全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2008, 35 (3) : 319 - 328
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2007 - 08 - 16; 修回日期 : 2008 - 01 - 31
基金项目 : 国家自然科学基金项目 (30471196) ; 教育部高等学校博士学位点专项科研基金项目 (200404344011)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: chenxs@ sdau1edu1cn; Tel: 053828249338)
普通杏群体遗传结构的荧光 AFL P分析
苑兆和 1, 2 , 陈学森 13 , 张春雨 1 , 何天明 1 , 冯建荣 1 , 冯　涛 1
(1 山东农业大学作物生物学国家重点实验室 , 山东泰安 271018; 2 山东省果树研究所 , 山东泰安 271000)
摘 　要 : 以准噶尔 —伊犁生态群 (新疆野杏 )、中亚生态群 (新疆栽培杏和李光杏 )、欧洲生态群和华
北生态群的 45个普通杏品种或材料为试材 , 以梅杏、辽梅杏和辽杏为外组 , 利用荧光 AFLP标记对普通杏
4个生态群的群体遗传结构进行了研究 , 结果表明 : 7对 EcoRⅠ /M seⅠ引物 (其中 M seⅠ引物为 FAM荧光
标记物 ) 平均扩增多态带数为 130186, 平均多态带百分比为 60158%。4个生态群的多态带百分比比较表
明 : 准噶尔 —伊犁新疆野杏生态群 ( P = 43159% ) >中亚南疆栽培杏生态群 ( P = 41127% ) >华北生态群
( P = 39142% ) >欧洲生态群 ( P = 39142% ) >中亚李光杏生态群 ( P = 37157% ) ; 普通杏在种级水平
Neipis基因多样度 (H = 01143) 和 Shannon信息指数 ( I = 01226) 显著或极显著高于群体水平。在群体水
平上 , 准噶尔 —伊犁新疆野杏生态群的 Neipis基因多样度和 Shannon信息指数 (H = 01131; I = 01202) 高
于中亚生态群 (南疆栽培杏 ) (H = 01127; I = 01195)、欧洲生态群 (H = 01124; I = 01189) 和华北生态
群 (H = 01116; I = 01180) , 但无显著性差异 , 显著高于中亚李光杏生态群 (H = 01113; I = 01173) ; 普
通杏 4个生态群的遗传分化系数 (GST = 01147) 显示 , 普通杏的遗传变异主要存在于群体内 , 占总变异的
8513% ; 通过遗传分化系数计算得 GST基因流 Nm = 21901, 说明普通杏 4个生态群存在适度的基因交流 ,
人为引种可能是产生基因交流的主要原因 , 而地理隔离可能是阻碍基因交流的主要因素。对普通杏 4个生
态群的群体遗传多样性和群体遗传结构的分析初步认为 , 普通杏起源于准噶尔 —伊犁新疆野杏生态群 , 通
过人为驯化 , 在新疆南部形成栽培杏中心 , 并形成中亚南疆栽培杏生态群 , 之后通过人为引种向东传播形
成华北生态群 , 向西传播形成欧洲生态群。
关键词 : 杏 ; 荧光 AFLP; 遗传多样性 ; 群体遗传结构
中图分类号 : S 66212　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2008) 0320319210
Popula tion Genetic Structure in Apr icot ( A rm en iaca M ill . ) Revea led by
Fluorescen t2AFL P M arkers
YUAN Zhao2he1, 2 , CHEN Xue2sen13 , ZHANG Chun2yu1 , HE Tian2m ing1 , FENG J ian2rong1 , and
FENG Tao1
( 1 S ta te Key Laboratory of C rop B iology, Shandong A gricu ltura l U niversity, Ta ipian, Shandong 271018, Ch ina; 2 Shandong Institu2
te of Pom ology, Ta ipian, Shandong 271000, China)
Abstract: Population genetic structure was studied using fluorescent2AFLP markers on 45 ap ricot (A rm e2
n iaca M ill. ) accessions collected from the Dzhungar - Zailij group , Xinjiang cultivated ap ricot sub2group and
L iguang ap ricot sub2group in the CentralA sian group, the European group, and the Northern China group. A.
