP-M13-SSR 引物（表 2）由上海 Sangon 公司合成；5′端带有荧光标记的 M13 正向引物（表 3）由
美国 ABI 公司合成。

表 2 TP-M13-SSR 引物名称及序列
Table 2 TP-M13-SSR primers and sequences
引物名称
Primer name
正向引物序列（5′–3′）
Forward primer sequence
反向引物序列（5′–3′）
Reverse primer sequence
CH01f03b F：CAC GAC GTT GTA AAA CGA C-GAG AAG CAA ATG CAA AAC CC R：CTC CCC GGC TCC TAT TCT AC
CH02b121 F：CAC GAC GTT GTA AAA CGA C-GGC AGG CTT TAC GAT TAT GC R：CCC ACT AAA AGT TCA CAG GC
CH03d07 F：CAC GAC GTT GTA AAA CGA C-CAA ATC AAT GCA AAA CTG TCA R：GGC TTC TGG CCA TGA TTT TA
CH04e03 F：CAC GAC GTT GTA AAA CGA C-TTG AAG ATG TTT GGC TGT GC R：TGC ATG TCT GTC TCC TCC AT
CH04h02 F：CAC GAC GTT GTA AAA CGA C-GGA AGC TGC ATG ATG AGA CC R：CTC AAG GAT TTC ATG CCC AC
CH05d04 F：CAC GAC GTT GTA AAA CGA C-ACT TGT GAG CCG TGA GAG GT R：TCC GAA GGT ATG CTT CGA TT
CH01f07a F：CAC GAC GTT GTA AAA CGA C-CC CTA CAC AGT TTC TCA ACC C R：CGT TTT TGG AGC GTA GGA AC
CH04g07 F：CAC GAC GTT GTA AAA CGA C-CC CTA ACC TCA ATC CCC AAT R：ATG AGG CAG GTG AAG AAG GA
CH05h12 F：CAC GAC GTT GTA AAA CGA C-TT GCG GAG TAG GTT TGC TTT R：TCA ATC CTC ATC TGT GCC AA
KA4b F：CAC GAC GTT GTA AAA CGA C-AAA GGT CTC TCT CAC TGT CT R：CCT CAG CCC AAC TCA AAG CC
BGT23b F：CAC GAC GTT GTA AAA CGA C-CAC ATT CAA AGA TTA AGA T R：ACT CAGCCT TTT TTT CCC AC

表 3 5′端带有荧光标记的 M13 正向引物及序列
Table 3 The M13 forward primer fluorescent-labelled at 5′end
引物名称
Primer name
标记荧光
Fluorescent labelled
引物序列（5′–3′）
Primer sequence
M13-B 6FAMTM 5′6FAMTM-CAC GAC GTT GTA AAA CGA C3′
M13-G VICTM 5′VICTM-CAC GAC GTT GTA AAA CGA C3′
M13-Y NEDTM 5′NEDTM-CAC GAC GTT GTA AAA CGA C3′
1.3 实验程序与数据分析
具体实验步骤和操作程序参照 Schuelke（2000）提供的巢式 PCR 和高源等（2010）对其优化后
的程序和步骤。
待电泳结束后，对样品的原始数据用 GeneMapper3.0 软件进行分析，获得不同样品扩增片段的
长度；利用 NTSYSpc-2.10e 软件中的 Dice 方法计算各品种之间的相似系数，采用 UPGMA 法进行
聚类分析，绘制树状图；再利用 PopGen32 对供试材料进行分析。
2 结果与分析
2.1 筛选引物扩增的条件优化及 SSR 多态性
筛选的 11 对 TP-M13-SSR 引物优化后退火温度见表 4。用 11 对 SSR 引物对 44 个苹果适宜加工
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品种进行扩增，共获得 134 个等位基因。不同引物扩增的等位基因数差异较大，为 4 ~ 24 个，平均
每个位点 12.2 个等位基因；观测杂合度（Ho）在 0.068 ~ 0.977 之间，平均值为 0.752；预期杂合度
值（He）在 0.111 ~ 0.939 之间，平均值为 0.764（表 4）。
苹果引物 CH04h02 多态性最高，获得 24 个等位基因，位点杂合度也较高；梨引物 BGT23b
多态性最低，获得 4 个等位基因，位点杂合度也较低。
引物 CH04h02 扩增片段大小范围最大，为 155 ~ 281 bp，BGT23b 扩增片段大小范围最小，为
191 ~ 199 bp。CH04h02 扩增‘瑞光’（27）获得的两个等位基因的重复序列差异最大，分别为 155
和 281 bp（表 5），差别为 126 个碱基。
此次筛选的 SSR 引物多态性较好，杂合度较高，适宜构建适宜加工苹果品种 SSR 指纹图谱；
梨引物 BGT23b 虽然多态性相对较差，但是仍然可以作为指纹图谱构建的补充 SSR 引物。

