免费文献传递   相关文献

Genetic Diversity Analysis of 118 Sugarcane Germplasm with AFLP Markers

118份甘蔗种质资源遗传多样性的AFLP分析


采用AFLP标记技术,对来自中国、澳大利亚、美国、菲律宾、巴西和法国的118份甘蔗种质进行遗传多样性分析。采用10对引物组合共扩增出1310条谱带,其中多态性条带为1195多态性条带比率为91.2%118种质间的相似性系数在0.583~0.929之间,平均为0.750,多态信息量为0.2332,每个位点的有效等位基因数为1.3789。结果显示在相似性系数0.69处切割时,可划分为2个类群,第I类群包括粤糖00-236、云蔗04-622SP80-1816;第II类群有115份种质,在相似性系数0.74处切割时,可将第II类群划分为5个亚群。各国甘蔗种质亲缘关系较近,其中美国种质遗传多样性相对较丰富。


全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2014, 40(10): 18771883 http://zwxb.chinacrops.org/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-20-1-1), 云南省应用基础研究面上项目(2010CD003)和云南省重点新产品开发
计划项目(2012BB014)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 刘家勇, E-mail: lljjyy1976@163.com
第一作者联系方式: E-mail: fengang88@126.com
Received(收稿日期): 2014-04-04; Accepted(接受日期): 2014-07-06; Published online(网络出版日期): 2014-07-25.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20140725.1048.003.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2014.01877
118份甘蔗种质资源遗传多样性的 AFLP分析
昝逢刚 吴才文 陈学宽 赵培方 赵 俊 刘家勇*
云南省农业科学院甘蔗研究所 / 云南省甘蔗遗传改良重点实验室, 云南开远 661699
摘 要: 采用 AFLP标记技术, 对来自中国、澳大利亚、美国、菲律宾、巴西和法国的 118份甘蔗种质进行遗传多样性
分析。采用 10对引物组合共扩增出 1310条谱带, 其中多态性条带为 1195条, 多态性条带比率为 91.2%。118份种质间
的相似性系数在 0.583~0.929之间, 平均为 0.750, 多态信息量为 0.2332, 每个位点的有效等位基因数为 1.3789。结果显
示在相似性系数 0.69处切割时, 可划分为 2个类群, 第 I类群包括粤糖 00-236、云蔗 04-622和 SP80-1816; 第 II类群有
115份种质, 在相似性系数 0.74处切割时, 可将第 II类群划分为 5个亚群。各国甘蔗种质亲缘关系较近, 其中美国种质
遗传多样性相对较丰富。
关键词: 甘蔗; 种质; AFLP; 遗传多样性
Genetic Diversity of 118 Sugarcane Germplasm Using AFLP Markers
ZAN Feng-Gang, WU Cai-Wen, CHEN Xue-Kuan, ZHAO Pei-Fang, ZHAO Jun, and LIU Jia-Yong*
Sugarcane Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences / Yunnan Province Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement,
Kaiyuan 616699, China
Abstract: AFLP markers were used to assess the genetic diversity of 118 sugarcane germplasm from China, Australia, USA,
Philippines, Brazil, and France. A total of 1310 bands were amplified with ten pairs of primers, 1195 of which were polymorphic
bands, the percentage of polymorphic loci was 91.22%. The genetic similarity coefficient among 118 sugarcane germplasm ranged
from 0.583 to 0.929 with an average of 0.750, the polymorphism information content was 0.2332, and the effective number of
alleles per loci was 1.3789. The results showed 118 germplasm were divided into two groups at 0.69 of the similarity coefficient.
The group I consisted of YT00-236, YZ04-622, and SP80-1816, which shared lower genetic similarity with the rest of 115 germ-
plasm in another group. The 115 germplasm were divided into five sub-groups at 0.74 of the similarity coefficient. The sugarcane
germplasm shared high genetic similarity among countries, and there existed much higher genetic diversity within germplasm
introduced from USA.
