全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2012, 38(12): 2312−2319 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由云南省科技厅项目(2008CD194)和云南省烟草公司项目(08A05)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 卢秀萍, E-mail: xplu@yntsti.com, Tel: 0877-2075055
第一作者联系方式: E-mail: xiehe126@126.com, Tel: 0877-2075074
Received(收稿日期): 2012-03-20; Accepted(接受日期): 2012-08-15; Published online(网络出版日期): 2012-10-08.
URL: http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1809.S.20121008.1256.002.html
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2012.02312
应用 IMP标记分析 30份烟草品种的遗传关系
谢 贺 1 高玉龙 1 宋中邦 1 桂毅杰 2 樊龙江 2 肖炳光 1 卢秀萍 1,*
1云南省烟草农业科学研究院, 云南玉溪 653100; 2浙江大学农业与生物技术学院, 浙江杭州 310029
摘 要: MITE (miniature inverted repeat transposable element)是植物中存在的高重复的一类转座元件。基于邻近 MITE
扩增多态设计的分子标记称为 IMP标记(inter MITE polymorphisms)。从 133个 IMP引物中筛选出 32个稳定多态的
引物, 并以 30 个烟草品种为材料, 获得 185 个多态条带, 平均每对引物检测多态条带 5.78 个。聚类分析显示, 参试
品种间遗传距离的变化范围为 0.02~0.81、平均为 0.33。30份烟草品种可分为 3类, 晒烟、香料烟、北方烤烟品种等
属 I 类; 第 II 类主要是美国 NC 系列品种、Coker 系列品种和中国云烟系列烤烟品种; 第 III 类为 2 个白肋烟品种。
结果表明, IMP标记能够在烟草中扩增并获得品种间多态信息, 可用于品种间的遗传关系分析, 这为烟草的遗传研究
及分子辅助育种奠定基础。同时, 聚类结果显示, 30个栽培烟草品种之间亲缘关系较近, 丰富烟草种质资源应是今后
育种的方向之一。
关键词: IMP分子标记; 烟草; 遗传关系
Genetic Diversity of 30 Tobacco Varieties Analyzed by IMP Markers
XIE He1, GAO Yu-Long1, SONG Zhong-Bang1, GUI Yi-Jie2, FAN Long-Jiang2, XIAO Bing-Guang1, and LU
Xiu-Ping1,∗
1 Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Sciences, Yuxi 653100, China; 2 College of Agriculture & Biotechnology, Zhejiang University, Hangzhou
310029, China
Abstract: Miniature Inverted repeat Transposable Element (MITEs) is a high copy number transposon family in plants. Molecu-
lar markers based on closely located MITEs are termed Inter MITE polymorphisms or IMP. We conducted the genetic distance
evaluation and cluster analyses of 30 tobacco varieties using IMP markers. Among 133 primers screened, 32 primers had steady
polymorphism bands. A total of 185 polymorphic bands were detected out of 30 varieties, with 5.78 polymorphism bands per IMP
primer. The genetic distance among cultivars ranged from 0.02 to 0.81, with an average of 0.33. According to cluster analyses, 30
tobacco varieties could be classified into three groups. Group I included sun-cured tobacco, oriental tobacco and flue-cured to-
bacco of northern China; group II included NC series from USA, Coker series and Yunyan series from China; group III included
two burley tobacco cultivars. The cluster analysis result closely matched the classic relationship among the cultivars. The result
showed that the IMP markers, successfully amplified in tobacco, generated fairly polymorphism and could be applied in genetic
diversity analysis. Thus, IMP markers establish a foundation for Tobacco genetic study and marker-assisted selection. The genetic
diversity is very low among 30 tobacco varieties investigated in this study, indicating that a strategy to enrich tobacco germplasm
for further breeding should be developed.