表 4 TP-M13-SSR 引物对 44 个适宜加工苹果品种扩增结果
Table 4 Amplified results of 44 apple breeding cultivars with 11 TP-M13-SSR primers
引物名称
Primer
name
退火温度/℃
Annealing
temperature
等位基因数
Number of
alleles detected
扩增带型数
Number of
amplified bands
Ho
观测值 Observed
heterozygosity
He
期望值 Expected
heterozygosity
扩增片段大小/ bp
Size of bands
amplified
CH01f03b 60.0 9 13 0.568 0.583 157 ~ 197
CH02b121 59.0 10 17 0.750 0.740 143 ~ 161
CH03d07 51.0 14 26 0.864 0.893 180 ~ 246
CH04e03 60.0 14 29 0.841 0.897 202 ~ 242
CH04h02 55.5 24 35 0.932 0.939 155 ~ 281
CH05d04 60.0 17 28 0.818 0.912 187 ~ 235
CH01f07a 60.0 13 26 0.841 0.874 190 ~ 224
CH04g07 59.0 15 26 0.977 0.914 166 ~ 228
CH05h12 60.0 9 21 0.932 0.842 174 ~ 208
KA4b 48.0 5 12 0.682 0.696 151 ~ 161
BGT23b 50.0 4 4 0.068 0.111 191 ~ 199
总计 Total 134 237
平均 Mean 12.2 21.5 0.752 0.764

2.2 指纹图谱构建与品种鉴定
利用筛选出的 11 对 TP-M13-SSR 引物对 44 个适宜加工苹果品种进行扩增，准确获得不同材料
在不同位点的等位基因的片段大小（表 5）及相应的毛细管电泳图（图 1）。
例如：特早红（1）在 SSR 位点 CH01f03b 的扩增片段大小为 163 bp 和 189 bp。每对引物的扩
增带型数为 4 ~ 35 个，平均为 21.5 个（表 4）。仅利用两对引物 CH04h02 和 CH05d04 即可区分所有
供试适宜加工苹果品种。
具有相同亲本的供试品种获得的指纹图谱差异较大，例如秋香（20）、红月（39）和乔纳金（32）
的亲本均为金冠 × 红玉，秋香和红月仅在位点 BGT23b 处指纹图谱相同，而红月和乔纳金仅在位
点 CH02b121、CH04g07 和 BGT23b 处指纹图谱相同。
44 个适宜加工苹果品种的 TP-M13-SSR 指纹图谱互不相同，可以作为各品种特定的图谱，在直
接推广应用时，为品种鉴别提供重要依据。