Keywords: Sugarcane; Germplasm; AFLP; Genetic diversity
甘蔗蔗糖产量约占我国食糖总量的 92%, 具有遗传
多样性的甘蔗种质资源是甘蔗杂交育种的基础。目前, 甘
蔗种质直接用于杂交利用较为普遍, 且作用巨大, 国外种
质资源在我国杂交育种中也具有更重要的作用 , 我国利
用引进种质 Co419、CP49-50、NCo310[1]和 CP72-1210[2],
分别育成了 24、26、27和 12个优良品种。甘蔗优良品种
选育的主要途径是杂交育种 , 组合选配则是选育优良品
种成败的关键, 组合选配得好, 其后代就会出现较多的优
良变异, 就有可能选育出新的优良品种, 因此研究不同种
质的遗传关系对组合选配具有重大意义。表型性状极易受
环境因素影响而变化 , 仅依靠表型性状难以准确反映不
同材料间的遗传差别和亲缘关系[3-4]。品种系谱虽然在一
定程度上能反映品种之间的亲缘关系, 但由于自交、串粉
等因素, 存在一定的局限性 [5-7], 基于分子水平的亲缘关
系较基于系谱的亲缘关系具有更高的可靠性[8-9]。
AFLP 标记技术综合了 RFLP 和 RAPD 的优点, 既具
有 RFLP的稳定性和 PCR反应快速、灵敏的特点, 又具有
RAPD的方便性, 同时还克服了 RFLP和 RAPD的缺点[10]。
由于 AFLP 标记多态性强, 结果稳定, 重复性好, 是一种
理想、有效的遗传标记, 近年被广泛用于农作物的遗传多
1878 作 物 学 报 第 40卷


样性、遗传图谱、基因定位、指纹图谱等研究[3-4,11-12]。
李鸣等[13]采用 AFLP技术, 用 5对引物扩增在生产上广泛
推广的 2个甘蔗品种, AFLP指纹图谱分析区分率达 100%。
庄南生等[8]采用 AFLP 分子标记技术分析 54 份甘蔗种质
(14份祖亲种、40份栽培品种或品系)的遗传基础, 利用筛
选出的 4 对多态性较强的引物组合, 构建了甘蔗 54 份种
质的 AFLP 指纹图谱。刘新龙等[14]采用 SSR 和 AFLP 标
记技术, 对构建的 2 个群体进行 PCR 扩增和分子遗传连
锁分析,构建了甘蔗分子遗传连锁图谱。本文基于 AFLP
分子标记, 分析国内外 118 份甘蔗种质的遗传多样性, 旨
在明确种质间的亲缘关系 , 为甘蔗种质的杂交利用和种
质创新提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
118份种质采自云南省农业科学院甘蔗研究所的国家
甘蔗种质资源圃, 其中中国 33 份, 澳大利亚 19 份, 美国
16份, 菲律宾 22份, 巴西 13份, 法国 15份(表 1)。
1.2 基因组总 DNA的提取
从每个材料取 5个单株幼嫩叶片混合, 参照吴转娣等[15]
方法并略加改进提取基因组总 DNA, 采用 1%琼脂糖凝胶
电泳检测提取 DNA 的质量和浓度, 将样品稀释到 20 ng
μL–1, –20℃保存备用。
1.3 AFLP扩增及检测
根据 Vos等[10]方法进行适当调整, 采用本试验室开发
的 10 对多态性较好的引物构建 118 份甘蔗种质的 AFLP
指纹图谱(表 2)。基因组 DNA经 EcoR I和 Mse I在 37℃
酶切 14 h; 将酶切产物与 EcoR I和 Mse I特定接头在 37℃
连接 2 h, 连接产物稀释 10倍作为预扩增模板; EcoR I和
Mse I引物(含 1个选择性核苷酸)预扩增的反应条件为 94℃
30 s, 56℃ 60 s, 72℃ 60 s, 20个循环。将预扩增产物稀释
10 倍作为选择性扩增模板 , 以含 3个选择性核苷酸的
EcoR I 和 Mse I 引物进行选择性扩增, PCR 程序为 94℃
30 s, 65℃ 30 s, 72℃ 60 s, 1个循环, 然后以每循环复性
温度逐级降低 0.7℃的梯度继续 12个循环, 变性和延伸条
件同上, 最后以 94℃ 30 s, 56℃ 30 s, 72℃ 60 s, 23个循
环结束。所用 PCR 仪为德国 Eppendorf Master Cycle
Gradient。选择性扩增产物经 95℃变性 10 min后在 5%的
变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳分离并参照刘新龙等[16]的快
速银染法染色。
1.4 统计分析
AFLP 扩增条带在相同迁移位置, 有带记为 1, 无带
记为 0。标记位点的多态性条带比率(percentage of poly-
morphic bands, PPB), PPB = a/(a+b), 标记位点的多态信
息 量 (polymorphism information content, PIC)按 公 式
PIC=1–∑ pi 2计算; 标记系统的有效等位基因数(effective
number of allele, Ne)按公式 Ne=1/∑pi 2计算, pi表示 i位点
的基因频率, 使用 POPGEN32 软件分析以上数据。同时
使用 NTSYS pc-V. 2.1 计算相似系数, 即 Gsij=a/(a+b+c),
Gsij是用来衡量 2 个体 i 和 j 的遗传相似性系数的, a为 2
个体的共享片段数, b和 c为 i个体和 j个体各自拥有的多
态片段数。根据相似性系数进行 UPGMA 聚类分析(un-
weighted pair group method analysis)和 PCA主效应分析
(principal component analysis), 并构建聚类图和主效应图。

表 1 试验种质名称及来源
Table 1 Name and origin of germplasm used in the experiment
序号
No.