Keywords: IMP molecular marker; Tobacco; Genetic diversity
普通栽培烟草 (Nicotiana tabacum L.)属于茄科
(Solanaceae)烟属(Nicotiana)。烟草品种的选育需要系统了
解品种的遗传背景, 通过分子标记分析品种间的遗传关
系是有效手段之一。栽培烟草品种间遗传背景较狭窄, 通
过研究不同品种间的亲缘关系, 可以为烟草品种资源的
收集和育种提供依据。烟草目前的遗传多样性研究多采用
AFLP[1]、ISSR[2]、SSR[3-4]等标记, 但在烟草较窄的遗传
背景下多态性不高 , 要满足分子标记辅助育种的需求 ,
需要寻求更多有效的分子标记种类。MITE (miniature
inverted repeat transposable element)是植物中大量存在的
转座子家族, 在植物基因组中高度重复[5-8]。MITE转座元
件的特点是末端倒转重复, 长度短, 一般 100~800 bp, 内
部不含转座酶、不能自主转座的同时又有着较高的转座活
性[9]。这种转座元件以较高的几率插入到基因内部、基因
第 12期 谢 贺等: 应用 IMP标记分析 30份烟草品种的遗传关系 2313


上下游或基因间区 [6-7,9-10], 同时对基因的功能和表达产
生影响[11-12]。MITE转座元件在基因组中比例高, 种类多,
片段较小等特点 , 是遗传多态分析的理想对象。基于
MITE开发的标记在玉米中最早得到应用[13]。Chang等[14]
通过MITE元件序列的同源比对, 鉴定出基因组中候选转
座元件, 基于 MITE 的 TIR 区序列设计引物, 引物间的
MITE 串联重复多态和其他多态即是 PCR 产物多态。这
类利用 MITE 特征, 经 PCR 扩增得到的标记称为 IMP
(inter mite polymorphisms)。IMP标记具有稳定、可重复
的特点, 在大麦、小麦、燕麦、玉米和甘蔗中都得到了成
功扩增, 并得到了较高的多态性[14-16]。大麦中 88 个 IMP
标记构建的遗传连锁图显示各个标记在染色体之间和染
色体内部均匀分布[14]; 在甘蔗中, 利用 Tourist 型 MITE
开发的 IMP 标记对甘蔗属 6 个种和 4 个栽培品种的遗传
多态分析也取得了理想的结果[16]。烟草基因组含有较高
的重复序列, 一般认为在 70%以上[17-18], MITE 转座元件
在烟草等茄科物种中也大量存在, Kuang等[19]在烟草、土
豆和番茄中鉴定了 22 类 MITE 转座元件, 同时发现大量
的MITE元件插入到已知的基因 EST序列中, 这些为 IMP
标记在烟草中的开发应用提供了良好的基础。在烟草中
IMP 标记的应用未见报道。本研究拟验证开发的 IMP 标
记在烟草中的可行性, 并对 30个烟草品种进行遗传关系
分析, 为育种亲本的选配提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
所用烟草品种共 30份, 其中烤烟 26份, 白肋烟 2份,
香料烟 2份。均由云南省烟草农业科学研究院、中国烟草

表 1 供试烟草品种
Table 1 Tobacco varieties used in this study
编号
Code
品种名称
Name of varieties
类型
Type
来源
Origin
Nt01 大白筋 599 Dabaijin 599 烤烟 Flue-cured 中国山东 Shandong, China
Nt02 革新 3号 Gexin 3 烤烟 Flue-cured 中国山东 Shandong, China
Nt03 CV 87 烤烟 Flue-cured 中国山东 Shandong, China
Nt04 小黄金 1025 Xiaohuangjin 1025 烤烟 Flue-cured 中国河南 Henan, China
Nt05 红花大金元 Honghuadajinyuan 烤烟 Flue-cured 中国云南 Yunnan, China
Nt06 K326 烤烟 Flue-cured 美国 USA
Nt07 K346 烤烟 Flue-cured 美国 USA
Nt08 净叶黄 Jingyehuang 烤烟 Flue-cured 中国河南 Henan, China
Nt09 长脖黄 Changbohuang 烤烟 Flue-cured 中国河南 Henan, China
Nt10 单育 2号 Danyu 2 烤烟 Flue-cured 中国山东 Shandong, China
Nt11 TI245 烤烟 Flue-cured 美国 USA
Nt12 Hicks Broad Leaf 烤烟 Flue-cured 美国 USA
Nt13 CU263 烤烟 Flue-cured 美国 USA
Nt14 云烟 85 Yunyan 85 烤烟 Flue-cured 中国云南 Yunnan, China
Nt15 云烟 87 Yunyan 87 烤烟 Flue-cured 中国云南 Yunnan, China
Nt16 云烟 97 Yunyan 97 烤烟 Flue-cured 中国云南 Yunnan, China
