全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2006, 33 (4) : 863～865
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 10 - 09; 修回日期 : 2006 - 04 - 04
基金项目 : 哈尔滨市科技局重点科技攻关项目 (2003AA6BN060)3 通讯作者 Author for correspondence
洋葱 RAPD遗传多样性分析
崔成日 1 　徐启江 2 　崔崇士 1 　李景鹏 33
(1东北农业大学园艺学院 , 黑龙江哈尔滨 150030; 2 东北林业大学生命科学学院 , 黑龙江哈尔滨 150040; 3 东北农业
大学生命科学学院 , 黑龙江哈尔滨 150030)
摘 　要 : 利用 RAPD技术对 41份洋葱种质资源的遗传多样性进行了分析。从 100个随机引物中筛选出
7个引物 , 共扩增出 64个位点 , 其中多态性位点 34个 (53113% )。材料间遗传相似系数变化范围为 01694
～11000。在遗传相似系数为 01926水平上 , 聚类分析结果可将供试材料分为 9类 , 聚类结果与形态学特征
有一定对应关系。
关键词 : 洋葱 ; RAPD; 遗传多样性 ; 聚类分析
中图分类号 : S 63312　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2006) 0420863203
An Ana lysis of On ion Genetic D iversity by RAPD
Cui Chengri1 , Xu Q ijiang2 , Cui Chongshi1 , and L i J ingpeng33
(1 Colllege of Horticulture, N ortheast A gricu ltura l U niversity, Harbin, Heilongjiang 150030, China; 2 Colllege of L ife Science,
N ortheast Forestry U niversity, Harbin, Heilongjiang 150040, Ch ina; 3 Colllege of L ife Science, N ortheast A gricu ltura l U niversi2
ty, Harbin, Heilong jiang 150030, China)
Abstract: The genetic diversity of 41 onion (A llium cepa L. ) germp lasm resources were analyzed by
RAPD (Random Amp lified Polymorphic DNA ). Results showed that 34 ( 53113% ) polymorphic sites were
detected among the total 64 sites amp lified by 7 screened random p rimers ( among 100 p rimers). The RAPD2
based genetic sim ilarity ranged from 01694 to 11000. UPGMA cluster analysis showed that the tested materials
could be divided into nine group s at the level of genetic sim ilarity 01926. Dendrogram obtained using molecu2
lar markers is homologous with separated morphologic character in some degree.
Key words: Onion; RAPD; Genetic diversity; Cluster analysis
1　目的、材料与方法
本研究采用 RAPD分子标记技术 , 对哈尔滨长日圆葱研究所保存的 41份洋葱 (A llium cepa L. )
种质资源 (表 1) 进行了遗传多样性分析 , 为洋葱育种提供理论依据。
采用 SDS法进行基因组 DNA的提取 , 用 CARY50B io分光光度计测定 DNA浓度。选用北京赛百
盛公司生产的 SA、SB、SC、SD、SE组共 100个 10聚体的寡核苷酸随机引物进行扩增筛选 , 从中选
出扩增条带多且清晰的 7个引物用于全基因组遗传多样性分析。PCR反应体系〔1, 2〕: 包含 DNA模板
40 ng, 10 ×PCR Buffer (Mg2 + p lus, 215 mmol·L - 1 ) 215μL, dNTPs (215 mmol·L - 1 ) 114μL, 引
物 (10 mmol·L - 1 ) 110μL, LA Taq酶 ( 5U·μL - 1 ) 0125μL, 加灭菌蒸馏水至总体积为 25μL。