m um e, A. sibirica , and A. m andshurica were used as outgroup of fluorescent2AFLP markers. The purpose of
this study was to determ ine the genetic structure and genotyp ic diversity amongst the different eco2geographical
populations. The results showed that the average number of polymorphic loci (A ) was 130186, the percentage
of polymorphic loci ( P) was 60158% by 7 pairs of EcoRⅠ /M seⅠ (M seⅠ - a FAM fluorescent marked p rim2
er) p rimers in common ap ricot of four group s. Analysis for the average number of polymorphic loci (A ) and
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the percentage of polymorphic loci ( P ) in four common ap ricot group s indicated that the Dzhungar - Zailij
group ( P = 43159% ) > the Xinjiang cultivated ap ricot sub2group in the Central A sian group ( P = 41127% )
> the Northern China group ( P = 39142% ) > the European group ( P = 39142% ) > the L iguang ap ricot sub2
group in the Central A sian group ( P = 37157% ). Neipis gene diversity (H = 01143) and Shannon information
index ( I = 01226) at species level were higher than ones at group level with significant or highly significant
differences. A t group level, Neipis gene diversity and Shannon information index (H = 01131; I = 01202) in
the Dzhungar - Zailij group were higher than that in the Xinjiang cultivated ap ricot sub2group in the Central
A sian group (H = 01127; I = 01195) , or in the European group (H = 01124; I = 01189) , or in the Northern
China group (H = 01116; I = 01180) with no significant differences, respectively, but were significant higher
than that in the L iguang ap ricot sub2group in the CentralA sian group (H = 01113; I = 01173). Genetic differ2
entiation coefficient (GS T = 01147) for four ap ricot group s showed that ap ricot genetic variation was mainly
within the group s and accounted for 8513% of total variations. The gene flow Nm = 21901, according to the
genetic differentiation coefficient between group s (GS T = 01147) , indicated that there were partly gene exchan2
ges among four ap ricot group s. Occasional seedling introduced by human beings could be the main way of gene
exchanges and geographical barriers could be the main factor of hindering gene exchanges. The analysis of
genetic diversity and genetic structure from four geo2ecological group s suggested that common ap ricot originated
in the Dzhungar - Zailij geo2ecological group, then diffused to Central A sia and formed cultivated ap ricot
Center in central A sia by domestication. It was further dissem inated by human introduction to the East form ing
the Northern China group , and to the W est form ing the European group.
Key words: A rm eniaca M ill. ; ap ricot; fluorescent2AFLP; genetic diversity; population genetic diversity
杏 (A rm eniaca M ill. ) 突出的抗旱性及产品良好的产业化前景使其成为我国三北地区荒漠化治理
及农民增收的先锋树种之一。杏为二倍体 , 2n = 16 (A rumuganathan & Early, 1991) , 原产于中国和中
亚 , 起源中心 (多样化中心或基因中心 ) 在我国新疆 , 种质资源极为丰富。在长期的人为驯化和生
态适应过程中 , 普通杏在亚欧大陆各地迥异的地理气候条件下形成了中亚 ( Central A sian)、欧洲
( European)、准噶尔 —伊犁 (Dzhungar - Zailij) 和华北 (Northern China) 等不同的生态群 (张加延
和张钊 , 2003)。其中准噶尔 —伊犁生态群是全世界栽培杏的原生起源种群之一 , 对世界栽培杏的驯
化起过决定性的作用 ( Zhebentyayeva et al. , 2003) ; 中亚生态群最为古老 , 在栽培杏起源与进化中占
有十分重要的地位 ( Kostina, 1964) ; 华北生态群作为我国普通杏种质资源的另一重要组成部分 , 主
要分布于我国的黄河流域 , 与其它生态群相比 , 其遗传组成、进化演化历史尚不清楚 (陈学森 等 ,
2001) ; 欧洲生态群在杏进化历程中最为年轻 (Hormaza, 2002) , 群内品种缺少变异性 , 种质较单一。
研究遗传多样性的方法随生物学 , 尤其是植物遗传学和植物分子生物学的发展而不断地提高和完
善 , 从形态学方法、核型分析方法、同工酶方法 (Ham rick et al. , 1992) 一直发展到当今的分子遗传
标记方法 , 如 RFLP、RAPD、SSR、AFLP等标记已广泛用于群体遗传结构和遗传多样性的分析 (Jor2
dano & Godoy, 2000; D irlewanger et al. , 2002; Zhou et al. , 2003)。在杏树方面 , Romero等 ( 2003)
利用 SSR标记分析了欧洲生态群、伊朗 —高加索生态群和中亚生态群 (根据 Kostina 1969年生态群划
分系统 ) 杏的遗传多样性和基因型间的亲缘关系 , Panaud等 (2002)、Hurtado等 (2002)、Hagen等
(2002)、Khadari等 (2006) 相继采用 AFLP标记 , 分别对不同区域杏群体的遗传多样性进行了评价
研究 , 但对中亚生态群、欧洲生态群、准噶尔 —伊犁生态群和华北生态群的群体遗传结构和遗传变异
的研究未见报道。为此 , 作者曾对南疆栽培杏 3个亚群体遗传结构进行了研究 (苑兆和 等 , 2007) ,
本文报道进一步利用荧光 AFLP标记对普通杏 4大生态类群的群体遗传多样性和遗传结构进行的研
究 , 旨在为探讨普通杏的起源与演化进一步提供分子证据 , 为杏种质资源的保护与利用以及杏遗传育
种提供参考。
023
　3期 苑兆和等 : 普通杏群体遗传结构的荧光 AFLP分析 　
1　材料与方法
试验于 2005—2006年在山东农业大学果树生物学实验室进行。供试的 9个欧洲生态群的杏品种、
9个中亚生态群 (李光杏 ) 的杏材料、9个中亚生态群 (南疆栽培杏 ) 的杏品种和 9个华北生态群的
杏品种以及作为外组的梅杏、辽梅杏和辽杏样本均采自新疆农业科学院轮台国家果树资源圃和山东农
业大学横岭育种基地。9个准噶尔 —伊犁生态群 (新疆野杏 ) 的杏类型采自新疆伊犁各野生杏原始居
群 (表 1)。样品均为幼嫩小叶 , 采用硅胶干燥法保存备用。
表 1　供试杏属植物及普通杏品种名录及所属生态地理群
Table 1　The or ig in of apr icot germ pla sm ana lyzed in the study
生态群
Group
编号
Serial No.
