全 文 ：© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 艺 学 报 2006, 33 (2) : 381～384
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 04 - 18; 修回日期 : 2005 - 08 - 22
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (30471206)3 通讯作者 Author for correspondence
变叶海棠遗传多样性的 AFL P分析
石胜友 1 成明昊 2 梁国鲁 23 郭启高 2 李晓林 2 周志钦 23
(1 湖北省宜昌市林业局 , 宜昌 443000; 2 西南大学园艺园林学院 , 重庆市果树学重点实验室 , 重庆 400716)
摘 要 : 用 8对引物对变叶海棠 30个不同的变异类型进行了 AFLP分析 , 共扩增出 656条带 , 其中多
态性带为 568条 , 平均每对引物扩增出 71条多态性带 , 多态性带百分率为 86159% , 各变异类型多态性比
例介于 013582～016296之间 ; 依据简单匹配系数对 AFLP扩增结果进行 UPGMA聚类 , 30个变异类型在
0168水平上分为 12个类群 ; 该试验从 DNA水平上探明了变叶海棠的遗传多样性是变叶海棠与陇东海棠和
花叶海棠产生渗入杂交形成的。
关键词 : 变叶海棠 ; AFLP; 遗传多样性 ; 聚类分析
中图分类号 : S 66114 文献标识码 : A 文章编号 : 05132353X (2006) 0220381204
Genetic D iversity of M a lus toringoides ( Rehd. ) Hughes Ba sed on AFL P
Shi Shengyou1 , Cheng M inghao2 , L iang Guolu23 Guo Q igao2 , L i Xiaolin2 , and Zhou Zhiqin23
(1 S ta te Forestry A dm in istration of Yichang, Y ichang 443000, Ch ina; 2 College of Horticu lture and Landscape, Sou thw est
U niversity, the Key Laboratory for Pom ology of Chongqing, Chongqing 400716, Ch ina)
Abstract: The study is mainly on the genetic diversity ofM alus toringoides (Rehd. ) Hughes by app ly2
ing AFLP. 658 bands were obtained with 8 pairs of AFLP p rimers based on 30 variant types, and among them
568 (86159% ) were polymorphic with an average of 71 bands for per AFLP p rimer, the ratio of polymorphic
rate varied from 013582 to 016296. UPGMA cluster analysis based on simp le matching coefficient ( SM ) di2
vided the thirty variant types into twelve group s at 0168 level. A t DNA level, the results showed that the rich
diversity in M. toringoides (Rehd. ) Hughes was derived from the introgression of M. toringoides (Rehd. )
Hughes with M. transitoria Schneid. and M. kansuensis Rehd.
Key words: M a lus toringoides; AFLP; Genetic diversity; Cluster analysis
1 目的、材料与方法
苹果属植物的无融合生殖种一般较为整齐一致 , 如平邑甜茶 (M alus hupehesis Rehd. ) 和小金海
棠 (M. xiaojinensis Cheng et J iang) 具有高度的遗传一致性〔1, 2〕。然而 , 像变叶海棠 〔M alus torin2
goides (Rehd. ) Hughes〕这样的无融合生殖种 , 其形态特征、种质特性、分布的生态环境等均呈现出
复杂的多样性。变叶海棠的形态变异介于陇东海棠与花叶海棠之间 , 变异的显著特点类似于渗入杂交
(即变叶海棠与陇东海棠和花叶海棠杂交 , 而又反复回交 )。邓洪平等〔3〕和成明昊等〔4〕研究了 3个变
叶海棠居群的主要分类性状 (花、叶、果的 7个形态指标 ) , 验证了上述结论。本文拟从分子水平探
讨变叶海棠居群之一的遗传多样性 , 为变叶海棠遗传多样性的保护及资源利用提供科学依据。
2002年 9月 , 在阿坝洲农科所后山的变叶海棠居群中随机取 30株变叶海棠的种子、陇东海棠和
花叶海棠各 5株的种子播种在西南大学苗圃。2004年 5月 , 取其幼苗的嫩叶进行 AFLP分析。AFLP
扩增按鼎国公司提供的反应程序 , 主要包括 DNA的制备 , 酶切片段扩增和凝胶电泳分析等。银染参
照 Bassam等〔5〕的方法。AFLP扩增条带的有、无分别赋值 1、0, 得到原始数据表。相似系数和聚类
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园 艺 学 报 33卷
分析应用 NTSYS2pc2102a软件进行 , 相似系数采用简单匹配系数 ( SM ) , UPGMA方法聚类 , 多态比
率 ( % ) = (总谱带数 -共有谱带数 ) /总谱带数 ×100。
2 结果分析与讨论
211 AFL P扩增片段的多态性
从 64对 AFLP引物中 , 筛选出 8对引物组合
