全 文 ：园 艺 学 报 2007，34(6)：1569—1574
Acta Horticulturae Sinica
国产石斛属植物亲缘关系的 AFLP分析
白 音 ，包英华 ，王文权 ，姜丽丽 ，阎玉凝
(’韶关学院英东生物工程学院，广东韶关 512005； 北京中医药大学 中药学院
， 北京 100102；，中国科学院植物研究
所，北京 100093)
摘 要：采用AFLP技术对我国38种石斛属植物进行亲缘关系分析，从64对选择性引物中筛选出8对
引物组合，共扩增出 1 644个位点 ，其中多态性位点 1 639，占总扩增位点的99．7％，说明我国石斛属植物
遗传多态性水平很高。聚类分析结果表明，石斛组和黑毛组并没有形成独立的分支；剑叶组和圆柱叶组植
物共同构成一个分支，并与其它组之问的相似度较低，说明该两组与其它组之间的亲缘关系较远 ；禾叶组 、
草叶组和叉唇组均形成独立的分支，有向各自的演化方向发展的趋势。国产石斛属植物亲缘关系比较复杂 ，
并非是一个单系类群 ，可能存在一些并系类群或多系类群。
关键词：石斛属；亲缘关系；AFLP
中图分类号：S 682．31 文献标识码 ：A 文章编号：0513—353X (2007)06—1569-06
Analysis of the Phylogenetic Relationship of Dendrobium in China by AFLP
Technique
BAI Yin ， ，BAO Ying—hua ，WANG Wen-quan ，JIANG Li．1i ，and YAN Yu—ning
(’Yingdong Colege ofBioengineering，Shaoguan University，Shaoguan，Guangdong 512005，China； School ofChinese 0r—
macy，Beijing University ofChinese Medicine，Beijing 100102，China； Institute ofBotany，the Chinese Academy ofSciences，
Beijing 100093，China)
Abstract：Thirty-eight species of Dendrobium were analyzed phylogenetical1y using AFLP technique．
Eight pairs of primers combination were screened from 64 pairs of primers combination and generated 1 644
amplifed loei．1 639 of which were polymorphic loei which accounted for 99．7％ in the total amplified loci．It
showed that the generation diversity standard of Dendrobium was very high in our country．Cluster analysis
showed that Sect．Dendrobium and Sect．Formosae did not form an independent branch，Sect．Aporum and
Sect．Strongyle were consisted of a common branch．They had a lower similarity with another section．Sect．
Grastidium，Sect．Stachyobium and Sect．Stuposa form ed an independent branch．They had a diferent evolu-
tion direction．Genetic relationship in domestic Dendrobium was much more complicated，and they were not a
monophyletic group in nature，but a paraphyletic or polyphyletic group．
Key words：Dendrobium；Phylogenetic relationship；AFLP
石斛属 (Dendrobium Sw．)为兰科中比较大的一个家族，全球约有 1 000余种，我国共有74种2
变种，主要分布于秦岭一淮河以南，云南、广西、广东、贵州、台湾为国产本属植物的分布中心
(吉占和，1980；中国科学院植物志编委会，1999)。
石斛属植物既是名贵的观赏花卉，亦是常用的传统中药材。根据其植物形态特征，我国76种石
斛属植物共划分为 12组，其中石斛组 Sect．Dendrobium的种类最多，共 36种；其次是黑毛组 Sect．
Formosae，共 7种 (中国科学院植物志编委会，1999)。利用分子标记对石斛属植物种间的亲缘关系
收稿日期：2007—05—31；修回日期：2007—08—24
