全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2006, 33 (4) : 809～812
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 07 - 20; 修回日期 : 2006 - 04 - 04
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (30471196) ; 教育部高等学校博士学位点专项科研基金项目 ( 20040434011) ; 教育部重
点科研项目 (204178)3 通讯作者 Author for correspondence ( E2mail: chenxs@ sdau1edu1cn)
新疆栽培杏群体遗传结构的 SSR分析
何天明 1, 2 　陈学森 13 　高疆生 2 　张大海 3 　徐　麟 3 　吴　燕 1
(1 山东农业大学果树生物学实验室 , 山东泰安 271018; 2 塔里木大学植物科技学院 , 新疆阿拉尔 843300; 3 新疆农业
科学院轮台国家果树资源圃 , 新疆轮台 841600)
摘 　要 : 利用 11对 SSR引物对喀什、和田和库车 3个新疆栽培杏 ( Prunus arm eniaca L. ) 品种亚群进
行了分子系统学研究。结果表明 : 各位点平均期望杂合度 (He = 012364) 显示新疆栽培杏群体具有较高的
遗传多样性水平。根据基因分化系数 (Gst = 011508) 值 , 新疆杏各品种亚群的遗传分化主要存在于亚群
(8419% ) 内。基于 Gst测得的基因流 Nm 为 213666, 人为通过种子引种可能是其基因交流的主要方式。根
据果实形态和地理起源对新疆杏进行传统分类并不能完全反映出新疆杏品种间的亲缘关系。
关键词 : 杏 ; SSR; 遗传多样性 ; 群体遗传学 ; 聚类分析
中图分类号 : S 66212　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2006) 0420809204
Using SSR M arkers to Study Popula tion Genetic Structure of Cultiva ted
Apr icots Na tive to X in jiang
He Tianm ing1, 2 , Chen Xuesen13 , Gao J iangsheng2 , Zhang Dahai3 , Xu L in3 , and W u Yan1
(1B iolog ical L ab of Pom ology, Shandong A gricultural U niversity, Taipian, Shandong 271018, China; 2 College of P lan t Science
and Technology, Tarim U niversity, A lar, X injiang 843300, China; 3Luntai N ationa l Pom ology Germ plasm Garden, A cadem y of
A gricultural Science of X injiang, Luntai, X injiang 841600, China)
Abstract: Eleven Prunus simp le sequence repeat ( SSR ) p rimer pairs have been used in the molecular
characterization of 30 ap ricot ( Prunus arm eniaca L. ) varieties from south Xinjiang Uygur Autonomous Region,
China. A higher level of genetic diversity was revealed by Neipis gene diversity (He = 012364). The Gst ( Gene
D ivergence) of 011508 indicated that genetic variation existed mainly within sub2group s (8419% ). The modest
amount of gene flow (Nm = 213666) based on Gst was discovered. It was p roposed that artificial introduction by
seeds was p robably the main way of gene flow. Consequently, traditionalmorphological and geographical classifi2
cation can not comp letely reflect the genetic relationship between ap ricot varieties native to Xinjiang.