5 期 高 源等：适宜加工用苹果品种 TP-M13-SSR 指纹图谱构建及遗传关系分析 951

表 5 适宜加工用的 44 个苹果品种在 11 个 SSR 位点的指纹数据
Table 5 Fingerprint data at 11 SSR locis of 44 apple processing cultivars
SSR位点/bp SSR loci 编号
Code CH01f03b CH02b121 CH03d07 CH04e03 CH04h02 CH05d04 CH01f07a CH04g07 CH05h12 KA4b BGT23b
1 163/189 143/147 204/224 236/242 173/195 187/193 218/224 168/176 200/208 151 191/193
2 163/189 155/159 208/236 204/228 173/195 211/213 206/214 166/188 184/198 155/157 191/195
3 157 155/159 208/236 214/228 189/195 187/191 216/218 166/188 198/204 151/157 199
4 157/189 159/161 206/224 218/224 187/189 201/205 190/212 168/176 182/198 157/159 199
5 163/177 145/149 210/220 220/222 191/205 187/199 212 166/168 182/200 159 199
6 189 143/159 224/236 206 187/189 193/213 204/208 176/190 182/186 155 199
7 177/189 155/159 210/236 206/222 187/195 197/205 208 188/226 182/184 157/159 199
8 189/197 155/161 236/244 216/234 195/235 205 210/212 166/182 186/200 155/159 199
9 189/197 155/161 236/244 216/234 219/231 205 210/212 166/182 186/200 155/159 199
10 189/195 145/159 206/244 218 191/211 193/205 212/216 168/192 186/200 155/159 199
11 189/197 155/161 212/236 202/214 219/231 187 210/212 168/180 174/182 159/161 199
12 189 145/159 206/220 218 199 193/205 196/212 192/228 186 155/159 199
13 189 155/157 188/244 206/226 201/219 197/205 194/208 176/190 178/186 155/159 199
14 189 145 220/244 216/222 189/197 199/201 196/212 168/192 186/198 159 199
15 189 143/161 212/224 206/222 187/195 193/209 210/214 184/192 184/198 159 199
16 157/189 145/159 206/220 214/216 195/217 195/209 196/212 192/228 186 159 199
17 177/197 159/165 210/244 216/218 193/209 199/205 196/218 168/188 184/198 159 199
18 189 143/145 220/224 204/214 195 193/199 210/212 190/192 186/200 155/159 199
19 189/197 159/179 244 218 193/199 199/207 194/224 168/190 186/200 155 199
20 185/189 143/159 224/236 206/224 187/195 193/213 202/208 176/190 182/186 155 199
21 181/197 147/159 224/236 206/216 193/231 193/199 190/194 168/194 184/204 155/159 199
22 189 155/159 208/244 204/228 189/193 199/211 194/210 168 184/186 155/157 199
23 189 145/159 206/220 216/224 189/205 193/205 194/210 192/228 186 155/157 199
24 189 159 206/224 218/224 189/229 205/213 194 168/194 186/204 155/159 199
25 189 159 210/236 228/236 185/205 233/235 194 164/188 174/178 159 199
26 189/197 159 210/236 218/228 185/205 199/211 212/214 164/188 182/208 155 199
27 189 159 208/210 216/218 155/281 207 208/214 164/180 184/204 155 199
28 189 143/145 220/224 204/214 195/215 195/201 212/214 190/192 186/200 155/159 199
29 189 143 220/224 206/216 195/219 193/199 210/212 190/192 186/198 155/159 199
30 189 159 246 218/224 211/217 207 194 202/226 198/204 157/161 199
31 189 143/161 212/220 224/228 185/197 187/209 204/216 184/192 174/198 155/161 199
32 189 159 246 214/226 191/219 207 208/210 194/226 200/208 157/159 199
33 157/189 143/159 180/218 204/216 155/201 199/205 194/210 194/226 184/186 155/159 199
34 157/189 159 206/224 218 207/245 203/205 194/204 194/226 184/186 155/159 199
35 189 145/159 224/244 214 191/219 199/207 206/212 168/190 184/198 157/159 199
36 157/189 157/159 210/224 218/236 191 215/217 212/214 184/202 174/182/208 159 199
37 157/197 155/159 206/244 216/242 199/217 215/217 194 168/192 186/200 157/159 199
38 157/197 155/159 224/236 202/216 195/205 215/217 194 202/228 186/198 157/159 199
39 157/189 159 206/220/22 202/216 195/205 199/203 194/210 194/226 182/184 155/159 199
40 163/189 145/159 220/244 216/218 187/195 233/235 194/210 168/184 184/186 157 199
41 159/189 157/159 204 214 193/207 191/207 194/206 190/224 186/200 151/155 193/199
42 189 159 244 216/228 191/199 207 194/206 168/206 200/208 157/159 199
43 157/195 145/159 186/204 214/216 201/217 193 208/210 182/194 182/186 155/157 199
44 189/197 147/159 244 202/206 155/159 195/205 196/214 166/194 184/200 157/159 199
注：表中数据表示每对引物对每份材料扩增获得等位基因的片段长度。
Note：Data in the table above represents the size of allele amplified each material by each pair of primers.