基金项目：科技部国家科技基础条件平台项目 (2005DKA21004)；韶关市科技计划项 目 (韶科2005-10)
E—mail：baiyin7346@ 126．corn
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和系统进化的研究已有一些报道 (Yukawa et a1．，1992，1996；丁小余 等，2002a，2002b，2002c)。据
报道，石斛属植物rDNA ITS序列的系统分类学研究结果与传统分类结果并非完全吻合，同一组植物
分布在不同的分支中或不同组的植物集中形成同一个分支 (徐红 等，2001)，有些学者甚至提出将
禾叶组 Sect．Grastidium从石斛属中分出来，另建立一个属的观点 (Tsai et a1．，2004)。
作者利用 AFLP技术对38种石斛属植物的亲缘关系进行分析，为揭示我国石斛属植物的亲缘关
系和系统分类提供更多的理论依据。
1 材料与方法
1．1 试验材料
试验材料采自于云南、贵州、广西、海南和安徽等石斛主产区 (表 1)。
表 1 试验材料及其采集地
Table 1 Experiment nm~erials and their collect location
编号No． 种名 Name of species 采集地 Colect location
竹枝石斛D．salaccense
聚石斛D．1indleyi
小黄花石斛 D．jenkinsi
鼓槌石斛 D．chrysotoxum
长苏石斛 D．brymerianum
球花石斛 D．thys 0mm
细叶石斛 D．hancockii
罗河石斛 D．1ohohense
密花石斛D． m OFltm
杓唇石斛D．moschatum
苏瓣石斛D．harveyanum
流苏石斛D．fimbriatum
束花石斛D．chrysanthum
尖刀唇石斛 D．k ro∞rp“m
串珠石斛 D．falconeri
大苞鞘石斛 D．wardianum
杯鞘石斛 D．gratiosissimum
肿节石斛 D．pendulum
美花石斛 D．1oddigesi
齿瓣石斛 D．devonmnum
兜唇石斛 D．aphylum
报春石斛 D．primulinum
晶帽石斛D．crystalinum
玫瑰石斛n crepidatum
金钗石斛D．nobile
细茎石斛 D．monilifo
铁皮石斛 D．oficinale
霍山石斛 D．huoshanense
滇桂石斛 D．guangxiense
叠鞘石斛 D．denneanum
重唇石斛 D．hercoglossum
叉唇石斛D．stuposum
矮石斛D．belatulum
翅梗石斛n trigonopus
黑毛石斛D．wiliamsoni
梳唇石斛 n strongylanthum
剑叶石斛 n acinaciforme
海南石斛 D．hainane~e
海南儋州 Danzhou，Hainan
云南思茅；贵州兴义，则戎 Simao，Yunnan；Xingyi，Zerong，Guizhou
云南西双版纳，屏边 Xishuangbanna，Pingbian，Yunnan
云南思茅，文山Simao，Wenshan，Yunnan
云南思茅，屏边 Simao，Pingbian，Yunnan
云南思茅，西双版纳 Simao，Xishuangbanna，Yunnan
贵州兴义；云南文山Xingyi，Guizhou；Wenshan，Yunnan
云南文山；贵州兴义 Wenshan，Yunnan；Xingyi，Guizhou
海南白沙；广西玉林 Baisha，Hainan；Yulin，Guangxi
云南思茅；贵州兴义Simao，Yunnan；Xingyi，Guizhou
云南西双版纳 Xishuangbanna，Yunnan
云南思茅；贵州兴义；广西靖西 Simao，Yunnan；Xingyi，Guizhou；Jingxi，Guangxi
广西玉林；贵州兴义，龙广 Yulin，Guangxi；Xingyi，Longguang，Guizhou
云南思茅 Simao，Yunnan
云南思茅，文山 Simao，Wenshan，Yunnan
云南思茅，文山 Simao，Wenshan，Yunnan
云南思茅，西双版纳 Simao，Xishuangbanna，Yunnan
云南思茅，西双版纳 Simao，Xishuangbanna，Yunnan
云南思茅；贵州兴义，安龙 Simao，Yunnan；Xingyi，Anlong，Guizhou
云南思茅；贵州兴义；广西玉林 Simao，Yunnan；Xingyi，Guizhou；Yulin，Guangxi
贵州龙广；云南思茅，文山Longguang，Guizhou；Simao，Wenshan，Yunnan
云南西双版纳，思茅；贵州兴义 Xishuangbanna，Simao，Yunnan；Xingyi，Guizhou
云南思茅，文山；贵州龙广 Simao，Wenshan，Yunnan；Longguang，Guizhou
云南思茅，文山；贵州兴义 Simao，Wenshan，Yunnan；Xingyi，Guizhou
云南思茅；贵州赤水，兴义 Simao，Yunnan；Chishui，Xingyi，Guizhou
