全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2004 , 31 (1) : 103～105
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2003 - 01 - 10 ; 修回日期 : 2003 - 09 - 25
基金项目 : 农业部重点开放实验室蔬菜遗传与生理实验室资助项目
山东省黄瓜地方品种资源亲缘关系的 AFLP 分析
王志峰1 　孙日飞2 　孙小镭1 　顾兴芳2 　曹齐卫1 　曲士松1
(1 山东省农业科学院蔬菜研究所 , 济南 250100 ; 2 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 , 北京 100081)
摘 　要 : 利用 AFLP技术对包括 80 份山东黄瓜地方品种和 24 份其他地区品种的遗传亲缘关系进行了研
究。用 11 对引物进行选择性扩增 , 21 %的扩增条带表现多态性。聚类分析结果显示 : 山东黄瓜地方品种与
日本品种和欧美品种分属不同类群或亚类群 , 山东地方品种分为 8 组 , 各组内生态类型基本一致。试验得
到不同生态型黄瓜的特征差异带和它们之间的遗传距离。
关键词 : 黄瓜 ; 种质资源 ; AFLP ; 亲缘关系 ; 聚类分析
中图分类号 : S 64212 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 05132353X (2004) 0120103203
Studies on Genetic Relationship among Local Cucumber Germplasm of Shan2
dong Province by AFLP Analysis
Wang Zhifeng1 , Sun Rifei2 , Sun Xiaolei1 , Gu Xingfang2 , Cao Qiwei1 , and Qu Shisong1
(1 Institute of Vegetables of Shandong Academy of Agricultural Sciences , Jipinan 250100 , China ; 2 Institute of Vegetables and Flowers ,
Chinese Academy of Agricultural Sciences , Beijing 100081 , China)
Abstract : AFLP analysis was applied to study the genetic relationship among 80 local cucumber ( Cucumis
sativus L. ) cultivars from Shandong province and 24 cultivars collected from other regions. 11 pair of primers were
screened from 128 pair of primers and generated 559 bands , 21 % of which were polymorphic. Cluster analysis
showed that the accessions cultivated in Shandong , Japan , Europe and America were divided into different groups or
sub2groups. While local cultivars of Shandong province were divided into 8 sub2groups. In addition , specific mark2
ers of four ecotypes and the genetic distance between them were also obtained.
Key words : Cucumber ; Germplasm ; AFLP ; Genetic relations ; Cluster analysis
1 　目的、材料与方法
山东黄瓜地方品种资源丰富 , 占全国黄瓜品种资源的 15 %。目前对山东地方品种资源的鉴定只停留
在表形性状、抗病性等方面〔1〕, 未进行过系统的亲缘关系分析。本研究旨在应用 AFLP 技术研究山东黄
瓜品种资源间的遗传差异和亲缘关系及其分类地位 , 为种质资源评价鉴定和有效利用提供依据。试验黄
瓜材料共 104 份 , 其中山东地方品种 80 份 , 由山东农科院蔬菜所品种资源室提供 (表 1) , 其它省市及
日本和欧美地区的不同生态型黄瓜品种 24 份 (表 2) 。提取基因组 DNA 参照 Steenkamp 等〔2〕的方法 , 银