对变叶海棠变异类型进行 AFLP分析 , 共扩增出
656条带 , 其中多态性带为 568条 , 占 86159% ,
平均每对引物组合扩增多态性带 71条 (表 1)。
虽然 AFLP技术在不同的变异类型间检测出大量
的多态性 , 但每个引物组合在不同的变异类型间
也出现共同的谱带 , 最多的有 18条 , 最少的有 7
条。这一方面表明变叶海棠遗传背景的复杂性 ,
另一方面也表现出各变异类型的共同性。图 1为
引物 EcoRⅠAAG +M seⅠCTT的扩增结果。
表 1 8对 AFL P引物组合扩增结果
Table 1 The result am plif ied by 8 AFL P pr im ers
引物组合
Primer
combination
总扩增带
Amp lified
bands
多态性带
Polymorphic
bands
多态性带百分率
Ratio of polymorphic
bands( % )
E2AAG +M2CTT 64 56 87150
E2ACG +M2CAG 68 61 89171
E2AAC +M2CAA 78 69 88146
E2ACC +M2CAA 94 83 88130
EvAGC +M2CTG 89 77 86152
E2AAG +M2CAG 91 73 80122
E2ACG +M2CTA 84 73 86190
E2ACG +M2CAA 88 76 86136
总计 Total 656 568 86159
图 1 引物 EcoRⅠAAG +M seⅠCTT的 AFL P指纹图谱
A: 花叶海棠 ; B: 陇东海棠 ; 1～30: 变叶海棠。
F ig. 1 AFL P f ingerpr in t w ith EcoRⅠAAG +M seⅠCTT pr im er
A: M. transitoria Schneid; B: M. kansuensis Rehd. ; 1 - 30: M. toringoides (Rehd. ) Hughes.
212 变叶海棠的遗传多样性分析
变叶海棠各变异类型的基因型差异程度不同 , 多态性带数和比例均存在差别 (表 2)。多态性带
数最多的是 7号 , 为 413条 , 多态性带百分率为 62196% , 表明其杂合程度高 ; 多态性最低的是 17
号 , 仅为 235条 , 多态性带百分率为 35182%。
根据 AFLP数据 , 用 UPMGA方法对变叶海棠、陇东海棠和花叶海棠进行聚类分析 (图 2)。结果
表明 , 30份变叶海棠的变异类型并未聚集在同一枝 , 说明变叶海棠具有丰富的遗传多样性。在相似
性系数 0168的水平上 , 将 30份变叶海棠分为 12个类群。类群 Ⅰ: 5、7、3、13号 ; 类群 Ⅱ: 9号 ;
类群 Ⅲ: 8、6、4号 ; 类群 Ⅳ: 12、10、11号 ; 类群 Ⅴ: 16、15、14、27、17号 ; 类群 Ⅵ: 1、2号 ;
类群 Ⅶ: 18、24号 ; 类群 Ⅷ: 19、25号 ; 类群 Ⅸ: 26、21、22号 ; 类群 Ⅹ: 28号 ; 类群 Ⅺ: 30号 ;
类群 Ⅻ: 23、20、29号。从聚类图上可以看出 ,类群 Ⅰ～Ⅵ与花叶海棠聚集在一起 ,亲缘关系较近 ;
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2期 石胜友等 : 变叶海棠遗传多样性的 AFLP分析
表 2 变叶海棠变异类型间多态性比较
Table 2 Com par ison of polym orph ism on var ian t types of M. toringoides Hughes
变异类型
Variant types
多态性带数 Number of
polymor phic bands
多态性带百分率
Polymorphic rates( % )
变异类型
Variant types
多态性带数 Number of
polymorphic bands
多态性带百分率
Polymorphic rates( % )
1 355 54112 16 377 57147
2 339 51168 17 235 35182
3 380 57193 18 380 57193
4 239 36143 19 371 56155
5 389 59130 20 381 58169
6 331 50146 21 347 52190
7 413 62196 22 262 39194
8 276 42107 23 355 54112
9 257 38118 24 341 51198
10 372 56171 25 235 35182
11 366 55179 26 356 54127
12 403 61143 27 376 57132
13 263 40109 28 381 57193
14 307 46180 29 411 62165
15 374 57101 30 409 62135
类群 Ⅶ～Ⅻ与陇东海棠聚集在一起 , 亲缘较近。成明昊等研究结果表明 , 阿坝洲农科所后山的变
叶海棠居群是变叶海棠与陇东海棠和花叶海棠产
生渗入杂交形成的及其复杂的杂交群体 ; 该群体
分化出的类群 B与小金海棠近似〔4〕。本研究从分
子水平上验证了上述结论 , 并且还证明了变叶海
棠以无融合生殖方式将变异遗传给子代。
213 遗传多样性的分化
本试验中 28号的叶片与小金海棠幼苗的叶片
很相似 , 在聚类图中单独归为一类 , 属于陇东海
棠类。因此小金海棠可能是变叶海棠与陇东海棠
的杂交后代经历居群的变异与分化、自然选择形
成的新种 , 有待于进一步研究。
本试验中的 9号和 30号是从同一单株中分化
出来的变异类型。9号的叶片裂缺较深 , 缺口的
部位在叶片的中部以下 , 与花叶海棠相似。30号
的叶片裂缺较浅 , 缺口的部位在叶片的中部以上 ,
与陇东海棠近似。从图 2可以看出 , 9号与花叶
海棠归为一类 , 30号与陇东海棠归为一类。其分
化的机理尚待研究。
图 2 共试材料的 AFL P聚类图
A: 花叶海棠 ; B: 陇东海棠 ; 1～30: 变叶海棠。
F ig. 2 D endrogram ba sed on AFL P
A: M. transitoria Schneid; B: M. kansuensis Rehd. ;
1 - 30: M. toringoides (Rehd. ) Hughes.