种质名称
Germp lasm name
生态群
Group
编号
Serial No.
种质名称
Germp lasm name
欧洲生态群 EU 1 甜仁 Tianren LG 7 li225
European group EU 2 玛瑙杏 Mono LG 8 li202
EU 3 美引 1号 Meiyin 1 LG 9 li203
EU 4 法国 4 France 4 中亚生态群 XJ 1 米录 M ilu
EU 5 法国 1 France 1 (南疆栽培杏 ) XJ 2 赛来克玉吕克 Sailaikeyulüke
EU 6 凯特 Katy Central A sian group XJ 3 图乃斯坦 Tunaisitan
EU 7 金太阳 J intaiyang (Cultivated ap ricot, XJ 4 奎克皮曼 Kuikep iman
EU 8 大棚王 Dapengwang Southern Xinjiang, XJ 5 卡拉玉吕克 Kalayulüke
EU 9 意大利 1号 Italy 1 China) XJ 6 早熟洪待克 Zaoshu Hongdaike
华北生态群 NC 1 串枝红 Chuanzhihong XJ 7 洛甫洪待克 Luopu Hongdaike
Northern China group NC 2 张公园 Zhonggongyuan XJ 8 巴都玉吕克 Baduyulüke
NC 3 银香白 Yinxiangbai XJ 9 卡巴克玉吕克 Kabakeyulüke
NC 4 西农 40 Xinong 40 准噶尔—伊犁生态群 DZ 1 大西沟 - 20 Daxigou220
NC 5 沙金红 1号 Shajinhong 1 (新疆野杏 ) DZ 2 大西沟 - 17 Daxigou217
NC 6 骆驼黄 Luotuohuang Dzhungar - Zailij Group DZ 3 新源 - 25 Xinyuan225
NC 7 二转子 Erzhuanzi (W ild ap ricot, DZ 4 新源 - 31 Xinyuan231
NC 8 大五月杏 Dawuyuexing Xinjiang, China) DZ 5 新源 - 32 Xinyuan232
NC 9 贝新纳尔 Beixinnaer DZ 6 巩留 - 16 Gongliu216
中亚生态群 LG 1 li220 DZ 7 巩留 - 29 Gongliu229
(李光杏 ) LG 2 li221 DZ 8 矿山沟 - 25 Kuangshangou225
Central A sian group LG 3 li222 DZ 9 矿山沟 - 29 Kuangshangou229
(L iguang ap ricot) LG 4 li223 其他 O ther OG 1 梅杏 A. m um e ( Sieb. ) Sieb. & Zucc.