染AFLP 实验程序参考 Vos 和 Echt 的方法进行。样品间的相似系数为简单匹配系数〔3〕, 即M = a/ (a + b) ,
a 为两个样品相匹配的条带数 , b 为两个样品不匹配的条带数 , 遗传距离 D = 1 - M。采用 UPGMA 法进行
聚类分析。引物对供试品种的分辨率 =该引物所能区分的材料数/ 全部材料数。
2 　结果分析与讨论
211 　AFLP选择性扩增结果
由于黄瓜的多态性低〔4〕, 我们采用 3 + 2 引物组合进行引物筛选 , 即 EcorI 引物有两个选择性碱
基 , MesI引物有三个选择碱基。从 128 个引物中筛选出 11 对引物对全部试材进行扩增 , 共扩增出 559
条带 , 其中多态性带 117 条 , 占总扩增带的比率平均为 20 % ; 每对引物扩增出 6～18 条多态性带 , 平
均为 10163 条 ; 引物对供试品种的分辨率在 10 %～20 %之间。
212 　聚类分析
聚类分析结果 (图 1) 显示 , 在阈值 01373 处可将 104 份品种分为两大类群 , 类群 Ⅰ包括各欧美
品种 , 类群 Ⅱ包括参试的中国和日本品种。两个类群遗传差异大 , 亲缘关系远。类群 Ⅰ在 01354 处聚
为一类 , 来自俄罗斯和波兰的 8 个品种亲缘关系较近 , 聚为此类。类群 Ⅱ在阈值 01288 处又分为 4 个
亚类 , 山东品种和部分外省品种聚为一亚类 , 日本华北型黄瓜 (237) 和甘肃白皮矮生黄瓜 (259) 各
自单独为一亚类 , 4 个日本华南型品种 (235、234、254、250) 聚为一亚类。
在阈值 01206 处 , 可将山东品种分为 8 组 : 组 1 : 大部分为华北型品种 , 共 56 份 , 也包括天津
(223、245) 和长春 (257) 品种、北京品种 (258) ; 组 2 : 大部分为华南型品种 , 共 16 份 , 包括天津
品种 (224) ; 组 3 : 华北型品种 (181 , 89 , 68) ; 组 4 : 华北型品种 (245 , 76 , 58) ; 组 5 : 华南型品
种 (34 , 24 , 132) 和上海品种 (249) ; 组 6～组 8 分别为 216 , 228 , 257 单独聚为一组。
表 1 　参试山东地方黄瓜品种
Table 1 　Cucumber accessions used in the experiment
编号
No.
品种名称
Name
生态型
Ecotype
编号
No.
品种名称
Name
生态型
Ecotype
编号
No.
品种名称
Name
生态型
Ecotype
　6 海洋白皮 Haiyang baipi SC 　5 胶县地黄瓜 Jiaoxian dihuanggua NC 　8 荣成大粗秋瓜 Rongcheng dacuqiugua SC
　9 荣成秋瓜 Rongcheng qiugua NC 　7 乳山白黄瓜 Rushang baihuanggua SC 34 黄县秋黄瓜 Huangxian qiuhuanggua SC
14 福山四叶 Fushan siye SC 36 诸城一窝蜂 Zhucheng yiwofeng NC 37 诸城大刺瓜 Zhucheng dacigua NC
20 栖霞四叶 Qixia siye SC 42 潍城大刺瓜 Weicheng dacigua NC 40 诸城春黄瓜 Zhucheng chunhuanggua NC
24 平度叶儿三 Pingdu yeersan SC 52 金乡秋黄瓜 Jinxiang qiuhuanggua NC 58 济宁小长把 Jining xiaochangba NC
27 莱阳黄瓜Laiyang huanggua SC 55 济宁春到秋 Jining chundaoqiu NC 59 济宁市郊叶儿三Jining shijiaoyeersan NC
30 黄县苇花 Huangxian weihua SC 60 济宁秋黄瓜 Jining qiuhuanggua NC 72 历城朱庄秋瓜Licheng zhuzhuangqiugua M
46 益都黄瓜 Yidu huanggua NC 65 博山线黄瓜 Boshan xianhuanggua SC 122 高唐白刺线瓜 Gaotang baicixiangua SC
47 曲阜叶儿三 Qufu yeersan SC 67 张店春到秋 Zhangdian chundaoqiu NC 169 崂山春叶儿三Laoshan chunyeersan M
54 嘉祥线瓜 Jiaxiang xiangua NC 68 张店丝瓜青 Zhangdian siguaqing NC 173 胶南刺黄瓜 Jiaonan cihuanggua SC
66 博山大八杈 Boshan dabacha NC 70 张店地线瓜 Zhangdian dixiangua M 175 文登地黄瓜 Wendeng dihuanggua SC