名称
Name
来源
Origin
序号
No.
名称
Name
来源
Origin
1 ROC16 中国 China 60 SP83-2847 巴西 Brazil
2 ROC22 中国 China 61 SP84-1431 巴西 Brazil
3 赣蔗 8号 Ganzhe 8 中国 China 62 SP84-5560 巴西 Brazil
4 粤糖 00-236 Yuetang 00-236 中国 China 63 FR00-183 法国 France
5 粤糖 79-177 Yuetang 79-177 中国 China 64 FR00-188 法国 France
6 粤糖 86-368 Yuetang 86-368 中国 China 65 FR00-247 法国 France
7 粤糖 93-159 Yuetang 93-159 中国 China 66 FR83-1248 法国 France
8 云蔗 01-1413 Yunzhe 01-1413 中国 China 67 FR94-498 法国 France
9 云蔗 02-2332 Yunzhe 02-2332 中国 China 68 FR96-034 法国 France
10 云蔗 02-2511 Yunzhe 02-2511 中国 China 69 FR96-053 法国 France
11 云蔗 03-194 Yunzhe 03-194 中国 China 70 FR96-416 法国 France
12 云蔗 03-258 Yunzhe 03-258 中国 China 71 FR96-428 法国 France
13 云蔗 03-332 Yunzhe 03-332 中国 China 72 FR97-031 法国 France
14 云蔗 03-45 Yunzhe 03-45 中国 China 73 FR98-053 法国 France
15 云蔗 04-241 Yunzhe 04-241 中国 China 74 FR98-073 法国 France
16 云蔗 04-321 Yunzhe 04-321 中国 China 75 FR99-244 法国 France
17 云蔗 04-403 Yunzhe 04-403 中国 China 76 FR99-307 法国 France
第 10期 昝逢刚等: 118份甘蔗种质资源遗传多样性的 AFLP分析 1879


(续表 1)
序号
No.
名称
Name
来源
Origin
序号
No.
名称
Name
来源
Origin
18 云蔗 04-488 Yunzhe 04-488 中国 China 77 FR99-378 法国 France
19 云蔗 04-621 Yunzhe 04-621 中国 China 78 Q107 澳大利亚 Australia
20 云蔗 04-622 Yunzhe 04-622 中国 China 79 Q120 澳大利亚 Australia
21 云蔗 04-649 Yunzhe 04-649 中国 China 80 Q127 澳大利亚 Australia
22 云蔗 04-724 Yunzhe 04-724 中国 China 81 Q158 澳大利亚 Australia
23 云蔗 05-181 Yunzhe 05-181 中国 China 82 Q162 澳大利亚 Australia
24 云蔗 05-197 Yunzhe 05-197 中国 China 83 Q171 澳大利亚 Australia
25 云蔗 05-66 Yunzhe 05-66 中国 China 84 Q174 澳大利亚 Australia
26 云蔗 06-102 Yunzhe 06-102 中国 China 85 Q182 澳大利亚 Australia
27 云蔗 06-267 Yunzhe 06-267 中国 China 86 Q188 澳大利亚 Australia
28 云蔗 06-407 Yunzhe 06-407 中国 China 87 Q192 澳大利亚 Australia
29 云蔗 89-7 Yunzhe 89-7 中国 China 88 Q195 澳大利亚 Australia
30 云蔗 94-343Yunzhe 94-343 中国 China 89 Q196 澳大利亚 Australia
31 云蔗 94-375 Yunzhe 94-375 中国 China 90 Q197 澳大利亚 Australia
32 云蔗 99-596 Yunzhe 99-596 中国 China 91 Q198 澳大利亚 Australia
33 云蔗 99-91 Yunzhe 99-91 中国 China 92 Q199 澳大利亚 Australia