LG 5 li224 OG 2 辽梅杏 A. sibirica var. plen iflora
LG 6 li201 OG 3 辽杏 A. m andshurica (Maxim. ) Koehne
采用改良 CTAB法提取基因组 DNA (Doyle, 1990)。AFLP分析采用北京鼎国生物技术有限责任
公司 AFLP试剂盒 ( EcoR Ⅰ /M seⅠ型 ) , 其中选择性扩增引物 M seⅠ为 FAM荧光标记引物。AFLP选
择性扩增产物的检测 : 取 2μL 选择性扩增产物样品 , 在 377 DNA 自动测序仪 (AB I Prism 377 DNA
Sequencer, Ap llied B iosystem s, Foster City, CA. USA ) 上 , 50 W和最大 3 000 V条件下 , 4%聚丙烯酰
胺凝胶上电泳 214 h, 自动采集电泳胶图。
数据分析采用 GENESCAN311软件、POPGENE version 1132软件 (Nei, 1987)、NTSYSpc22111F
软件和 PHYL IP23163软件进行分析。
计算以下遗传多样性参数 : (1) 多态带数 A ( the number of polymorphic bands) 和多态带百分比 P
( the percentage of polymorphic bands) ; (2) 等位基因平均数 N a (observed number of alleles) 和有效等
位基因数 N e ( effective number of alleles) ; (3) Neipis基因多样度指数 H (Neipis gene diversity) 和 Shan2
non信息指数 I ( shannonpis information index) ; (4) Neipis的遗传距离 D ( genetic distances) 和遗传一致
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度 IN ( genetic identity) ; (5) 应用 Neipis (Nei, 1973) 基因多度法计算遗传分化系数 ( the coefficient of
gene diferentiation among populations within species) , 其关系式为 GS T = DS T /HT , 其中 HT = HS + DS T ,
HT为总基因多样度 , HS 为群体内基因多样度 , DST为群体间基因多样度和基因流 Nm ( Sun et al. ,
1997) , Nm = 015 (1– GS T ) / GS T。以上数据采用 POPGENE version 1132软件 (Nei, 1987) 进行分析。
生态群间以及参试个体间的聚类分别根据遗传一致度 IN和 Lei & L i相似性系数采用非加权算术平
均聚类法 (UPGMA) , 利用 NTSYSpc22111F软件 ( Francis & Yang, 2000) 进行聚类分析。树形图支
点的稳定性通过自展值 (Bootstrap) 分析进行检测 , 采用 PHYL IP23163软件中 SEQBOOT程序 , AFLP
数据矩阵进行 200次重复。
2　结果与分析
211　不同引物组合对普通杏各生态群的荧光 AFL P扩增片段的多态性
从 64对 EcoR I / M se I (其中 M se I为 FAM荧光标记物 ) 引物中筛选出 7对扩增产物多态性好、
谱带清晰的引物 , 利用筛选的 7对引物对表 1中 4个生态群的 45个类型和 3个外组的基因组 DNA进
行荧光 AFLP分析 , 电泳图谱见图 1。
图 1　利用引物组合 E2AAG / M 2CAA杏基因组 D NA AFL P扩增图谱
泳道从左到右依次代表表 1中 EU 1～EU 9、NC 1～NC 9、LG 1～LG 9、
XJ 1～XJ 9、DZ 1～DZ 9、OG 1、OG 2和 OG 3共 48个杏类型。
F ig. 1　AFL P am plif ied result of A rm en iaca M ill. genom ic D NA by using pr im er com b ina tion E2AAG / M 2CAA
The columns from left to right rep resent EU 1 - EU 9, NC 1 - NC 9, LG 1 - LG 9, XJ 1 - XJ 9,
DZ 1 - DZ 9, OG 1, OG 2 and OG 3 48 A rm eniaca M ill. as described in Table 1.
　　由表 2可以看出 , 同一引物组合在不同的生态群中扩增的多态带数和多态带百分比明显不同 ,
E2AAC / M 2CAA引物组合在华北生态群中扩增的多态带数 (A = 95 ) 和多态带百分比 ( P =
43198% ) 最高 , 而在中亚生态群 (李光杏 ) 中扩增的多态带数 (A = 83) 和多态带百分比 ( P =
38143% ) 最低 ; 同时不同的引物组合在同一生态群中扩增的多态带数和多态带百分比也明显不同 ,
在准噶尔 —伊犁生态群 (新疆野杏 ) 中 , 引物组合 E2AAG / M 2CTT扩增的多态带数和多态带百分比
分别为 A = 111和 P = 51139% , 而引物组合 E2AAG / M 2CAG扩增的多态带数和多态带百分比分别为
A = 86和 P = 39181%。
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　3期 苑兆和等 : 普通杏群体遗传结构的荧光 AFLP分析 　
表 2　不同引物组合对普通杏各生态群的荧光 AFL P扩增多态性带数与其百分比
Table 2　Apr icot d ifferen t group fluorescen t AFL P polym orph ic loc i and the ir percen tage w ith d ifferen t pr im er com b ina tion s
EcoR I/M se I
种级水平
Species Level
A P /%
欧洲生态群
European group
A P /%
华北生态群
Northern China
group
A P /%
中亚生态群
(李光杏 )
Central A sian group
A P /%
中亚生态群
(南疆栽培杏 )
Central A sian group
A P /%
准噶尔—伊犁生态群
(新疆野杏 )
Dzhungar - Zailij group
A P /%
AAC / CAA 131 60165 94 43152 95 43198 83 38143 87 40128 90 41167
AAC / CTT 127 58180 67 31102 72 33133 80 37104 90 41167 86 39181
AAG/ CAA 124 57141 87 40128 80 37104 81 37150 81 37150 90 41167
AAG/ CAG 134 62104 80 37104 95 43198 83 38143 79 36157 86 39181
AAG/ CTA 127 58180 75 34172 69 31194 60 27178 87 40128 93 43106
AAG/ CTT 138 63189 91 42113 93 43106 84 38189 100 46130 111 51139
ACA / CAA 135 62150 102 47122 96 44144 97 44191 100 46130 103 47169
平均 Average 130186 60158 85114 39142 85171 39168 81114 37157 89114 41127 94114 43159
　　注 : A: 多态带数 ; P: 多态带数百分比。
Note: A: The number of polymorphic bands; P: The percentage of polymorphic loci.
