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RAPD Identification of Different Carnation Cultivars

香石竹品种的RAPD 标记



全 文 :© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园  艺  学  报  2004 , 31 (1) : 109~111
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2003 - 05 - 09 ; 修回日期 : 2003 - 10 - 30
基金项目 : 云南省科技攻关资助项目 (95A2 - 7)
香石竹品种的 RAPD 标记
苏友波1  林 春2  毛 静1  莫锡君3  杨 明3
(1 云南农业大学资源与环境学院 , 昆明 650201 ; 2 云南农业大学农学与生物技术学院 , 昆明 650201 ; 3 云南省农业科
学院园艺所 , 昆明 650201)
摘  要 : 用随机扩增多态 DNA (RAPD) 技术 , 选用 4 个随机引物 , 对 87 个大花型香石竹品种总 DNA
进行随机扩增。4 个引物均得到了稳定的 RAPD 图谱。扩增出的片段分子量在 500~4300 bp 之间 , 每个随机
引物扩增出的条带数在 8~12 条之间 , 共扩增出 2113 个条带 , 平均每个引物扩增的 DNA 条带数为 915 条。
根据 DNA 谱带计算品种间遗传距离 , 对 87 个品种进行了聚类分析 , 分为 10 个组群 , 组群间差异较大 , 组
群内差异较小。
关键词 : 香石竹 ; RAPD ; 遗传多样性
中图分类号 : S 68   文献标识码 : A   文章编号 : 05132353X (2004) 0120109203
RAPD Identif ication of Different Carnation Cultivars
Su Youbo1 , Lin Chun2 , Mao Jing1 , Mo XiJun3 , and Yang Ming3
(1 College of Resources and Environment , Yunnan Agricultural University , Kunming 650201 , China ; 2 College of Agriculture and Bio2
logic Technology , Yunnan Agricultural University , Kunming 650201 , China ; 3 Horticultural Institute , Yunnan Academy of Agricultur2
al Sciences , Kunming 650201 , China)
Abstract : The technique of random amplified polymorphic DNA (RAPD) was used to amplify the genomic
DNA fragments of 87 carnation cultivars by 4 selected arbitrary 102mer primers , 2113 bands were obtained , and the
size range was 500 - 4300 bp. The average number of DNA bands amplified by each primer was 915 cluster analysis
showed that the extensive genetic variation existed among 87 cultivars of carnation. The 87 cultivars were divided into 10
groups at DNA level. This result has significance for the genetic breeding and identification of cultivars of carnation.
Key words : Carnation ( Dianthus caryophyllus L. ) ; RAPD ; Genetic diversity
1  目的、材料与方法
目前国内引进的香石竹 ( Dianthus caryophyllus L. ) 品种在 100 种以上 , 但无自己培育的品种〔1〕。
本研究采用 RAPD 技术 , 鉴定香石竹品种间的遗传关系 , 以便为杂交育种中亲本选择、品种注册以及
植物新品种保护提供基础资料〔2〕。
供试香石竹品种共 87 个 (表 1) , 均为大花型 , 全部取自云南省农业科学院园艺所。每个品种采
10 株幼叶混合作为提取 DNA 的样品。
采用的引物为美国 Operon Technologies 公司生产的 10 碱基随机引物。使用筛选出的 4 个引物 , 分
别为 E - 15 (5piACGCACAACC3pi) ; E - 18 ( 5piGGACTGCAGA3pi) ; I - 07 ( 5piCAGCGACAAG3pi) ; I - 11