34 CP33-310 美国 USA 93 Q202 澳大利亚 Australia
35 CP67-412 美国 USA 94 Q207 澳大利亚 Australia
36 CP81-1302 美国 USA 95 Q209 澳大利亚 Australia
37 CP81-1405 美国 USA 96 Q88 澳大利亚 Australia
38 CP85-1382 美国 USA 97 VMC73-229 菲律宾 Philippines
39 CP86-1633 美国 USA 98 VMC81-202 菲律宾 Philippines
40 CP86-1644 美国 USA 99 VMC84-549 菲律宾 Philippines
41 CP88-1546 美国 USA 100 VMC87-599 菲律宾 Philippines
42 CP88-1834 美国 USA 101 VMC87-095 菲律宾 Philippines
43 CP89-2143 美国 USA 102 VMC90-239 菲律宾 Philippines
44 CP89-2376 美国 USA 103 VMC93-331 菲律宾 Philippines
45 CP89-2377 美国 USA 104 VMC93-341 菲律宾 Philippines
46 CP92-1641 美国 USA 105 VMC94-050 菲律宾 Philippines
47 CP94-1100 美国 USA 106 VMC94-266 菲律宾 Philippines
48 HOCP96-540 美国 USA 107 VMC95-018 菲律宾 Philippines
49 TCP83-3196 美国 USA 108 VMC95-009 菲律宾 Philippines
50 RB73-2727 巴西 Brazil 109 VMC95-105 菲律宾 Philippines
51 RB73-9735 巴西 Brazil 110 VMC95-262 菲律宾 Philippines
52 RB75-11 巴西 Brazil 111 VMC95-088 菲律宾 Philippines
53 RB83-5054 巴西 Brazil 112 VMC96-134 菲律宾 Philippines
54 RB83-5089 巴西 Brazil 113 VMC96-169 菲律宾 Philippines
55 RB85-5113 巴西 Brazil 114 VMC96-055 菲律宾 Philippines
56 SP80-0185 巴西 Brazil 115 VMC96-060 菲律宾 Philippines
57 SP80-1816 巴西 Brazil 116 VMC96-084 菲律宾 Philippines
58 SP80-3280 巴西 Brazil 117 VMC97-030 菲律宾 Philippines
59 SP81-3250 巴西 Brazil 118 VMC97-041 菲律宾 Philippines
1880 作 物 学 报 第 40卷


2 结果与分析
2.1 AFLP扩增条带的多态性
采用 10对本试验室开发的引物扩增 118份参试材料,
扩增片段的大小主要在 30~600 bp 范围内, 且分布均匀,
共扩增出 1310条带, 其中多态性条带 1195 条, 多态性比
率为 91.2%; 每个位点的平均多态信息量为 0.2332, 每个
位点的平均有效等位基因数为 1.3789。从 AFLP扩增条带
的数量看, 中国材料(1189条) >菲律宾材料(1077条) >美
国材料(1076条) >巴西材料(1003条) >法国材料(927条) >
澳大利亚材料 (888条); 从多态性比率看 , 中国材料
(86.8%) >美国材料(81%) >巴西材料(79.1%) >菲律宾材料
(73.6%) >法国材料(69.9%) >澳大利亚材料(67.9%)。说明
本研究筛选的 10对引物多态性较高(表 2)。

表 2 10对引物组合扩增的 AFLP条带
Table 2 Amplification bands with ten pairs of AFLP primer
引物组合
Primer pair
总条带数
Total band
number
多态性条带数
Polymorphic band
number
多态性比率
Polymorphic rate
(%)
多态信息量
Polymorphic
Information content
有效等位基因数
Number of effective
allele per locus
E-ACA/M-CTG 119 99 83.19 0.2138 1.3417
E-ACT/M-CAA 166 161 96.99 0.2530 1.4049