212　普通杏群体遗传多样性、群体分化 GS T和基因流 Nm
利用 POPGENE version 1132软件对试验数据进行各项参数的统计分析。表 3显示 , 普通杏种群水
平观测的等位基因数为 N a = 11606, 有效等位基因数为 N e = 1123, Neipis基因多样度为 H = 01143,
Shannon信息指数为 I = 01226, 4个参数在种级水平显著或极显著高于群体水平。
4个生态群扩增的多态带数和多态带百分比相比较 , 准噶尔 —伊犁新疆野杏生态群在所有生态群
中遗传多样性最为丰富 , 中亚南疆栽培杏生态群次之 (表 2)。普通杏 4个生态群 Neipis基因多样度和
Shannon信息指数比较 (表 3) 显示 , 准噶尔 —伊犁新疆野杏生态群 (N a = 11436; N e = 11219) 最
高 , 中亚南疆栽培杏生态群次之 (N a = 11413; N e = 11211) , 但两个生态群无显著性差异。本研究
对普通杏 4个生态群的 Neipis基因多样度和 Shannon信息指数进行了统计分析 (表 3)。在群体水平
上 , 准噶尔 —伊犁新疆野杏生态群的 Neipis基因多样度和 Shannon信息指数 (H = 01131; I = 01202)
高于中亚南疆栽培杏生态群 (H = 01127; I = 01195) , 欧洲生态群 (H = 01124; I = 01189) 和华北
生态群 (H = 01116; I = 01180) , 但无显著性差异 , 显著高于中亚李光杏生态群 (H = 01113; I =
01173)。同时中亚南疆栽培杏生态群、华北生态群、欧洲生态群和中亚李光杏生态群的 Neipis基因多
样度和 Shannon信息指数无显著性差异。种级水平的基因多样性度 HT = 01143, 群体内平均基因多样
度为 HS = 01122, 计算得群体间的遗传分化系数 GS T为 01147, 即群体间的遗传变异占总变异的
1417% , 群体内的遗传变异占总变异的 8513%。通过遗传分化系数 GS T = 01147计算得 GS T基因流 Nm
= 21901, 说明普通杏 4个生态群存在适度的基因交流。
表 3　AFL P的所有位点基因变异统计总汇
Table 3　Summary of gen ic var ia tion sta tistics for a ll loc i
生态群
Group s
观测等位基因数
Observed number
of alleles (N a)
有效等位基因数
Effective number
of alleles(N e)
Neipis基因多样度
Neipis gene diversity
(H)
Shannon信息指数
Shannonpis Information
index( I)
种级水平 Species level 11606 aA 11230 aA 01143 aA 01226 aA
欧洲生态群 European group 11394 bcBC 11208 abAB 01124 bcAB 01189 bcB
华北生态群 Northern China group 11397 bcBC 11188 bB 01116 bcB 01180 bcB
中亚生态群 (李光杏 ) Central A sian group 11376 cC 11189 bB 01113 cB 01173 cB
中亚生态群 (南疆栽培杏 ) Central A sian group 11413 bcBC 11211 abAB 01127 bcAB 01195 bcB
准噶尔—伊犁生态群 (新疆野杏 ) Dzhungar - Zailij group 11436 bB 11219 aAB 01131 abAB 01202 bAB
　　注 : 小写和大写字母分别表示在 5%和 1%水平上 Duncan新复级差检测结果。
Note: Small and cap ital letters indicate the results of Duncanpis test at 5% and 1% level, respectively.