89 平邑刺瓜 Pingyi cigua NC 76 苍山黄瓜 Cangshan huanggua NC 182 莱西秋黄瓜Laixi qiuhuanggua SC
102 冠县线瓜 Guanxian xiangua NC 87 郯城象鼻子 Tancheng xiangbizi NC 185 蓬莱地黄瓜 Penglai dihuanggua SC
129 莱芜大八杈Laiwu dabacha NC 90 沂源地黄瓜 Yiyuan dihuanggua NC 192 广饶黄瓜 Guangrao huanggua NC
132 肥城刺瓜 Feicheng cigua SC 94 菏泽早架刺瓜 Heze zaojiacigua NC 194 广饶大八杈 Guangrao dabacha M
156 兖州叶儿三 Yanzhou yeersan NC 97 梁山伏黄瓜Liangshan fuhuanggua NC 197 昌乐地黄瓜 Changle dihuanggua SC
157 高密叶儿三 Gaomi yeersan NC 104 聊城春到秋Liaocheng chundaoqiu NC 206 惠民刺地黄瓜 Huimin cidihuanggua NC
162 临淄大八杈Linzi dabacha NC 105 新泰麦黄瓜 Xintai maihuanggua NC 210 平原小八杈 Pingyuan xiaobacha SC
181 莱西八大杈Laixi dabacha NC 109 枣庄五爪龙 Zaozhuang wuzhaolong NC 211 平原黄瓜 Pingyuan huanggua M
183 莱西叶儿三Laixi yeersan SC 110 章丘黄瓜 Zhangqiu huanggua NC 212 桓台地黄瓜 Huantai dihuanggua NC
188 蓬莱黄瓜 Penglai huanggua SC 115 商河大八杈 Shanghe dabacha NC 213 桓台春黄瓜 Huantai chunhuanggua M
195 利津黄瓜Lijin huanggua SC 116 济阳春黄瓜 Jiyang chunhuanggua NC 215 昌邑地黄瓜 Changyi dihuanggua M
225 莱阳 104 Laiyang 104 NC 118 莘县秋黄瓜 Xinxian qiuhuanggua NC 216 费县线黄瓜 Feixian xianhuanggua NC
226 蓬莱及早 Penglai jizao NC 120 茌平白黄瓜 Chiping baihuanggua NC 221 临清金棒锤Linqing jinbangchui SC
227 莱早一号Laizao 1 NC 125 泰安地黄瓜 Taipian dihuanggua NC 228 苍山油皮 Cangshan youpi SC
255 山东密刺 Shandong mici NC 141 临沂秋黄瓜Linyi qiuhuanggua SC 248 烟台地黄瓜 Yantai dihuanggua SC
256 新泰密刺 Xintai mici NC 142 临沂黄瓜Linyi huanggua NC
　　注 : NC—华北型 , SC—华南型 , M—中间型。
Note : NC—North2China ecotype , SC—South2China ecotype , M—Middle ecotype.
由此可见 , 本研究聚类结果与根据生物学性状和分布区域的传统分类结果基本一致 , 山东黄瓜地方
品种与日本品种和欧美品种分属不同类群或亚类群 , 各类群生态类型基本一致。同时有个别华南或华北
型品种与其它类群聚为一类 , 还有一些中间型分别被聚在华南类群或华北类群中。与生态分类方法产生
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差异的主要原因是分子标记方法可反映基因组本质的差异 , 并且标记位点较多。
213 　品种间亲缘关系分析
全部试材间的遗传距离为 01015 (259 与 260)
～01740 (232 与 245) 。欧美品种间遗传距离在
01176～01444 之间 , 日本品种间距离在 01106～
01439 之间 , 山东地方品种间距离在 01015～01404
之间 , 山东地方品种中存在一些遗传距离很小的
品种 , 有可能是同物异名。试验同时发现除山东
华南型品种在胶东地区有较集中的分布外 , 地理
关系的远近与品种间的遗传距离没有必然的联系 ,
可能原因有 : 1) 山东地域狭小 , 由于自然或人为
原因使这些品种间发生基因交流 , 品种间的遗传
差异减少。2) 在相同的地理纬度和生态环境条件
下 , 黄瓜品种进化方向可能趋于一致 , 基因型间
的相似性增加。
表 2 　参试外引黄瓜品种
Table 2 　Cucumber accessions from other regions
编号
No.