Nt17 云烟 203 Yunyan 203 烤烟 Flue-cured 中国云南 Yunnan, China
Nt18 Speight G-28 烤烟 Flue-cured 美国 USA
Nt19 Coker 139 烤烟 Flue-cured 美国 USA
Nt20 Coker 176 烤烟 Flue-cured 美国 USA
Nt21 NC102 烤烟 Flue-cured 美国 USA
Nt22 NC297 烤烟 Flue-cured 美国 USA
Nt23 NC82 烤烟 Flue-cured 美国 USA
Nt24 T64 烤烟 Flue-cured 津巴布韦 Zimbabwe
Nt25 KRK26 烤烟 Flue-cured 津巴布韦 Zimbabwe
Nt26 Florida 301 烤烟 Flue-cured 美国 USA
Nt27 Tennessee 86 白肋烟 Burley 美国 USA
Nt28 YNBS1 白肋烟 Burley 中国云南 Yunnan, China
Nt29 云香巴斯玛 1号 Yunxiangbasima 1 香料烟 Turkish 中国云南 Yunnan, China
Nt30 Samsun 香料烟 Turkish 土耳其 Turkey
2314 作 物 学 报 第 38卷

育种研究(南方)中心提供。
Taq聚合酶、dNTPs、MgCl2、DNA ladder marker购
自宝生物(大连)有限公司; IRD700 荧光标记引物购自韩
国 Bioneer 公司, 丙烯酰胺和甲叉双丙烯酰胺购自 USB
Corporation (美国); Tis-Base、Boric Acid、EDTA-2Na和
CTAB购自 Amersham Biosciences (美国); Li-Cor 4300变
性电泳所用 marker和 loading buffer购自 Li-Cor公司, 其
余试剂为国产。
1.2 烟草基因组的提取
采用改良的 CTAB法提取烟草基因组 DNA。取嫩叶
1~2 g于液氮中研成粉末, 加入 65℃预热的 CTAB裂解缓
冲液(2% CTAB, 100 mmol L–1 pH 8.0 Tris-HCl, 1.2 mol L–1
NaCl, 10 mmol L–1 EDTA, 1 g L–1的 PVP-40) 15 mL, 65℃
处理 2 h; 1倍体积氯仿/异戊醇(24∶1)抽提 1次, 用 3 mol
L–1 NaAc和异丙醇沉淀 DNA, 70%乙醇洗涤, DNA干燥后
使用 500 μL TE溶解; 1倍体积酚/氯仿抽提 1次, 氯仿/异
戊醇(24∶1)抽提 2次, 用 3 mol L–1 NaAc和 1倍体积乙醇
沉淀 DNA, 70%乙醇洗涤, DNA干燥后使用 100 μL TE溶
解, 分别以 NanoDrop 2000 检测与 0.8%琼脂糖电泳检测质
量后, 于–20℃保存备用。所提取的 DNA经电泳检测, 条带
完整清晰(图 1), 紫外吸收 260/280比值在 1.8~2.0之间。
1.3 IMP引物设计与 PCR
根据美国烟草基因组测序计划(http://www.pngg.org/
tgi/login-new.html)释放的原始序列进行去冗余、拼接整理,
作为开发MITE的原始数据。应用UWGCG软件(wisconsin
genetics computer group)与 Blast软件(http://blast.ncbi.nlm.
nih.gov/)对 MITE 序列比对统计, 获得烟草 MITE 转座子
的 TIR保守结构, 并设计引物。具体方法参考 Chang等[14]
与 Bureau等[5]。
PCR扩增是在 Eppendorf Mastercycler pro PCR仪上
进行。以红花大金元等 30个烟草栽培种基因组 DNA为
模板, 反应体系含: 100 ng μL–1 DNA 0.7 μL, 2.5 mmol L–1
dNTPs 1.6 μL, 10×buffer缓冲液 2 μL, 25 mmol L–1 MgCl2
1.6 μL, TaKaRa公司 5 U μL–1 rTaq 0.3 μL, 10 μmol L–1引
物 2 μL, ddH2O水 11.5 μL, 反应总体积为 20 μL。反应程
序为 94℃预变性 2 min; 94℃变性 1 min, 58℃复性 45 s,
72℃延伸 1 min, 30个循环; 10℃保温。
1.4 PCR产物的检测
以 0.8%琼脂糖电泳检测基因组 DNA, PCR 产物经
Li-Cor 4300凝胶分析系统分离检测。依据 Li-Cor 4300凝
胶分析系统标准操作制备变性聚丙烯酰胺凝胶, 6.5%聚
丙烯酰胺溶液制胶前经过 0.2 μm 滤膜过滤及真空抽气,
APS现配现用。
1.5 数据分析
选择清晰、重复性好的条带统计、录入, 有带记为 1,
无带记为 0, 缺值记为 9。根据公式 PIC=1−Σpi2计算多态
性信息含量(polymorphism information content, PIC), pi代
表第 i 个等位基因的频率[20]。数据录入 NTSYSpc Ver.