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213　生态群的聚类分析
为了进一步分析普通杏群体间的遗传分化程度 , 计算了 Neipis遗传一致度 IN和遗传距离 D (表
4) , 群体的遗传一致度在 019662～019906之间 , 遗传距离在 010095～010345之间 , 说明群体间的相
似程度较高 , 遗传距离较小。其中 , 准噶尔 —伊犁新疆野杏生态群和中亚南疆栽培杏生态群之间的相
似性最高 IN = 019906, 遗传距离最近 D = 010095, 其次为中亚李光杏生态群和华北生态群 ( IN =
019855; D = 010146 ) , 之后为中亚李光杏生态群和中亚南疆栽培杏生态群 ( IN = 019835; D =
010166) , 而准噶尔 —伊犁新疆野杏生态群和欧洲生态群之间相似性最低 IN = 019662, 遗传距离最远
D = 010345, 分化程度最高。
表 4　Ne ipis遗传一致度和遗传距离的无偏估计
Table 4　Ne ipis unb ia sed m ea sures of genetic iden tity and genetic d istance
生态群
Group
欧洲生态群
European
group
华北生态群
North China
group
中亚生态群
(李光杏 ) Central
A sian group
中亚生态群
(南疆栽培杏 )
Central A sian
group
准噶尔—伊犁生态
群 (新疆野杏 )
Dzhungar - Zailij
group
欧洲生态群 European group - 019825 019774 019735 019662
华北生态群 Northern China group 010177 - 019855 019816 019729
中亚生态群 (李光杏 ) Central A sian group 010229 010146 - 019835 019758
中亚生态群 (南疆栽培杏 ) Central A sian group 010268 010186 010166 - 019906
准噶尔—伊犁生态群 (新疆野杏 ) Dzhungar - Zailij group010345 010275 010245 010095 -
　　注 : 对角线上方为 Neipis遗传一致度 ( IN ) , 对角线下方为 Neipis遗传距离 (D )。
Note: Neipis genetic identity ( above diagonal) and genetic distance ( below diagonal) .
采用了 Neipis遗传距离无偏估计法进一步阐明普通杏群体之间的遗传关系 , 对得到的距离矩阵采
用 UPGMA法进行聚类分析 , 得到一树状图 (图 2)。该树状图显示准噶尔 —伊犁新疆野杏生态群和
中亚南疆栽培杏生态群首先聚在一起 , 之后中亚李光杏生态群和华北生态群聚在一起 , 最后欧洲生态
群同中亚李光杏生态群和华北生态群聚在一起 , 此聚类图从直观上表明准噶尔 —伊犁新疆野杏生态群
和中亚南疆栽培杏生态群的相似性最高 , 遗传关系最近。
图 2　利用 UPGM A距离法根据 Ne ipis遗传一致度对 4个杏生态群聚类分析
F ig. 2　D endrogram obta ined by UPGM A cluster ana lysis ba sed on Neipis genetic iden tity am ong the four groups of apr icot
214　参试个体的聚类分析
本试验以梅杏、辽梅杏和辽杏为外组对普通杏 4个生态群的 45个类型进行聚类分析 , 从图 3可
以看出 , 48个类型之间的相似系数为 5819% ～8511%。在相似性为 6819%处展开 , 所有株系可以分
11类 , 第 Ⅰ类全部由欧洲生态群的 8个品种组成 ; 第 Ⅱ类由 2个华北生态群杏品种和 5个中亚李光
杏生态群类型组成 ; 第 Ⅲ类由欧洲生态群的 1个品种组成 ; 第 Ⅳ类由华北生态群的 6个品种组成 ; 第
Ⅴ类由中亚生态群的 1个李光杏类型和 1个南疆栽培杏品种组成 ; 第 Ⅵ类由 1个华北生态群的品种单
独构成 ; 第 Ⅶ类由中亚生态群的 2个李光杏类型和 2个南疆栽培杏品种以及准噶尔 —伊犁生态群的 1
个新疆野杏株系组成 ; 第 Ⅷ类由中亚生态群的 1个李光杏类型和 6个南疆栽培杏品种以及 8个准噶尔
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　3期 苑兆和等 : 普通杏群体遗传结构的荧光 AFLP分析 　
—伊犁生态群的新疆野杏株系组成 ; 第 Ⅸ类由作为外组的辽杏组成 ; 第 Ⅹ类由作为外组的辽梅杏组
成 ; 第 Ⅺ类由作为外组的梅杏组成。聚类分析表明 , 同一生态类型的大多数株系都能聚为一类 , 但同
时也存在基因交流。作为外组的 3个株系梅杏、辽杏和辽梅杏单独聚为一类 , 进一步说明分子系统学
中的荧光 AFLP标记在系统进化分析中的可靠性。
图 3　48个杏属植物基于 7对引物组合的荧光 AFL P分析的 UPGM A聚类结果
分支上的数字代表 > 50%自展值支持率。
F ig. 3　D endrogram of 48 apr icots ba sed on fluorescen t AFL P ana lysis w ith seven pa ir pr im er com b ina tion s
Numbers above banches indicate bootstrap values above 50%.