952 园 艺 学 报 41 卷


图 1 ‘金冠’在 5 个位点 CH01f03b、CH02b121、CH04g07、CH05h12 和 BGT23b 的指纹图谱
Fig. 1 SSR fingerprints of Golden Delicious at CH01f03b，CH02b121，CH04g07，CH05h12 and BGT23b

2.3 遗传多样性分析
44 个品种 11 个 SSR 位点的香农指数的变化范围分别为 0.278 ~ 2.881，平均值为 1.940。不同位
点的等位基因频率的变化差异较大，CH04h02 在 44 个品种中扩增出 24 个等位基因，有 7 个等位基
因的频率仅为 1.14%（表 6），等位基因频率最高的也仅为 17.05%；而 BGT23b 扩增出 4 个等位基因，

表 6 适宜加工用的 44 个苹果品种在 11 个 SSR 位点的香农指数和等位基因频率
Table 6 Shannons Information index and allele frequency at 11 SSR loci of 44 apple processing cultivars
标记
Marker
香农指数
Shannon’s information index
等位基因频率/％
Allele frequency
标记
Marker
香农指数
Shannon’s information index
等位基因频率/％
Allele frequency
CH01f03b 1.2951 1.14 ~ 62.50 CH01f07a 2.2256 1.14 ~ 23.86
CH02b121 1.6879 1.14 ~ 46.59 CH04g07 2.4933 1.14 ~ 18.18
CH03d07 2.3088 1.14 ~ 18.18 CH05h12 1.9623 2.27 ~ 29.55
CH04e03 2.3655 1.14 ~ 18.18 KA4b 1.2971 3.41 ~ 40.91
CH04h02 2.8809 1.14 ~ 17.05 BGT23b 0.2781 1.14 ~ 94.32
CH05d04 2.5496 2.27 ~ 17.05
5 期 高 源等：适宜加工用苹果品种 TP-M13-SSR 指纹图谱构建及遗传关系分析 953

等位基因频率最高的达 94.32%，但是每个位点均有频率较低的等位基因出现。说明此次筛选出的适
宜加工的苹果品种遗传基础广泛，基因杂合度高，有益于育种利用。
根据 44 个适宜加工苹果品种在 11 个 SSR 位点的指纹图谱数据，得出两两品种间的 Dice 相似
系数。44 个品种的相似系数在 0.7259 ~ 0.9704 之间，其中以特早红和秋映之间相似系数最低为
0.7259，紫香蕉和丹顶之间相似系数最高，为 0.9704。适宜制汁的与适宜加工脆片的品种间的相似
系数小于适宜制汁品种间或适宜加工脆片的品种间的相似系数，说明供试品种间遗传差异大小不同，
适宜制汁的品种间亲缘关系较近，适宜加工脆片的品种间亲缘关系也较近，而适宜制汁的与适宜加
工脆片的品种间亲缘关系较远。
以相似系数进行聚类，在相似系数 0.798 处划分供试品种（图 2）。适宜制汁苹果品种归类明显，
除瑞光、马空、红月、蜜脆、珍宝、赤阳和短枝金冠，其余 18 个适宜制汁的苹果品种均聚到了一起。


图 2 适宜加工用的 44 个苹果品种聚类分析树状图
Fig. 2 Dendrogram of 44 processing apple cultivars based on SSR data