(5piACATGCCGTG3pi) 。香石竹总 DNA 的提取采用 CTAB 法 (微量提取法) 。PCR 反应体系 : 采用 20μL
反应体系 , 引物浓度为 0120μmol·L - 1 , dNTP 为 200μmol·L - 1 , TaqDNA 聚合酶为 2 U , 模板DNA 为 40
ng , 镁离子为 2μmol·L - 1。反应热循环程序为 : 预变性 94 ℃4 min ; 变性 94 ℃1 min ; 退火 34 ℃1 min ,
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
72 ℃延伸 1 min 30 s , 循环 40 次 ; 72 ℃延伸 5 min。取全部反应产物与 5μL 溴酚蓝混匀 , 点入含 EB 的
116 %琼脂糖凝胶中 , 用 1 ×TBE缓冲液以 5 V/ cm 的电压电泳 1 h 30 min , 取出凝胶在成像系统中成像
分析。聚类分析 : 首先将扩增的 RAPD 片段的多态性信息转化成计算机语言。记录电泳后清晰有多态
的扩增带 , 有扩增带用“1”表示 , 没有扩增带或者扩增带极弱用“0”表示。得到的原始数据输入计
算机 , 利用美国 Statsoft 公司的 Statistica 软件按照非加权配对算术平均法构建聚类图。
表 1  香石竹品种材料
Table 1  Cultivars of carnation used in the experiments
编号
Code
材料
Material
引种地
Origin
编号
Code
材料
Material
引种地
Origin
1 白云 White Cloud 以色列 Israel 45 拖雷斯紫 Lilac Torres /
2 橄榄树 Olivia 以色列 Israel 46 斯特 Staccato 荷兰 Holland
3 阿里伊端 Alighieri 德国 Germany 47 发克 Facon 荷兰 Holland
4 红贵人 Red Corse 荷兰 Holland 48 多明哥 2 Domingo 2 西班牙 Israel
5 阿尔巴 Albar 以色列 Israel 49 俏新娘 Tundra 荷兰 Holland
6 俏姑娘 White Tundra 荷兰 Holland 50 玛贝尔 Mabel 德国 Germany
7 撒哈拉 Sahara 以色列 Israel 51 卡曼 Caman /
8 马可特 Marcoto 荷兰 Holland 52 蒙特丽沙 Mountelisa /
9 红状元 Gaudina 荷兰 Holland 53 雷登 Y. Rendez 荷兰 Holland
10 (耐)奈特 Hi2lite 以色列 Israel 54 粉多娜 Pink Dona 荷兰 Holland
11 欧地诺 Odino 以色列 Israel 55 大桔黄 Dagihen /
12 奥马 Omaggio 以色列 Israel 56 莫扩 Momoko 以色列 Israel
13 英卡 Incas 荷兰 Holland 57 成功 Success 德国 Germany
14 R610842 / 58 金黄 Orange Isac 荷兰 Holland
15 佳农 Cano 西班牙 Spain 59 白签证 White Visa 以色列 Israel
16 罗马娜 Ramona 荷兰 Holland 60 爱托 Ettore 以色列 Israel
17 思念 Yoshino 以色列 Israel 61 白红云 Tempo 荷兰 Holland
18 紫罗兰 Arevalo 荷兰 Holland 62 兰贵人 Rendez2vous 荷兰 Holland
19 伊拉克 Eroico 西班牙 Spain 63 卡普罗 Acapulco 荷兰 Holland
20 马可特的变异种 Marcoto of Variance 荷兰 Holland 64 爱卡迪 Aicardi 荷兰 Holland
21 紫丽 West Pretty 荷兰 Holland 65 黄克斯 Pax 荷兰 Holland
22 红达拉斯 Vitorio 以色列 Israel 66 阿波罗 Lopazo 德国 Germany
23 红富豪 Red Rich Powerful / 67 大拉索 Parasor /
24 大白菜 Serriso 荷兰 Holland 68 小白菜 Bright Rendez 荷兰 Holland
25 拿破仑 Napoleon 以色列 Israel 69 神 Theo 以色列 Israel
26 精工 Reiko 以色列 Israel 70 达拉斯 Dallas 以色列 Israel
27 婚礼粉 Wedding Pink / 71 佛朗克 Francesec 荷兰 Holland
28 绿帝王 Prado 荷兰 Holland 72 绿帝王 2 Prado 2 荷兰 Holland
29 佳丽 Galli 以色列 Israel 73 黄飞鸿 Malaga 荷兰 Holland
30 阿瑞娜 Arizona 以色列 Israel 74 印度红 Indios /