扩增反应在 PE29700型 PCR仪上进行 , 94℃预变性 5 m in, 随后 45个循环 , 每循环 94℃变性 30 s,
36℃退火 30 s, 72℃延伸 90 s, 最后 1个循环后 72 ℃延伸 7 m in。扩增产物在 018%琼脂糖凝胶 (含
溴化乙锭 015μg·mL - 1 ) 中以 5 V·cm - 1的电压电泳分离 , 经全自动凝胶成像系统 Syngene Gene
Genius观察、照像。每对引物对 41份种质资源重复扩增 3次 , 扩增谱带按有 ( 1)、无 ( 0) 记录 ,
通过 MVSP311软件进行数据处理 , 按 Nei等的方法〔3〕计算遗传相似系数 , 采用 UPGMA (Unweighted
园 　　艺 　　学 　　报 33卷
pair2group method with arithmetic mean) 法进行聚类分析并构建系统树。
表 1 　用于 RAPD分析的洋葱品种
Table 1　The cultivars of on ion ( A llium cepa L. ) for RAPD ana lysis
序号 No. 代号 Code 品种 Variety 生态型 Ecotype 序号 No. 代号 Code 品种 Variety 生态型 Ecotype
1 3007 Takii2140 LD, DT 22 3072 SB9029 LD, W T
2 3011 Hazera689 LD, DT 23 3016 U rufu LD, W T
3 3017 H iguma LD, W T 24 3023 Yellow Sweet Spanish LD, W T
4 3032 JH992006 LD, W T 25 3035 Sorachikii LD, W T
5 3063 Early Yellow Globe LD, W T 26 3008 TAKII2141 LD, DT
6 3009 Takii2143 LD, DT 27 3010 TAKII2145 LD, DT
7 3020 Sapporokii LD, W T 28 3055 J iuquan Yellow Globe LD, DT
8 3073 SB90210 LD, W T 29 3049 Awazi Yellow Danvers ID, W T
9 3001 Kitamom izi LD, W T 30 3066 俄 Onop to LD, W T
10 3028 PETO0172023 LD, DT 31 3019 W atanabe2002 LD, W T
11 3047 Rup i LD, W T 32 3002 TAKII2804 LD, W T
12 3005 Kitahayate LD, W T 33 3036 Yellow Globe Danvers LD, W T
13 3014 Iomante LD, W T 34 3022 Yellow Danvers ID, W T
14 3026 PETO0172008 LD, DT 35 3031 M ikado Justo LD, DT
15 3021 Be1 ×1NG LD, W T 36 3044 札 ×RUP I LD, W T
16 3046 Sorachikii ×Rup i LD, W T 37 3051 Bejo Daytona LD, W T
17 3060 Nolin Tianxin LD, W T 38 3061 Hopone LD, W T
18 3062 Topone LD, W T 39 3076 卡 F1m s ×Encore LD, W T
19 3003 Takii2808 LD, W T 40 3004 TAKII2809 LD, W T
20 3018 Getulin LD, W T 41 3015 Kamui LD, W T
21 3071 KH9482A LD, W T
　　注 : LD - 长日 ; ID - 中日 ; W T - 耐湿型 ; DT - 耐旱型。
Note: LD - Long day; ID - Intermedia day; W T - W ater logging Tolerant; DT - D rought tolerant.
2　结果分析与讨论
211　 RAPD分析
7个随机引物对供试 41份洋葱种质资源共
扩增出 64个位点 , 平均每个引物扩增出 9114个
位点 , 其中多态性位点 34个 ( 53113% ) , 扩增
产物表明供试种质资源间存在较为丰富的遗传
多态性 (表 2 )。图 1为 SBSE - 10随机引物对
41份洋葱种质资源扩增的 RAPD 图谱 , 扩增产
物的长度介于 300～2 000 bp , 以 500～1 000 bp
的扩增片段居多。
表 2　7个引物序列及对洋葱试材的扩增结果
Table 2　Sequence of seven screen ing
pr im ers and am plif ica tion results
引物编号
Primer No.