品种名称
Name
来源
Region
编号
No.
品种名称
Name
来源
Region
223
　
津研 1 号
Jinyan 1
天津 Tianjin
　
245
　
津研 4 号
Jinyan 4
天津 Tianjin
　
224
　
津研 2 号
Jinyan 2
天津 Tianjin
　
257
　
长春密刺
Changchun mici
长春Changchun
　
258
　
新选密刺
Xinxuan mici
北京 beijing
　
259
　
瑞阳白皮
Ruiyang baipi
甘肃 Gansu
　
232 Amigo 荷兰 Holland 241 GS 俄罗斯 Russia
233 Atlantis 荷兰 Holland 242 BO 俄罗斯 Russia
234 M13 日本 Japan 243 JB 俄罗斯 Russia
235 M12 日本 Japan 244 GL 俄罗斯 Russia
236 SW 俄罗斯 Russia 249 W3 上海 Shanghai
237 M7 日本 Japan 250 12109 日本 Japan
238 XT276 美国 America 251 HL12 荷兰 Holland
239 ML 俄罗斯 Russia 253 BL01 波兰 Poland
240 ZL 俄罗斯 Russia 254 TM 日本 Japan
　　根据聚类分析结果分别统计欧美品种、日本品种、山东华南型和山东华北型品种 4 种生态类型黄
瓜的 AFLP 标记 , 得到这 4 种类型黄瓜品种的特征谱带可供鉴定。山东华北型和山东华南型黄瓜分别
与欧美型黄瓜有 5 条和 3 条特征差异带 , 分别和日本华南型黄瓜有 2 条和 1 条特征差异带 , 日本华南
型黄瓜与欧美型黄瓜有 5 条特征差异带。把所有标记在各生态类型中出现的频率当作变量 , 用欧氏距
离计算各类型间的距离 , 山东华南型和华北型间距离最近为 11543 , 二者同日本华南品种的距离居
中 , 分别为 21693、21856 , 与欧美型品种的遗传距离最远 , 分别为 41038、41461 , 日本华南型黄瓜与
山东黄瓜地方品种的遗传距离远远小于同欧美类型黄瓜的遗传距离 41783 , 说明日本黄瓜与欧美型黄
瓜亲缘关系较远 , 这为日本黄瓜起源于中国提供了佐证。
图 1 　黄瓜品种 AFLP聚类分析树状图
Fig. 1 　Dendrogram for 104 variables based on AFLP data
参考文献 :
1 　何启伟 , 苏德恕 , 赵德婉. 山东蔬菜. 上海 : 上海科学技术出版社 , 1997. 37～40
2 　Steenkamp J , Wild I , A Lourens , et al . Improved method for DNA extraction from vitis unifera. Am. J . Enol . Vitic , 1994 , 45 (1) : 102～106
3 　邹喻苹 , 葛　颂 , 王晓东. 系统与进化植物学中的分子标记. 北京 : 科学出版社 , 2001. 300 页
4 　张海英 , 王永健 , 许　勇 , 等. 黄瓜种质资源遗传亲缘关系的 RAPD 分析. 园艺学报 , 1998 , 25 (4) : 345～349
5011 期 　　　　　 　　　　王志峰等 : 山东省黄瓜地方品种资源亲缘关系的 AFLP分析