E-AAC/M-CAC 132 126 95.45 0.2438 1.4144
E-ACT/M-CAG 101 86 85.15 0.2454 1.3926
E-ACA/M-CTC 120 108 90.00 0.2142 1.3430
E-ACT/M-CAC 139 135 97.12 0.2547 1.4109
E-AAC/M-CAG 140 131 93.57 0.2142 1.3497
E-ACA/M-CAA 125 119 95.20 0.2670 1.4448
E-ACT/M-CTC 121 102 84.30 0.2183 1.3612
E-ACC/M-CAG 147 128 87.07 0.2075 1.3262
平均Mean 131 119.5 91.22 0.2332 1.3789
总和 Total 1310 1195 — — —

2.2 遗传相似性分析
参试的 118 份种质中 , 遗传相似性系数在 0.583~
0.929 之间 , 平均为 0.750。遗传相似性系数最高的是
RB85-5113和 SP80-0185, 达到 0.929; 遗传相似性系数最
低的是云蔗 04-622 和 CP89-2376, 为 0.583。从各国遗传
相似性系数看, 澳大利亚材料(0.801)>菲律宾材料(0.775)
>法国材料(0.768)>中国材料(0.753)>巴西材料(0.745)>美
国材料(0.725)。说明各国种质之间的遗传基础差异较小,
亲缘关系较近, 其中美国种质遗传多样性相对较丰富。
2.3 聚类分析
根据遗传相似性系数, 用 UPGMA法对 118份甘蔗种
质进行聚类分析(图 1)。从图 1 可知, 在相似性系数 0.69
处切割时, 可划分为 2个类群, 第 I类群有 3份种质材料,
包括粤糖 00-236、云蔗 04-622和 SP80-1816, 这 3份种质
较早地与其他种质分开, 杂交组合选配中重点考虑; 第 II
类群有 115份种质。在相似性系数 0.74处切割时, 可将第
II 类群划分为 5 个亚群(A、B、C、D 和 E)。A 亚群包含
5份中国种质, 分别是 ROC16、ROC22、云蔗 94-375、云
蔗 89-7和云蔗 94-343; B亚群包含 12份美国和 22份菲律
宾种质; C亚群包含 4份美国和 19份澳大利亚种质; D亚
群包含 15份法国种质; E亚群包含 26份中国和 12份巴西
种质。聚类结果表明, 大部分种质亲缘关系较近, 遗传组
成相似; 美国种质在聚类中相对较分散, 说明在这 118 份
种质中美国种质多样性相对较丰富; 第 I类群和第 II类群
A亚群共计 8份种质较早地和其他 110份种质分开, 其中
6 份种质在中国已作为主要亲本在应用, 并得到了部分优
良后代材料, 这 6 份种质分别是粤糖 00-236、ROC16、
ROC22、云蔗 94-375、云蔗 89-7 和云蔗 94-343; 其他 2
份种质云蔗 04-622 和 SP80-1816 在中国杂交育种中未见
应用, 云蔗 04-622 突出特点为产量高和宿根性强, SP80-
1816为蔗糖分高和抗逆性强, 在杂交中应给予重点关注。
2.4 主效应分析
基于 Jaccard系数用 PCA法对 118份甘蔗种质 AFLP
标记结果进行主效应分析 , 显示了不同种质的分类位置
(图 2)。22 份菲律宾种质和 12 份美国种质位置集中在一
起; 15份法国种质位置集中在一起, 这个区域还零星分布
1份巴西和 6份中国种质; 27份中国和 12份巴西种质位置
集中在一起; 19份澳大利亚种质和 4份美国种质位置集中
在一起。分子主效应分析结果与分子聚类结果一致, 集中
在一个区域的种质亲缘关系较为紧密。
第 10期 昝逢刚等: 118份甘蔗种质资源遗传多样性的 AFLP分析 1881




图 1 118份甘蔗种质材料的 AFLP聚类图
Fig. 1 Dendrogram of 118 accessions of sugarcane germplasm with AFLP markers
1882 作 物 学 报 第 40卷



图 2 甘蔗种质 AFLP主效应分析图
Fig. 2 Principal components analysis of sugarcane germplasm
using AFLP data
■:澳大利亚种质;▲:巴西种质;□:中国种质;●:法国种质;
○:菲律宾种质; △: 美国种质。
■: Australia germplasm; ▲: Brazil germplasm; □: China
germplasm; ●: France germplasm; ○: Philippines germplasm;
△: USA germplasm.