954 园 艺 学 报 41 卷
在相似系数 0.859 处，秋香（金冠 × 红玉）、友谊（红玉自然实生）、乔纳红（红玉芽变）、红玉和
甜红玉（红玉芽变）紧密聚到一起，它们均具有相同的亲本红玉；在相似系数 0.831 处，绿帅（金
冠实生）、金冠、乔纳金（金冠 × 红玉）紧密聚到一起，它们具有相同的亲本金冠；在相似系数 0.845
处，恋姬（拉里坦 × 富士）、富士和寒富（东光×富士）紧密聚到一起，他们具有相同的亲本富士；
另外，富士（国光 × 元帅）、寒富[东光 × 富士（国光 × 元帅）]、惠（国光 × 红玉）、华红[金
冠 × 惠（国光 × 红玉）]、千秋[东光 × 富士（国光 × 元帅）]和华富[富士（国光 × 元帅）花
药培养]均较近地聚到了一起，而它们系谱里均具有相同的亲本国光。适宜加工脆片的苹果品种聚类
相互交错，比较分散，甜黄魁、红之舞、芳明、友谊、阳光、红玉和富士 7 个适宜加工脆片的苹果
品种被聚在了适宜制汁的苹果类群中，并与秋香、乔纳红、红玉、甜红玉、绿帅、金冠、乔纳金等
适宜制汁的苹果品种聚在一起。说明适宜制汁的加工特性与遗传关系的相关性要高于加工脆片的加
工特性与遗传关系的相关性。
3 讨论
3.1 适宜加工苹果品种的 SSR 指纹图谱
本研究中将 SSR 分子标记技术和荧光标记技术相结合，建立 TP-M13-SSR 分子标记技术体系，
准确获得适宜加工苹果品种在 11 个 SSR 位点的指纹图谱，重复性好。44 个品种的 TP-M13-SSR 指
纹图谱可以作为各品种特定的图谱，作为品种鉴别重要依据，防止生产推广过程中同名异物和同物
异名的产生。SSR 标记属于共显性遗传，子代获得的等位基因与亲本相关。本研究中，包含了较多
以金冠或（和）红玉作为亲本的苹果品种，但是其在 11 个位点获得等位基因与亲本金冠或（和）红
玉获得的等位基因偶有不符合 SSR 共显性遗传规律的情况，可能是供试子代苹果品种本身发生的变
异。SSR 难以区分芽变品种，但在本研究中，乔纳红为红玉芽变品种，利用 SSR 引物 CH04h02、
CH05d04和CH01f07a均可以把两者区分开；斯塔克金矮生为金冠的芽变品种，除SSR引物CH02b121
和 CH04g07 其余 9 个 SSR 位点均可以把两者区分开，说明芽变区域包含了可以将品种区分开的 SSR
位点，证明了利用 SSR 不能区分芽变品种是与检测的 SSR 位点数不足有关。
3.2 适宜加工苹果品种的加工特性与其遗传背景
供试的适宜制汁的苹果品种大多数与金冠、红玉或富士有亲缘关系，在聚类分析中，与不同亲
本相关的品种分别聚成几个类群，说明了适宜制汁苹果品种遗传背景比较相似，或是存在相似的品
质性状控制基因及其 SSR 连锁标记。而适宜加工脆片的苹果品种亲本较杂，因此聚类也比较分散。
也可能是控制制脆片性状的基因相对较少，其在遗传背景总体中的分量较轻，因而不能在树状图中
凸显出来。由此推测，制汁品质可能偏向于多基因控制的数量性状控制，而加工脆片的特性可能偏
向于寡基因控制的数量性状控制。
3.3 适宜加工苹果品种的品质评价体系的建立
聂继云等（2006）对制汁用苹果品质评价体系进行了探讨，确定由 8 项指标组成。王沛等（2012a，
2012b）测定了 15 个中早熟苹果品种脆片的 16 项品质指标，并基于 16 项指标对 15 个品种的适宜加
工脆片特性进行评价；之后又对 16 项品质评价指标进行相关性分析。由于基因之间连锁等方面的原
因，各个品质评价指标之间存在着不同程度的相关性。但是，目前由于加工工艺以及人的感官差别
等因素，国内外研究者还未建立一个系统、全面且标准统一的苹果脆片品质评价体系，同时也缺少
仪器测定值与感官评价相关性研究（王沛 等，2010）。适宜加工脆片的品种与适宜制汁的品种的评
5 期 高 源等：适宜加工用苹果品种 TP-M13-SSR 指纹图谱构建及遗传关系分析 955

价标准有差异，同时又有相重合的评价指标。适宜制汁和适宜加工脆片的品种虽各自聚成不同的类
群，体现了不同的遗传关系，但相似系数相对较高。苹果加工品种的加工特性受遗传关系影响。因
此在不断完善其品质评价体系的同时需要兼顾遗传关系与加工特性的相关性。
3.4 适宜加工苹果品种育种亲本的选择
此次筛选出的适宜加工的苹果品种的亲本多为金冠、红玉、国光、富士和元帅，其中以金冠为
亲本的最多，以红玉为亲本的次之，含有国光血缘的再次之。这些品种可以作为加工品种的育种亲
本，加强利用。

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