全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园 　艺 　学 　报 　2001 , 28 (6) : 560～561
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2001 - 01 - 05 ; 修回日期 : 2001 - 05 - 21
基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (39770520)3 通讯作者。
部分栽培葱属植物叶绿体基因组的 RAPD 分析
盖树鹏　谢　震　王　美　孟祥栋 3
(山东农业大学园艺系 , 泰安 271018)
摘 　要 : 提取我国栽培的几种主要葱属植物的叶绿体 DNA , 利用 RAPD 技术进行遗传关
系分析。从 56 个 10 bp 随机引物中筛选出 18 个多态性引物进行扩增分析 , 14 个材料共扩增出
270 条带 , 其中 246 条具多态性。UPGMA 聚类将供试葱属品种分成 4 个组。葱属在进化上存在
两个方向 , 分别形成了管状叶和扁平叶两种类型。
关键词 : RAPD ; 葱属 ; 叶绿体 DNA ; 亲缘关系
中图分类号 : S 633 ; Q 755 　文献标识码 : A 　文章编号 : 05132353X (2001) 0620560202
1 　目的、材料与方法
利用 RAPD 技术对我国葱属 ( Allium L. ) 9 个栽培种 (含变种) 较有代表性的 14 份材
料的叶绿体基因组进行了研究 , 旨在叶绿体基因组水平上揭示葱属栽培种、变种及品种间
的亲缘关系 , 为研究葱属植物的起源、演化提供依据。除细香葱取自安徽外 , 其它材料均
采自山东农业大学园艺系葱种质资源圃。取成株幼嫩心叶为试材 (取样数大于 10 株) , 参
照文献 〔1〕的方法提取叶绿体DNA。PCR 反应体系 20μL , 采用上海生工引物 S170～S226
共 56 条进行扩增〔2〕, 每个反应重复 2～3 次 , 取重现性好的扩增带进行分析。DNA 扩增产
物用 1. 2 %琼脂糖凝胶电泳分离 , 70 V 电压 4 h , 经溴化乙锭染色后于紫外透射仪上观察
记录并照相。每个样品的扩增条带按有 (1) 或无 (0) 记录 , 计算欧氏距离 , 并利用 STAT2
SOFT软件进行各品种间 UPGMA (unweighted pair2group method with arithmetic mean) 聚类分
析。
2 　结果与分析
每个 DNA 样品取 10μL 混匀进行引物筛选。从 56 个 10 bp 的随机引物中筛选出谱带
清晰、重现性好的引物 18 个 , 共扩增出 270 条带 , 其中 246 条具多态性 , 占总带数的
91. 1 %。平均每个引物扩增出 15 条带 , 每个引物扩增 6～22 条带。扩增出的 DNA 带的大
小在 200～3 000 bp 之间。图 1 为引物 S182 , S209 的 RAPD 图谱。
根据 DNA 扩增结果计算各品种的遗传距离在 0～13. 2 之间。日本大葱与韩国大葱遗
传距离最近 , 为 0。两者可能有相同的起源中心 , 它们与 3 个大蒜品种的遗传距离最远 ,
为 13. 2 。由遗传距离建立了葱属UPGMA 遗传聚类图 , 将葱属栽培种分为两大类 : 一类包
括大葱、细香葱、分葱、洋葱等 , 其共同特点是管状叶 , 中空 ; 另一类包括韭葱、大蒜、
韭菜等 , 叶扁平带状不中空。这种分类与形态特征相对应。可见 , 葱属在进化过程中存在
两个方向 , 形成了管状叶和扁平叶两种类型。进一步分类可将葱属分为 4 个组 , 韭菜属于
根茎组 , 大蒜和韭葱属于长齿组 , 洋葱和胡葱划为洋葱组 , 大葱、分葱、细香葱距离较近 ,
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
图 1 　引物 S182 和 S209 扩增 14 个葱属材料叶绿体 DNA的 RAPD 图谱
1. 章丘大葱 , 2. 隆饶大葱 , 3. 日本大葱 , 4. 韩国大葱 , 5. 洋葱 , 6. 分葱 , 7. 胡葱 ,
8. 韭葱 , 9. 冬韭 , 10. 雪韭 , 11. 软皮蒜 , 12. 苏联蒜 , 13. 白皮蒜 , 14. 细香葱。
Fig. 1 　RAPD patterns amplified by primers S182 and S209
1. Allium. fistulosum L. var. gigantum , 2. A . fistulosum L. var. gigantum , 3. A . fistulosum L. var. gigantum ,
4. A . fistulosum L. var. gigantum , 5. A . cepa L. , 6. A . fistulosum L. var. caespitosum . , 7. A . ascalonicum L. ,
8. A . porrum L. , 9. A . tuberosum Rottl . exspr. , 10. A . tuberosum Rottl . exspr. , 11. A . satuvum L. ,
12. A . satuvum L. , 13. A . satuvum L. , 14. A . schoenoprasum L. M: Marker.
归为葱组 (图 2) 。上述结果表明利用叶绿
体基因组进行葱属的分类是可行的。但本研
究采用的品种较少 , 要想弄清整个葱属的亲
缘演化关系 , 还须扩大品种进一步分析。
参考文献 :
1 　盖树鹏 , 孟祥栋. 快速简易提取大葱叶绿体 DNA、线
粒体 DNA 的方法. 农业生物技术学报 , 2000 , 8 (3) :
262 , 266
2 　孟祥栋 , 马 　红 , 张卫华. 利用 RAPD 技术对葱属品
种遗传关系的分析. 生物多样性 , 1998 , 6 (1) : 37～
41
图 2 　14 个葱属品种的 UPGMA聚类图
I : 葱组 ; II : 洋葱组 ; III : 长齿组 ; IV : 根茎组。
Fig. 2 　Tree diagram for 14 Allium cultivars resulted from
UPGMA cluster of genetic distance
I : Fistulosum ; II : Cepa ; III : Porrum ; IV : Rhiziridium
Phylogenetic Relationships among Cultivated Allium species from RAPD Analysis of
the Chloroplast Genome
Gai Shupeng , Xie Zhen , Wang Mei , and Meng Xiangdong
( College of Horticulture , Shandong Agricultural University , Tai ’an 271018)
Abstract : Fourteen Allium cultivars were analyzed by RAPD technique to determine their genetic relations. Of the
56 decamer primers screened , 18 showed consistent band pattern and amplification , and produced 270 bands with 246
polymorphic bands in the chloroplast genomes. The genetic distances among the materials ranged from 0 to 13. 2. Four
sections were classified by UPGMA cluster analysis , which demonstrated that welsh onion chive and bunching onion
should be divided into Fistulosum , bulb onion and shallot be clustered into Cepa , the others belong to Porrum and
Rhiziridium. There might exist two directions in Allium evolution , pipy leaf type and flat leaf type of Allium were
formed.
Key words : Allium ; RAPD ; Chloroplast DNA ; Phylogenetic relations
1656 期 　　　　　　　盖树鹏等 : 部分栽培葱属植物叶绿体基因组的 RAPD 分析