序列 (5pi- 3pi)
Sequence (5pi- 3pi) 扩增位点总数Total sites
amp lified
多态性位点数
Polymorphic
sites
SBSA - 17 GACCGCTTGT 9 4
SBSA - 19 CAAACGTCGG 11 6
SBSB - 20 GGACCCTTAC 8 4
SBSC - 11 AAAGCTGCGG 10 5
SBSD - 05 TGAGCGGACA 6 3
SBSE - 04 GTGACATGCC 8 5
SBSE - 10 CACCAGGTGA 12 7
总计 Total 64 34
图 1　SBSE - 10随机引物对 41份洋葱样品的 RAPD扩增电泳图谱
1～41: 供试样品序号 ; M: 分子量标记 DL2000。
F ig. 1　RAPD am plif ied pa ttern s of 41 on ion sam ples using pr im er SBSE - 10
1 - 41: The number of samp les; M: DNA marker DL2000.
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　4期 崔成日等 : 洋葱 RAPD遗传多样性分析 　
212　聚类分析
如图 2所示 , 所有供试材料的相似系数大约在 01694～11000范围内 , 在阈值 01926处可将 41份材
料分为 9大类 , 从田间观测到的生物学性状也可得到验证。类群Ⅰ包括 1份材料即 3019, 其植株开张角
度小 , 管状叶较细 , 蜡质层厚 , 鳞茎球形 , 外皮铜黄色 , 质地较硬 , 极耐贮藏 , 耐连作 , 表现出较强的
野生性 ; 类群 Ⅱ包括 1份材料即 3011, 耐干旱 , 生长势中等 , 外皮黄色 ; 类群 Ⅲ包括 1份材料即 3055,
耐干旱 , 生长势强 , 外皮铜黄色 ; 类群 Ⅳ包括 1份材料即 3071, 耐湿型 , 外皮铜红色 , 鳞茎卵圆形 ;
类群 Ⅴ包括 1份材料即 3066, 鳞茎菱形 , 适应性差 ; 类群 Ⅵ包括 2份材料即 3049和 3022, 为中日耐
湿型 , 外皮黄色 ; 类群 Ⅶ包括 3份材料即 3028、3031和 3051, 抗病耐贮 , 鳞茎球型 , 外皮铜黄色 ; 类
群 Ⅷ包括 9份材料即 3076、3026、3063、3021、3072、3001、3073、3023和 3005, 叶色较深 , 一般早
熟 , 鳞茎多为圆形 ; 类群 Ⅸ包括其余的 22份材料 , 这一类群植株生长势强 , 鳞茎球形 , 管状叶较粗 ,
外皮铜黄色 , 抗病性强 , 耐连作 , 由经典的 Yellow Globe Danvers系统衍生而来。
图 2　41份洋葱种质资源的 UPGM A聚类图
F ig. 2　The dendrogram of 41 on ion germ pla sm resources established by UPGM A cluster ana lysis
从聚类分析来看 , 一定程度上反映了材料的形态分类结果 , 但也存在一定的差异 , 因为完全不
同的种质资源通过选育可以得到表型一致的品种 , 而同一种质资源可以通过不同的选育方法得到表型
差别较大的品种 , 因而表型的一致与否不一定完全反映遗传关系。就生态型来讲 , 则较分散地贯穿在
整个聚类树中 , 大部分材料表现出遗传相似系数大、遗传距离小的特点 , 这是因为在搜集种质资源时
主要考虑了北方气候特点 , 从而造成材料遗传背景较窄的状况。
参考文献 :
1　W illians J G K, Rubelik A R, L ivak K J, Rafalshi J A, Tingey S V. DNA polymorphism s amp lified by arbitrary p rimers are useful genetic
markers. Nucl. Acid. Res. , 1990, 18: 6513～6535
2　Bian C M, L i J M, J in Z X. Effect of BSA on random amplified polymorphic DNA (RAPD) in plants. Hereditas, 2002, 24 (3) : 279～282
3　Nei M, L i W H. Mathematical model for studying genetic variation in term s of restriction endonucleases. Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
1979, 76: 5269～5273
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