Key words: Ap ricot; SSR; Genetic diversity; Population genetics; Clustering analysis
1　目的、材料与方法
在前人研究〔1, 2〕的基础上 , 基于分子系统学和群体遗传学的理论 , 利用 SSR技术 , 对新疆杏品种
群的群体遗传结构进行了综合分析 , 旨在从分子水平上进一步认识我国这一独特的杏品种群的遗传多
样性和系谱关系 , 以及喀什、和田、库车 3个品种亚群〔1〕间的基因流水平。
供试的 30个新疆杏品种均采自新疆农业科学院轮台国家果树资源圃 (表 1)。样品均为幼嫩小
叶 , 采用硅胶干燥法保存备用。于 2004～2005年在山东农业大学果树生物学实验室完成。基因组
DNA的提取采用 Doyle等〔3〕的方法并稍加改进。取约 014 g干燥叶片在液氮中研磨后 , 加入 3 mL的
CTAB 提取缓冲液。提取液中另加有 2%的β -巯基乙醇和 1% PVP。11对用于本研究的 SSR引物名
称见表 2。引物序列、PCR扩增和电泳数据分析参照文献 〔4〕。为保证聚类结果的可靠性 , 只对其中
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扩增数据完整的 22份样品、9对引物进行了聚类分析。
2　结果分析与讨论
211　新疆杏种质的遗传多样性
引物 BPPCT034对供试的 30份新疆杏种质 (表 1) 的扩增图谱见图 1。
表 1　供试新疆杏品种名录及所属亚群
Table 1　The or ig in of apr icot germ pla sm na tive to X in jiang
编号
Code
种质名称
Germp lasm name
原始采集地点
O riginal collection site
亚群分类类别
Sub2group classification SSR组别SSR group
01 大油杏 Dayouxing 叶城 Yecheng 喀什 Kashi Ⅳ
02 奎克皮曼 Kuikep iman 和田 Hetian 和田 Hetian
05 洛甫 2号 Luopu 2 洛甫 Luopu 和田 Hetian
06 大果胡安娜 Daguohuanna 和田 Hetian 和田 Hetian Ⅱ
07 皮乃孜 Pinaizi 洛甫 Luopu 和田 Hetian Ⅲ
08 大优佳 Dayoujia 和田 Hetian 和田 Hetian
09 贾格达玛依桑 J iagedamayisang 疏附 Shufu 喀什 Kashi Ⅲ
10 克孜郎 Kezilang 柯坪 Kep ing 库车 Kuche Ⅰ
11 赛买提 Saimaiti 英吉莎 Yingjisha 喀什 Kashi
13 洛甫洪待克 Luopuhongdaike 洛甫 Luopu 和田 Hetian Ⅱ
14 毛拉肖 Maolaxiao 柯坪 Kep ing 库车 Kuche Ⅲ
15 索格佳娜丽 Suogejianali 疏附 Shufu 喀什 Kashi Ⅰ
16 晚佳娜丽 W anjianali 和田 Hetian 和田 Hetian Ⅰ
18 卡巴克西米西 Kabakexim ixi 库车 Kuche 库车 Kuche Ⅰ
19 胡安娜 Huanna 喀什 Kashi 喀什 Kashi Ⅰ
21 旦杏 Danxing 阿克苏 Akesu 库车 Kuche
22 卡巴克玉吕克 Kabakeyulüke 阿克苏 Akesu 库车 Kuche Ⅳ
25 冬杏 Dongxing 阿克苏 Akesu 库车 Kuche Ⅰ
26 卡拉玉吕克 Kalayulüke 喀什 Kashi 喀什 Kashi Ⅰ
27 脆油佳娜丽 Cuiyoujianali 洛甫 Luopu 和田 Hetian Ⅳ
28 洪待克 Hongdaike 库车 Kuche 库车 Kuche Ⅲ
29 图乃斯坦 Tunaisitan 和田 Hetian 和田 Hetian Ⅱ
30 库尔勒托永 Kuerletuoyong 库尔勒 Kuerle 库车 Kuche
31 早大油杏 Zaodayouxing 和田 Hetian 和田 Hetian Ⅳ
32 托户地库都 Tuohudikudu 沙雅 Shaya 库车 Kuche
34 阿克托永 Aketuoyong 库车 Kuche 库车 Kuche Ⅳ
36 赛来克玉吕克 Sailaikeyulüke 喀什 Kashi 喀什 Kashi Ⅱ
37 小树上干 Xiaoshushanggan 喀什 Kashi 喀什 Kashi Ⅱ
38 阿克玉吕克 Akeyulüke 阿克苏 Akesu 库车 Kuche Ⅱ
40 阿克西米西 Akexim ixi 库车 Kuche 库车 Kuche
图 1　引物 BPPCT034对 30个新疆地方杏品种的扩增图谱
种质编号、名称见表 1, 08扩增未成功。
F ig. 1　SSR pa ttern s am plif ied by pr im er BPPCT034
No. and name of germp lasm available in Table 1, no amp lification in 08.