3　讨论
311　普通杏及其不同生态群遗传多样性
遗传多样性 ( genetic diversity) 是生物多样性的核心 , 保护生物多样性最终是要保护其遗传多样
性 , 因为一个物种的稳定性和进化潜力依赖其遗传多样性。何天明 ( 2006) 利用 SSR标记技术的研
究表明 , 中国普通杏 3个不同生态群准噶尔 —伊犁生态群、中亚生态群和华北生态群的平均 He为
01264, 平均 Shannon信息指数为 I为 01408。Xu等 ( 2006) 研究表明 , 日本桃品种的 AFLP多态性
百分比仅为 1715% , 遗传基础极为狭窄。中国柚类资源平均每对 AFLP引物组合能产生 82个多态性
带 , 多态性百分比为 72% (刘勇 等 , 2005)。本研究采用荧光 AFLP技术 , 对来自 4个生态群的普通
杏进行遗传多样性分析 , 结果表明 , 普通杏种级水平 Neipis基因多样度 H为 01143, Shannon信息指数
I为 01226, 多态性带数 A为 130186, 多态带百分比为 60158%。说明普通杏遗传多样性较为丰富。
Zhebentyayeva和 Sivolae (2000) 认为欧洲杏品种群表现的同工酶多态性位点 (4117% ) 低于中
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园 　　艺 　　学 　　报 35卷
国杏品种群 (6617% ) , 中国杏的遗传多样性较欧洲杏丰富。何天明 (2006) 在对中国 3个生态群的
遗传多样性分析表明 , 准噶尔―伊犁新疆野杏生态群的期望杂合度和 Shannon信息指数高于中亚生态
群和华北生态群。本研究表明 , 准噶尔―伊犁新疆野杏生态群的遗传多样性最高 , 其次为中亚南疆栽
培杏生态群 , 欧洲生态群 , 华北生态群和中亚李光杏生态群。进一步证明准噶尔―伊犁新疆野杏生态
群的遗传多样性最为丰富。供试的准噶尔―伊犁新疆野杏生态群的样品采自野生群体 , 其繁殖方式基
本上以实生繁殖为主 , 千百年来 , 在新疆南部的维吾尔族居民也习惯于对杏树进行实生繁殖 , 而华北
生态群和欧洲生态群多采用嫁接的营养繁殖 , 说明实生繁殖在一定程度上提高了种群的遗传多样性 ,
作为中亚生态群的李光杏自交结实率较高 , 遗传基础较为狭窄 , 遗传多样性最为单一。
312　群体遗传分化和基因流
何天明 (2006) 利用 SSR标记技术 , 根据伊犁野杏种群的 GS T值 (01164) , 认为伊犁野杏种群的
遗传分化大部分存在于居群内 ( 8316% ) ; 而新疆杏品种群的遗传分化大部分存在于亚群内
(8419% ) , 中国杏的遗传分化大部分存在于生态地理群内 (8211% )。并得出结论 , 无论是野生种群
还是栽培品种亚群或品种群 , 其遗传变异大部分存在于其自然居群或生态地理群内。在其它树种上 ,
如基于 cpSSR标记在 P icea cana riensis上测得的 GS T为 01190 ( Gómez et al. , 2003) , 基于 cpSSR标记测
得的 P inus pinaster的 GS T为 01235 (Vendram in et al. , 1998) , 基于等位酶的塞威士苹果的 GS T为 0115
(W arren et al. , 1996)。本试验基于荧光 AFLP标记技术 , 测得的 GS T为 01147, 表明普通杏在群体间
的遗传变异占总变异的 1417% , 而群体内的遗传变异占总变异的 8513% , 说明普通杏遗传变异大部
分存在于其生态群内。
基因流 ( gene flow) 就是基因在居群之内和居群之间的流动 ( Grant, 1991)。对种子植物来说 ,
群体间的基因流主要是由花粉或种子携带外来基因的到来这两种形式产生的 ( Grant, 1991)。尽管对
花粉运动这种基因流形式研究较多 , 但关于天然居群中花粉基因流强弱的直接证据还很少 , 对种子扩
散这种基因流形式的研究也十分有限 (McCauley et al. , 1996; Cruzan, 1998)。何天明 (2006) 基于
GS T推导的野杏 (Nm = 21684) 和南疆栽培杏各亚群 (Nm = 213666) 以及中国普通杏各生态群 (Nm