云南思茅；贵州兴义；广西靖西 Simao，Yunnan；Xingyi，Guizhou；Jingxi，Guangxi
云南广南，思茅；贵州兴义 Guangnan，Simao，Yunnan；Xingyi，Guizhou
安徽霍山县 Huoshan，Anhui
广西玉林；贵州龙广，兴义Yulin，Guangxi；Longguang，Xingyi，Guizhou
贵州龙广，兴义；云南思茅Longguang，Xingyi，Guizhou；Simao，Yunnan
贵州龙广，兴义；广西玉林 Longguang，Xingyi，Guizhou；Yulin，Guangxi
云南思茅 Simao，Yunnan
云南思茅，屏边 Simao，Pingbian，Yunnan
云南思茅，文山 Simao，Wenshan，Yunnan
云南西双版纳，思茅 Xishuangbaana，Simao，Yunnan
贵州龙广，安龙；云南思茅 Longguang，Anlong，Guizhou；Simao，Yunnan
云南文山，西双版纳 Wenshan，Xishuangbanna，Yunnan
海南琼中Qiongzhong，Hainan
l 2 3 4 5 6 7 8 9 O l 2 3 4 5 6 7 8 9 虻H 孚} 弓}啪川 渤 弓j啪
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6期 白 音等：国产石斛属植物亲缘关系的 AFLP分析
每种石斛取5～l0个单株的嫩叶或成熟叶片剪碎混合，硅胶快速干燥 ，一70~C保存，备用。
1．2 DNA提取及酶切连接
DNA提取采用改良CTAB法 (包英华 等，2007)，用 Uhrospc 2000紫外／可见分光光度计检测
DNA纯度和浓度，用EcoR I和Mse I限制性内切酶对样品基因组DNA进行酶切，在 T4 Ligase作用下
酶切片段再与EcoR I和Mse I接头连接形成扩增反应的 DNA模板。
1．3 PCR扩增及电泳分析
PCR扩增反应由预扩增和选择性扩增两个阶段组成，采用 Gene Amp 9600型 PCR仪进行扩增。
用 ABI377测序仪对扩增产物进行电泳，获得电泳扩增图谱。用 GENESCAN 3．1软件分析扩增条带，
NTSYSpc 2．1IF软件包的 SimQual程序求遗传距离，并采用 UPGMA方法进行聚类分析，通过 Tree
plot模块生成聚类图。
2 结果分析与讨论
2．1 AFLP扩增结果及多态性分析
从 64对选择性引物中共选取 8对引物：E—AAG／M—CAC、E—AAG／M—CTC、E—AAG／M—CTG、E—
ACG／M．CAC、E—ACG／M—CAG、E—ACG／M—CTA、E—ACG／M—CTG和 E—ACG／M—CTY，分别对 38种石斛
属植物进行 AFLP分析 (图 1)，得到 1 644个扩增位点，其中多态性位点 1 639个，占总扩增位点的
99．7％
图 1 38个石斛属植物 AFLP扩增图
Fig． 1 AFLP pattern of38 species ofDendrobium amplifed by E·ACG／M-CAG
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园 艺 学 报 34卷
2．2 石斛属植物的聚类分析
本试验的聚类分析结果与传统系统分类结果并非完全吻合，石斛组 Sect．Dendrobium和黑毛组
Sect．Formosae没有形成一个独立分支，尤其是石斛组植物极其复杂；剑叶组 Sect．Aporum和圆柱叶
组 Sect．Strongyle共同形成一个分支，并与其它组间的相似度较低，亲缘关系较远；禾叶组 Sect．
Grastidium、叉唇组 Sect．Stuposa和草叶组 Sect．Stachyobium分别为单独的分支，有向各 自的演化方
向发展的趋势 (图2)。
0．4l 0．49 0．57 0．66
相似系数Coeficient
图2 38种石斛属植物聚类图
Fig．2 Dendrogram of 38 species of Dendrobium
S0l——Seot Grastidium
S
⋯
04——Sect Chrysotoxae
Sll_1
S05
Sl0
Sl2
$30 J
$23 【
S07 l
i：；卜sect．Dendrobium
Sl8 I
S08 j
Sl9 {
$22
Sl3
$24
$34——Seot．Formosae
Sl4_1
$26 l_Seot．Dendrobium
$28
S3l—— Seot Breviflores
$25一
$29 Seot Dendrobium
$27_一
$32————Seot．Stuposa
S02——一Seot．Chrysotoxae
S03—— Seot．CIIr sotoxae
Sl 5—— Seot．Der mbillm
S06————Seot．C
_
hrysotoxae
S09————Seot．Chr~sotoxae
$36——一Seot Stadhyobium
$33————Seot．Form6sae
$35————Seot．Formosae