参考文献 :
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园 艺 学 报 33卷
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收稿日期 : 2005 - 12 - 23; 修回日期 : 2006 - 03 - 07
番茄 “白化 ”突变体的发现及作为育种材料的鉴定
李景富 孟凡娟 许向阳 康立功 (东北农业大学园艺学院 , 哈尔滨 150030)
D iscovery of an A lb ino in Toma to and Iden tif ica tion a s Breed ing
L i J ingfu, Meng Fanjuan, Xu Xiangyang, and Kang L igong (D epartm ent of Horticulture, N ortheast A griculture
U niversity, Harbin 150030, China)
关键词 : 番茄 ; “白化 ”突变体 ; 果实
中图分类号 : S 64112 文献标识码 : A 文章编号 : 05132353X (2006) 0220384201
作者在 1998年种植番茄 ‘中蔬 4号 ’的田间 , 发现部分突变体材料 , 其果实及叶片均有变异 , 叶片具有黄色斑
点 , 果实表现 “白化 ”。根据其田间表现性状 , 并经过连续 3年的观察 , 选出性状一致、可稳定遗传的突变材料。暂
命名为番茄 “白化 ”突变体。
以番茄 ‘中蔬 4号 ’作为对照 , 番茄 “白化 ”突变体的代号为 BH。对其植物学性状、果实耐贮性、果实解剖结
构、果实颜色进行观察和遗传分析。结果 BH的种子表面呈深褐色 , 而对照呈浅褐色 , 其它形态指标差异不大 ; 苗期
叶片颜色正常 , 叶绿素含量与对照品种差异不显著 ; 总状花序 , 花药 6～7枚 , 花柱平均 0183～0185 cm, 雄蕊平均
0183 cm, 花瓣平均 1165 cm, 花萼偏长 , 平均 1192 cm, 比对照长 015 cm左右。开放末期 , 花药前端松散破碎。对当
天开放的花进行测定 , 对照和 BH的花粉生活力分别为 92138%和 90118% , 3 d后 BH的花粉生活力下降到 29127% ,
而对照保持在 70160%。说明番茄 “白化 ”突变体的花粉生活力较差。BH的植株为无限生长类型 , 果实初期为绿色 ,
然后逐渐变白 , 后期虽能转为粉色 , 但转色时间长且表面颜色较淡。成株期的叶片和果实与对照相比表现异常 : 叶片
具有黄色斑点 , 果实 “白化 ”, 硬度较大。在果实发育的 4个时期 (绿熟期、发白期、转色期、成熟期 ) , 与对照相
比均保持较大硬度 , 变化平缓。正常成熟的对照品种果实在贮藏过程中 , 有明显的呼吸跃变现象 , 呼
吸 峰在采后第 10天左右出现 ,而BH的果实虽也产生了呼吸跃变现象 ,但强度低于对照品种 ,且呼吸峰推后 6 d左右。
对番茄 “白化 ”突变体果肉细胞进行解剖观察发现 : 成熟期果肉细胞大且扁长 , 细胞排列紧密。绿熟期 , 果肉细
胞内不仅含有叶绿体而且含有晶格状结构的白色体 , 而对照品种没有白色体的出现 (图 1)。这可能是导致其果实表
面颜色淡 , 转色时间长的主要原因。
遗传分析表明 “白化 ”突变体的果实颜色性状为细胞核遗传 , 由 1对隐性基因控制。
图 1 番茄 “白化”突变体绿熟期的叶绿体 ( A)、白色体 ( B)、细胞排列 ( C)
F ig. 1 The chloropla st ( A) , the leucopla st ( B) and the cell form ( C) in ma ture green
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