= 219620) 的基因流是适中的。本试验测得世界普通杏四大生态群 ———准噶尔―伊犁新疆野杏生态
群、中亚生态群 (包括南疆栽培杏和李光杏 )、华北生态群和欧洲生态群的基因流 (Nm = 21901) 是
比较适中的 , 上述 4大生态群在地理位置上是隔绝的 , 从生态群的聚类分析可以看出 , 中亚南疆栽培
杏生态群和准噶尔―伊犁新疆野杏生态群首先聚在一起 , 而欧洲生态群、华北生态群和中亚李光杏生
态群 3个在地理分布上较远的生态群却聚在一起 , 说明人为引种可能是普通杏基因交流的主要原因。
历史上 , 从汉朝开始 , 丝绸之路上各绿洲之间的人为导致的遗传信息的交流是频繁的 , 所以古丝绸之
路上人员的频繁交流可能是普通杏各生态群基因交流的最主要原因。
313　普通杏起源演化
从杏的起源上讲 , 有 3个地区被认为是世界栽培杏的起源中心 : 中国中心 (中国的华北地区以
及西藏东部、四川西部 )、中亚中心 (从天山至克什米尔的广大区域 ) 和近东中心 (北伊朗、高加
索、土耳其和亚美利亚 )。其中近东中心为次生原产中心 , 中国是最早而且是最大的原产中心
(Vavilov, 1951)。Zhebentyayeva等 (2003) 认为中亚地区的杏是由野生和半野生种与来自费尔干纳或
其它的驯化中心栽培品种自然融合和互作形成的。何天明 (2006) 的研究表明像西天山地区的费尔
干纳一样 , 伊犁河谷地区也是栽培杏的原始起源中心之一 , 它丰富的杏种质如自交亲和和甜仁类型对
全世界栽培杏的进化、演化可能产生过重要影响。而我国新疆南部的环塔里木盆地各绿洲地带的库
车、喀什及和田等地为中亚生态群的重要组成部分。并且南疆杏栽培历史悠久 , 由于一直沿用种子实
生繁殖方式 , 形成了 200余个品种类型 , 遗传多样性极为丰富 , 其栽培面积和产量分别占全国的
3712%和 4614% , 经济地位极为重要 (杨建民 等 , 2006)。多数学者认为 , 杏起源于中亚 , 通过伊
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　3期 苑兆和等 : 普通杏群体遗传结构的荧光 AFLP分析 　
朗和亚美尼亚在罗马时代向西传播到欧洲 (W atkins, 1976; Zohary & Hopf, 1993; Layne et al. , 1996;
Faust et al. , 1998)。吕英民等 (1994) 通过同工酶技术证实在华北杏中仁用杏品种 (如 ‘龙王帽 ’)
是普通杏和西伯利亚杏的种间杂种 , 结合植物学性状 , 如华北杏果实表面具毛、种仁大多为苦仁等 ,
华北生态群可能起源于中国北方地区 , 在演化进程中 , 同时掺和了中亚生态群的基因。而欧洲生态群
体作为最年轻的生态群更多地掺和了人为的选择作用 , 如大多品种表现自交亲和 , 这一品种群除欧洲
大陆品种外 , 还包括美洲、南非和澳大利亚商业栽培的品种 (Hormaza, 2002)。
本研究利用荧光 AFLP技术对准噶尔―伊犁新疆野杏生态群、中亚南疆栽培杏和李光杏生态群、
华北生态群和欧洲生态群的普通杏的研究表明 , 在普通杏主要分布的 4大生态群中 , 准噶尔―伊犁新
疆野杏生态群的遗传多样性最为丰富 , 而中亚南疆栽培杏生态群的遗传多样性次之 , 同时准噶尔―伊
犁新疆野杏生态群和中亚南疆栽培杏生态群遗传一致度相当高 , 达到 99106%。Kostina (1931) 最早
提出位于中亚生态群的费尔干纳河谷的杏种质资源在多样性上最为丰富 , 且最有代表性的观点。本研
究认为 , 普通杏中位于准噶尔―伊犁生态群的新疆野杏可能是栽培杏的原生起源中心 , 而位于中亚生
态群的南疆栽培杏可能是由野生杏直接驯化而来 , 未掺和其它生态群的基因 , 是栽培杏的又一原生起
源中心 , 通过人为引种向东向西传播 , 尤其 2 000多年前鼎盛的丝绸之路 , 使中亚南疆栽培杏得到迅
速的传播。向东传播形成了华北生态群 , 同时华北生态群在长期的演化过程中可能受到西伯利亚杏以
及辽杏等基因型的影响 , 从而形成了其独特的生态群。向西传播形成了欧洲生态群 , 而欧洲生态群主
要以商品化生产为主 , 其形成更多的掺合了人为的选择作用。
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