31 多明哥 Domingo 西班牙 Spain 75 两燕 Twain Swallow 以色列 Israel
32 金刷 Golden Burst 荷兰 Holland 76 肯特 Condor 德国 Germany
33 黄自由 Yellow Liberty 荷兰 Holland 77 紫帝 Purple Emperor 荷兰 Holland
34 普莱托 Presto 以色列 Israel 78 黄星 Yellow Star 荷兰 Holland
35 拿破仑×佳丽 Napoleon ×galli / 79 日出 Sunrise 荷兰 Holland
36 抓破脸 Guapo / 80 美国 America 德国 Germany
37 红贝壳 Camba 荷兰 Holland 81 红霞 42822827 以色列 Israel
38 橙王 Forca Lavifor 荷兰 Holland 82 奥粉 Opera 荷兰 Holland
39 马斯特 Master 西班牙 Spain 83 迪斯欧 Desio 荷兰 Holland
40 橄榄树的后代 Olivia 以色列 Israel 84 大白菜 2 Serriso 2 荷兰 Holland
41 黄冠 Dark Flipper 德国 Germany 85 飞马 Amafly 以色列 Israel
42 伊普斯 Impulse 荷兰 Holland 86 内地诺 Roderic 荷兰 Holland
43 莫扎 Moza / 87 黄梅 Hermes 德国 Germany
44 凯西 Casper 以色列 Israel
2  结果分析与讨论
211  香石竹品种的聚类分析
根据 4 个引物对 87 个香石竹品种的基因组DNA 的扩增结果 , 采用非加权平均法进行系统聚类分
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© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
析。在 310 阈值下可将 87 个品种划分为 10 个组群。由图 1 可看出 , 第 1 组群与第 2~10 组群的遗传
距离相差最远 , 第 2 组群与第 3~10 组群的遗传距离相差较远 , 其余组群的遗传距离相对较近。
第 1 组群包括 2 个品种 , 即 : 斯特、拖雷斯紫。第 2 组群包括 5 个品种 , 即 : 伊拉克、马可特的
变异种、紫罗兰、思念、罗马娜。第 3 组群包括
17 个品种 , 即 : 玛贝尔、凯西、莫扎、伊普斯、
马斯特、抓破脸、多明哥、红贝壳、橄榄树的后
代、橙王、普莱托、黄自由、绿帝王 2、黄冠、
拿破仑 ×佳丽、金刷、佳农。第 4 组群包括 1 个
品种 , 即 : 神。第 5 组群包括 23 个品种 , 即 : 两
燕、爱卡迪、卡普罗、雷登、蒙特丽沙、卡曼、
俏新娘、白红云、多明哥 2、阿波罗、白签证、
金黄、小白菜、莫扩、爱托、成功、粉多娜、兰
贵人、大桔黄、黄克斯、婚礼粉、发克、红达拉
斯。第 6 组群包括 15 个品种 , 即 : 大白菜 2、内
地诺、黄飞鸿、日出、飞马、美国、黄星、紫帝、
迪斯欧、黄梅、肯特、红霞、佛朗克、印度红、
达拉斯。第 7 组群包括 3 个品种 , 即 : 奥粉、大
拉索、红贵人。第 8 组群包括 2 个品种 , 即 : 大
白菜、R610842。第 9 组群包括 16 个品种 , 即 :
紫丽、红状元、马可特、奈特、欧地诺、撒哈拉、
阿瑞娜、佳丽、精工、拿破仑、红富豪、英卡、
俏姑娘、奥马、阿尔巴、橄榄树。第 10 组群包括
3 个品种 , 即 : 绿帝王、阿里伊瑞、白云。
本研究利用 RAPD 技术揭示出 87 个香石竹品
种间的遗传差异 , 组群间的差异较大 , 组群内的
差异较小。该研究表明 , RAPD 方法对香石竹基
因组多态性分析是完全可行的 , 为香石竹品种的
鉴定、配置杂交组合及遗传育种提供更多的信
息〔3〕。试验中只选用了 4 个引物 , 如果应用更多
的引物进行扩增 , 会有更为丰富的多态性条带 ,
包括各个品种的特异带 , 得出更多更为可靠的遗
传信息 , 这方面的工作有待于进一步研究。
图 1  4 个引物对 87 个品种的聚类分析图
Fig. 1  Dendrogram of 87 cultivars based on 4 RAPD markers
参考文献 :
1  熊 丽. 香石竹. 北京 : 中国农业出版社 , 1999. 133~135
2  张德水 , 陈受谊. DNA 分子标记 , 基因组作图及其在植物遗传育种上的应用. 生物技术通报 , 1998 , 5 : 15~22
3  陈新露 , 赵祥云. 应用 RAPD 技术评价丁香品种间遗传关系. 园艺学报 , 1995 , 22 (2) : 171~175
更  正
由于作者疏忽 ,《园艺学报》第 30 卷第 3 期第 259 页图 1 和第 260 页图 2 中的横坐标代号标注发
生差错 , 图中的 B 应为 C , 而图中的 C应为 B ; 特此更正。
作者  高光林 , 姜卫兵等
1111 期                苏友波等 : 香石竹品种的 RAPD 标记