3 讨论
3.1 AFLP标记在甘蔗遗传多样性研究中的有效性
AFLP 标记多态性强, 结果稳定, 重复性好, 是一种
理想、有效的遗传标记。本研究采用 AFLP 标记技术对
118 份国内外甘蔗种质材料进行遗传多样性分析, 用 10
对自己筛选的引物扩增共得到 1310 条谱带, 其中多态性
条带数目为 1195条, 多态性条带比率为 91.2%, 这低于庄
南生等[8]用 4 对 AFLP 引物对 54 份甘蔗种质扩增所得
98.5%的多态性比率, 但远高于劳方业等[17]用 15对 AFLP
引物对 78 份中国自育甘蔗种质亲本扩增所得 79.3%的多
态性比率。多态性存在一定差异, 可能与引物数量、不同
品种材料有一定关系, 但都显现出较高的多态性检出率。
聚类结果则表明大部分种质亲缘关系较近 , 遗传组成相
似。通过对 AFLP分子标记数据的相似性分析、主效应分
析, 有效准确地反映出各国不同种质间的亲缘关系, 与目
前种质材料之间普遍共祖现象相吻合。因此 AFLP分子标
记适合于各国甘蔗种质遗传多样性研究。
3.2 引进甘蔗种质的应用
甘蔗种质的引进是最简单、最经济、最有效的育种方
法。一方面用于生产应用, 另一方面可用作亲本或中间材
料。近年来, 引进的种质 F134、ROC1、ROC10、ROC 16、
ROC 22和 ROC 25在我国甘蔗生产上取到了非常重要的
作用, 尤其是 ROC22 取到了举足轻重的作用。甘蔗种质
的引进和利用, 在中国甘蔗种质创新、甘蔗杂交育种和蔗
糖产业发展中起到了重大作用。许多种质都曾经是我国的
主栽品种, 目前 ROC 22仍然占我国甘蔗栽培面积的 60%
左右。据不完全统计 , 我国利用引进种质 Co419、
CP49-50、NCo310[1]、CP72-1210[2], 分别育成了 24、26、
27和 12个优良品种。桂糖 11、ROC 10、ROC 16和 ROC
22以及新良种福农 94-0403、福农 95-1702、桂糖 25、桂
糖 26、粤糖 93-159、粤糖 00-236、云蔗 94-375 和云蔗
99-596等均含有国外引进种质血缘。本研究从各国的遗传
相似性系数看, 美国种质最小, 平均为 0.725, 且美国种
质在聚类中相对较分散 , 表明美国种质遗传多样性相对
较丰富, 在杂交利用中应给予关注。在聚类结果中, 我国
主栽品种 ROC 22分在 II类群中的 A亚群, 较早地和第 II
类群中的 110 份种质分开, 说明在遗传组成上和这 110 份
种质有较大差异; 目前我国甘蔗杂交育种中每年用 ROC
22 为亲本配制的杂交组合多达 200 个以上, 且有优良后代
材料如柳城 03-182和柳城 05-136等, 但 ROC 22黑穗病较
重, 目前的重点是如何利用、改良 ROC 22, 为甘蔗产业作
出更大的贡献。国外引进甘蔗种质在我国甘蔗产业中起到
了重要作用, 在加强自主创新的同时, 应高效率应用好国
外引进甘蔗种质, 尤其应加强将这些种质作为杂交亲本。
3.3 AFLP聚类与甘蔗种质系谱的关系
甘蔗系谱是杂交组合选配的重要依据。由于甘蔗杂交
存在自交串粉等现象 , 导致部分系谱不能真实反映其亲
缘关系, 且甘蔗遗传背景复杂, 相同组合后代也可能存在
较大遗传差异[8-9]。刘家勇等[9]采用 AFLP 标记技术对 68
份甘蔗种质的亲缘关系研究显示 , 来自同一杂交组合
NCO310×QN54-7096 的 Q121、Q124、Q135 和 Q141, 只
有 Q121 和 Q124 分在同一组, Q135 和 Q141 被分在不同
组中; 庄南生等[8]采用AFLP标记技术对 54份甘蔗种质研
究表明, 来自同一杂交组合 CP49-50×F134 的广西 1 号和
闽糖 70-611, 并未分在一组。本研究中云蔗 04-621、云蔗
04-622和云蔗 04-649都来自同一杂交组合云蔗 89-7×崖城
84-125, 其中只有云蔗 04-621 和云蔗 04-649 分在第 II 类
群中的 E亚群, 云蔗 04-622分在第 I类群, 这 3个种质的
母本云蔗 89-7 则分在第 II 类群中的 A亚群。因此, 从分
子水平揭示种质的遗传差异 , 可为杂交组合选配中亲本
的选择提供系谱数据之外的佐证依据。
4 结论
118份种质资源的遗传基础差异较小 , 亲缘关系较
近。各国遗传相似性系数中, 澳大利亚材料(0.801) >菲律
宾材料(0.775) >法国材料(0.768) >中国材料(0.753) >巴西
材料(0.745) >美国材料(0.725), 表明美国种质遗传多样性
相对较丰富。聚类结果显示 , 粤糖 00-236、ROC16、
ROC22、云蔗 94-375、云蔗 89-7、云蔗 94-343、04-622
和 SP80-1816 等 8 份种质较早地和其他 110 份种质分开,
其中粤糖 00-236、ROC16、ROC22、云蔗 94-375、云蔗