018
　4期 何天明等 : 新疆栽培杏群体遗传结构的 SSR分析 　
　　除了 ‘大优佳’未能扩增出条带外 , 其余 29份材料皆得到了理想的扩增结果。在供试的 11对
引物中 , 每对引物平均扩增出 1916条多态性带 , 多态性带的平均检出率为 9719%。各位点平均期望
杂合度 (He) 为 011696～013123, 平均为 012364 (表 2)。新疆栽培杏群体这种较高的遗传多样性水
平可能与当地维吾尔先民多年习惯于对杏树进行实生繁殖有关。
212　亚群的群体分化与基因流
基因分化系数 (Gst) 的变幅为 010458～013304, 均值为 011508。方差分析显示 , Gst在各基因
位点上差异极显著。从 Gst可知 , 新疆杏品种群 8419%的遗传分化存在于亚群内 , 亚群间的遗传变异
约为 15108%。在品种群的水平上 , 基于 Gst测得的基因流 Nm 为 213666 (表 2)。与其它自然种群用
表 2　新疆杏的多样性指数与基因流
Table 2　The d iversity indexes and gene flow of apr icot na tive to X in jiang
引物
Primer
取样规模
Samp le size
总带数 Total
amp lified bands(A)
多态性带数
Polymorphic bands( P)
多态性带比
率 R
平均期望杂合度
He
基因分化系
数 Gst
基因流
Nm
Pchgm s2 23 24 24 10010 012666 013304 110134
Pchgm s4 25 38 36 9417 011696 010978 416134
Pchgm s5 25 19 18 9417 011748 011847 212068
UDP962019 27 25 25 10010 012776 012096 118859
UDP972402 28 15 15 10010 011943 010499 915109
UDP982409 29 28 28 10010 012652 011456 219350
Pchcm s4 20 8 7 8715 012720 010859 513206
Pchgm s24 30 8 8 10010 012278 012710 113451
BPPCT025 30 8 8 10010 012195 011014 414324
BPPCT034 29 24 24 10010 013123 010458 1014278
BPPCT042 20 23 23 10010 012215 011372 311440
平均 Mean 26 20 1916 9719 012364 011508 213666
类似方法测算的基因流〔5〕相比 , 新疆杏各品种亚
群的基因流在整体上处于中等水平 , 根据 W right
的理论 , 这种适中的基因流会降低整个品种群的
再分化 , 亚群内现存的遗传多样性水平对遗传漂
变并不敏感〔6〕。对新疆杏这一在特殊绿洲生境下
形成的植物种群而言 , 人为通过种子引种可能是
其基因交流的主要方式 , 因各绿洲之间为大漠所
隔绝 , 花期气候干热 , 花粉借风力在绿洲间远距
离传播的可能性较低。
213　SSR揭示的新疆杏系谱关系与其传统形态分
类比较
对 22份新疆杏种质的 SSR聚类分析结果如
图 2所示。在重新调整的欧氏平方距离为 22的水
平上 , 22个新疆杏种质可分为两大类 , 在 16水
平上 , 又可进一步分为 4组 (表 1, 图 2)。第一
类包含组 Ⅰ、组 Ⅱ, 其中组 Ⅰ包括克孜郎、索格
佳娜丽、晚佳娜丽、冬杏等 7个品种 , 组 Ⅱ包括
大果胡安娜、洛甫洪待克、图乃斯坦等 6个品种 ,
第二类包含组 Ⅲ、组 Ⅳ, 其中组 Ⅲ包括皮乃孜、
洪待克、毛拉肖、贾格达玛依桑 4个品种 , 组 Ⅳ
包括大油杏、早大油杏、脆油佳娜丽等 5个品种。
图 2　22份新疆杏种质的 SSR分析聚类树状图
图中编号的种质名称见表 1; a. 和田亚群 ;
b. 库车亚群 ; c. 喀什亚群。
F ig. 2　D endrogram of cluster ana lysis of 22 apr icot
var ieties na tive to X in jiang
No. and name listed in Table 1; a. Rep resenting Hetian sub2group;
b. Rep resenting Kuche sub2group; c. Rep resenting Kashi sub2group.
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我们对 3个亚群所做的遗传分析表明 , 亚群之间存在着极高的遗传一致度 , 达到 019723～019816,
平均为 019759。
我们将基于 SSR数据聚类分析的结果与前人有关新疆杏果实形态〔1〕以及地理分布〔2〕的分类结果
进行比较 , 发现分子系统学研究结果和分类结果与地理分布结果并不吻合 , 说明各亚群之间存在着明
显的基因流。原本采自一个亚群内的品种在 SSR分子分类系统中分散于各组内的现象比较普遍 , 这
说明根据果实形态和地理起源为主要分类依据并不能完全反映新疆栽培杏的亲缘关系。这一结果迥异
于我们在新疆伊犁野杏中的研究结果〔4〕。如前所述 , 我们认为新疆栽培杏反映出的这种差异性与人
为选择和引种有关。丝绸之路上各绿洲之间人为导致的遗传信息的交流是频繁的 , 这可以早在汉朝
始 , 葡萄、胡桃、芫荽等园艺作物沿丝绸之路进入中原为佐证 , 本研究中三大亚群之间颇高的遗传一
致度水平也说明了这一点。由于人为选种、人为引种产生的基因流、绿洲之间为大漠所隔离等因素不
同程度地介入了新疆栽培杏的演化进程 , 使这一品种群呈现出复杂的群体遗传结构 : 一方面 , 地理隔
离使大量的变异 (8419% ) 存在于绿洲内部的地理亚群内 ; 另一方面 , 绿洲之间人为引种产生的基
因流使各亚群并不表现为相对独立的孟德尔群体。可靠的结论需要对更广泛的材料进行分析。
参考文献 :
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6　W right S. Variability within and among natural populations. Vol. 4. Chicago: Chicago University Press, 1978. 75～78
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