S2l—— Seot Dendrobium
S37—— Seot．Aporum
S38——Seot．S~rongyle
$20——Seot．Dend而bim
我国76种石斛属植物共划分为 l2组，禾叶组 Sect．Grastidium、顶叶组 Sect．Chrysotoxae、石斛
组 Sect．Dendrobium、心叶组 Sect．Distichophylum、瘦轴组 Sect．Breviflores、叉唇组 Sect．Stuposa、距
囊组Sect．Pedilonum、黑毛组 Sect．Formosae、草叶组Sect．Stachyobium、基肿组 Sect．Crumenatae、剑
叶组 Sect．Aporum和圆柱叶组 Sect．Strongyle(中国科学院植物志编委会，1999)。
本文中的38种石斛属植物分别隶属于9个组，说明有一定的代表性。然而，聚类分析结果与传统
分类结果存在一定的差异，按照传统分类划分的石斛组、黑毛组和顶叶组并非聚类一个独立的分支。
本研究结果与徐红等 (2001)的研究结果比较一致。据报道，石斛属系统发育关系复杂，并非
是一个很自然的单系类群，而是并系类群或多系类群 (Yukawa et a1．，1992，1996)。从本研究结果
来看，上述观点有一定的道理。
产于我国台湾的 l2种石斛属植物 rDNA ITS序列的系统分类学研究结果表明，禾叶组与其他 3组
(石斛组、距囊组和基肿组)之间的遗传距离较远，故提出将禾叶组从石斛属分开，另作为一个独立
的属 (Tsai et a1．，2004)。从形态特征来看，禾叶组与其它组植物的形态特征之间有较为明显的差
别，禾叶组植物的主要特征为茎圆柱形，细长，表面有光泽，质地坚硬 (多数石斛属植物的茎质地
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为肉质)，叶狭长，禾叶状。
本试验结果表明，禾叶组虽与石斛组形成一个分支，但彼此相似度较低，而且禾叶组与其它组之
间的遗传距离较远。至于禾叶组植物的系统分类问题尚需进一步研究。
据报道，石斛属植物具有丰富的遗传多样性 (张铭 等，2001；虞泓 等，2004；丁鸽 等，2005)，
这可能与石斛属植物亲缘关系和演化方向多样化有密切关系。
石斛属植物为比较特殊的类群，属内分化复杂而多样，因此仅依靠AFLP分子标记分析其亲缘关
系和系统发育过程显然是不够全面的。今后应对其形态解剖学、孢粉学、生物化学和分子生物学等多
方面进行深入研究，才能客观揭示石斛属植物的亲缘关系和系统演化过程。
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《园艺学报》第七届编委会第二次扩大会议
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《园艺学报》第七届编委会第二次扩大会议在南京于中国园艺学会十届二次理事大会暨学术研讨会期间召开。
2007年11月 18日编辑部主任赵华在大会上向与会理事和论文代表汇报 《园艺学报》编辑出版工作，当晚主编方智
远院士主持召开了编委扩大会，30位与会编委和部分审稿专家一起就如何进一步办好 《园艺学报》进行了深入讨论，
在肯定成绩的基础上，大家就进一步提高论文质量和推进学报国际化等方面达成共识。
1．《园艺学报》作为中国园艺学会的会刊，在学会的领导下，在承办单位中国农业科学院蔬菜花卉研究所的大力
支持下，在 13个协办单位的大力协助下，在广大作者 、审稿专家和编辑人员的共同努力下，编辑出版工作取得 了显
著成绩，在及时报道园艺学科研成果，促进人才培养，引导和促进我国园艺学科发展等方面起到了重要作用。
根据2007年出版的 《中国学术期刊综合引证报告》，《园艺学报》被引频次由2006年的2 654次提高到3 457次，
影响因子由0．874提高到 1．057。
从2008年起 《园艺学报》将改为月刊，以进一步满足广大作者和读者的需求。
2．《园艺学报》作为我国园艺学科学术水平最高的期刊，吸引了许多优秀稿件，但是从大量来稿中也发现，一些
来稿的学术水平和写作水平有待提高，例如文章缺乏新意，信息量太少，对研究结果缺乏深入分析，文字繁琐，逻辑
性不强，植物拉丁文学名有错误，参考文献不规范，英文写作水平差等等。这些问题尤以研究生投稿为更常见。编委
们呼吁研究生导师严格把关，悉心指导。编辑部也将一如既往，通过指导修改、示范修改等方法提高学生的写作水
平；有条件时将举办科技论文写作讲座等。
3．《园艺学报》作为中国园艺科学家与世界园艺科学家交流的窗EI，其国际化问题十分重要。编委们认为El前择
优刊登英文文章是很好的办法，呼吁编委带头提供优秀的英文稿件，建议聘请外籍编辑，严把英文写作关，以推进刊
物的国际化进程 ，扩大影响力。
4．编委们还建议，研究简报栏El应更加突出创新性，征稿简则应更加详细、具体，审稿单内容更加细化等等。
编辑部将认真研究编委们的意见和建议，制定切实可行的措施，将 《园艺学报》越办越好。
《园艺学报》编辑部
2007年 11月
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