89-7 和云蔗 94-343 等 6 份种质已在中国作为主要亲本应
用, 并得到了部分优良后代材料, 云蔗 04-622 和 SP80-
1816 在中国杂交育种中未见应用, 在杂交组合选配中应
给予重点关注。
第 10期 昝逢刚等: 118份甘蔗种质资源遗传多样性的 AFLP分析 1883


References
[1] 李奇伟, 陈子云, 梁洪.现代甘蔗改良技术. 广州: 华南理工大
学出版社, 2000. pp 11–18
Li Q W, Chen Z Y, Liang H. Modern Technology for Sugarcane
Improvement. Guangzhou: South China University of Technol-
ogy Press, 2000. pp 11–18 (in Chinese)
[2] 邓海华, 李奇伟. CP72-1210 在我国甘蔗育种中的利用. 广东
农业科学, 2007, 11: 18–21
Deng H H, Li Q W. Utilization of CP72-1210 in sugarcane
breeding program in mainland China. Guangdong J Agric Sci,
2007, 11: 18–21 (in Chinese with English abstract)
[3] AitkenK S, Li J C, Jackson P, Piperidis G, McIntyre C L. AFLP
analysis of genetic diversity within Saccharum officinarum and
comparison with sugarcane cultivars. Austr J Agric Res, 2006, 57:
1167–1184
[4] Selvi A, Nair N V, Noyer J L, Singh N K, Balasundaram N,
Bansal K C, Koundal K R, Mohapatra T. AFLP analysis of the
phenetic organization and genetic diversity in the sugarcane
complex, Saccharum and Erianthus. Genet Resour Crop Evol,
2006, 53: 831–842
[5] Harvey M, Huckett B I, Botha F C. Use of Polymerase Chain
Reaction (PCR), and Random Amplification of Polymorphic
DNAs, RAPDs, for the determination of genetic distances be-
tween 21 sugarcane varieties. In: Proceeding of South African
Sugar Technologists Association, 1994, 68: 36–40
[6] Nair N V, Selvi A, Sreenivasan T V, Pushpalatha K N. Molecular
diversity in Indian sugarcane cultivars as revealed by randomly
amplified DNA polymorphisms. Euphytica, 2002, 127: 219–225
[7] Lima M L A, Garcia A A F, Oliveira K M, Matsuoka S, Arizono
H, Souza C L J, Souza A P. Analysis of genetic similarity detected
by AFLP and coefficient of parentage among genotypes of sugar-
cane (Saccharum spp.). Theor Appl Genet, 2002, 104: 30–38
[8] 庄南生, 郑成木, 黄东益, 唐燕琼, 高和琼. 甘蔗种质遗传基
础的 AFLP分析. 作物学报, 2005, 31: 444–450
Zhuang N S, Zheng C M, Huang D Y, Tang Y Q, Gao H Q. AFLP
analysis for sugarcane germplasms. Acta Agron Sin, 2005, 31:
444–450 (in Chinese with English abstract)
[9] 刘家勇, 赵培方, 刘新龙, 赵俊, 杨昆, 吴才文, 应雄美, 昝逢
刚, 陈学宽. 68份国外甘蔗种质资源遗传多样性的AFLP分析.
湖南农业大学学报, 2013, 39: 466–470
Liu J Y, Zhao P F, Liu X L, Zhao J, Yang K, Wu C W, Ying X M,
Zan F G, Chen X K. Genetic diversity analysis on 68 foreign
sugarcane germplasms (Saccharum spp.) with AFLP technique. J
Hunan Agric Univ, 2013, 39: 466–470 (in Chinese with English
abstract)
[10] Vos P, Hogers R, Bleeker M, Reijans M, van de Lee T, Hornes M,
Frijters A, Pot J, Peleman J, Kuiper M, Zabeau M. AFLP: a new
technique for DNA fingerprinting. Nucl Acids Res, 1995, 23:
4407–4414
[11] 劳方业, 刘睿, 何慧怡, 邓海华, 陈仲华, 陈健文, 符成, 张垂
明, 杨业后. 崖城系列甘蔗亲本遗传多样性的 AFLP标记分析.
分子植物育种, 2008, 6: 517–522
Lao F Y, Liu R, He H Y, Deng H H, Chen Z H, Chen J W, Fu C,
Zhang C M, Yang Y H. AFLP analysis of genetic diversity in
series sugarcane parents developed at HSBS. Mol Plant Breed,
2008, 6: 517–522 (in Chinese with English abstract)
[12] Schenck S, Crepeau M W, Wu K K, Moore P H, Yu Q, Ming R.
Genetic diversity and relationships in native Hawaiian Saccha-
rum officinarum sugarcane. J Hered, 2004, 95: 327–331
[13] 李鸣 , 谭裕模 , 李杨瑞 , 李容柏 , 高国庆 . 甘蔗(Saccharum
officinarum L.)品种遗传差异的 AFLP 分子标记分析. 作物学
报, 2004, 30: 1008–1013
Li M, Tan Y M, Li Y R, Li R B, Gao G Q. AFLP molecular
analysis of genetic difference between cultivars in sugarcane
(Saccharum officinarum L). Acta Agron Sin, 2004, 30:
1008–1013 (in Chinese with English abstract)
[14] 刘新龙, 毛钧, 陆鑫, 马丽, Karen S A, Phillip A J, 蔡青, 范源
洪. 甘蔗 SSR 和 AFLP 分子遗传连锁图谱构建. 作物学报,
2010, 36: 177–183
Liu X L, Mao J, Lu X, Ma L, Karen S A, Phillip A J, Cai Q, Fan
Y H. Construction of molecular genetic linkage map of sugarcane
based on SSR and AFLP markers. Acta Agron Sin, 2010, 36:
177–183 (in Chinese with English abstract)
[15] 吴转娣, 昝逢刚, 赵丽宏, 罗遵喜, 张树珍. 甘蔗基因组 DNA
小量提取与大量提取方法研究. 生物技术通报, 2009, (增刊-1):
172–175
Wu Z D, Zan F G, Zhao L H, Luo Z X, Zhang S Z. Study on mini
and mass-extraction methods of sugarcane genomic DNA. Bio-
technol Bull, 2009, (suppl-1): 172–175 (in Chinese with English
abstract)
[16] 刘新龙, 蔡青, 毕燕, 陆鑫, 马丽, 应雄美, 毛钧. 甘蔗 AFLP
标记和 SSR 标记的 PAGE 胶快速银染检测方法. 江苏农业学
报, 2009, 25: 433–435
Liu X L, Cai Q, Bi Y, Lu X, Ma L, Ying X M, Mao J. A rapid sil-
ver staining method for PAGE used in sugarcane AFLP and SSR
molecular markers. Jiangsu J Agric Sci, 2009, 25: 433–435 (in
Chinese with English abstract)
[17] 劳方业, 刘睿, 何慧怡, 邓海华, 李奇伟, 陈仲华, 陈健文, 符
成, 齐永文, 张垂明. 我国甘蔗亲本遗传多样性的 AFLP 标记
分析. 基因组学与应用生物学, 2009, 28: 503–508
Lao F Y, Liu R, He H Y, Deng H H, Li Q W, Chen Z H, Chen J W,
Fu C, Qi Y W, Zhang C M. Genetic diversity analysis of sugar-
cane parents with AFLP in China. Genom Appl Biol, 2009, 28:
503–508 (in Chinese with English abstract)