2.11[21], 应用 Nei 等[22]方法计算遗传距离。应用 MEGA5
软件依据类平均法(UPGMA), 构建聚类图[23]。
2 结果与分析
2.1 IMP扩增产物多态性
用 4份烟草品种筛选 133个 IMP引物, 获得 32个多
态性高、重复性好的引物用于进一步研究(表 2)。用 32
个 IMP 引物扩增参试品种, 检测到稳定的多态性带 185
条, 平均每个引物扩增出 5.78条。条带分子量大小在 90~
2 000 bp之间, 其中 89.2%在 100~800 bp之间。各引物扩
增出的条带数在 5~104之间, 平均扩增 36.5个; 每个引物
多态条带数目在 1~22 个之间, 含有 6 个以上多态条带的
引物 11个, 占 34.5%。32个引物多态性信息含量(polymer-
phism information content, PIC)平均值为 0.302, 分布在
0.062 (IMPp12)到 0.526 (IMPp28)之间。图 1 显示引物
IMPp11扩增的结果。
2.2 品种间遗传相似性分析
表 3 显示, 参试品种间遗传距离的范围在 0.02~0.81
之间, 平均 0.33。遗传距离最小的 2 个品种是 CU263 和
云烟 97, 遗传距离最大的是 Ti245 和云烟 85。云烟系列
品种、NC系列品种和 Coker系列品种之间的遗传距离在
0.05~0.40之间, 符合品种选育的亲缘关系。2个非洲品种
KRK26和 T64遗传距离较近, 为 0.25。
2.3 聚类分析
依据 30份烟草品种间的遗传距离, 应用 UPGMA方
法构建的聚类树如图 2。以遗传距离 0.25 为限, 可将 30
份烟草品种分为 3大类。Florida301和 TI245两种晒烟, 云
香巴斯马 1号和 Samsun两种香料烟, 属 I类, 同归 I类的
还有小黄金 1025、净叶黄、革新 3 号、单育 2 号、大白
筋 599等北方烤烟品种。I类下又可分 3个亚类: 亚类 I1
包含 2个晒烟、2个香料烟、红花大金元和北方烤烟品种;
亚类 I2是 2个非洲烤烟品种; 亚类 I3是 Ti245, 为美国自
墨西哥引进的种质资源 , 与主要栽培烟品种距离较远 ,
这与肖炳光等[24]的结果吻合。第 II 类主要是美国 NC 系
列品种、Coker 系列品种和中国云烟系列品种, 中国云烟
系列的主要亲本 G28 和 K326 也归为此类。第 III 类为 2
个白肋烟品种。地方品种净叶黄的亲本长脖黄未归到 3
大类中。
3 讨论
3.1 烟草 IMP标记在烟草中的应用与遗传多态性
转座元件是真核生物基因组的基本组成部分[25]。在
许多植物物种中, 反转录转座子以高拷贝的形式存在于
基因间区[8,25-26]。MITE 同样以高拷贝的形式存在于基因
组中[7,9,19,27], 并与植物基因有着紧密的相关性[10,13,28]。植
物基因组中的绝大部分MITE都没有转座的活性, 处于沉
默状态[25], 稳定、丰富、序列特征明显的特点为利用MITE
开发分子标记奠定了基础。受限于较大的基因组 (约
第 12期 谢 贺等: 应用 IMP标记分析 30份烟草品种的遗传关系 2315



表 2 实验所用引物、引物扩增多态条带数目及多态性信息含量值
Table 2 IMP primers used in the study, polymorphism number, and polymorphism information content (PIC) values
多态条带数目与百分比
Polymorphic fragment 编号
No.
名称
Name
引物序列
Nucleotide sequence
扩增条带数
No. of band 数目 Number %
多态性信息含量
PIC value
1 IMPp1 RTATTTWGGAACGGAGGGAGt 24 3 12.5 0.319
2 IMPp2 CTAAGTTGCTCSGACAYG 43 2 4.7 0.207
3 IMPp3 RTACAGTCAAACCTCTCTAT 5 1 20.0 0.343
4 IMPp4 TAAGTTGCTCGGACWCGGGTG 104 4 3.8 0.062
5 IMPp5 ACTAGGTGCCATCACGA 36 3 8.3 0.378
6 IMPp6 TAGCCTGTTTGGCCAAGCTG 15 1 6.7 0.317
7 IMPp7 GCCCGTTTGGACATAAGAAA 27 1 3.7 0.239
8 IMPp8 ATAGCCCACGCCTTCC 32 9 28.1 0.117
9 IMPp9 CATGGGCTATAGCACACA 13 1 7.7 0.269
10 IMPp10 YGCGGWCCGCACAGGCAGT 62 7 11.3 0.370
11 IMPp11 CWGGRCGTGGCCATGTC 7 1 14.3 0.334
12 IMPp12 WGCCTCGCGTTCGCGAAGGA 19 1 5.3 0.062
13 IMPp13 AAGCGACCAACTTTGGTCKCT 23 1 4.3 0.428
14 IMPp14 GTATATTATGCTGGAYCGGT 47 8 17.0 0.204
15 IMPp15 CTATGTTGCWCGGACTCTCC 26 2 7.7 0.288
16 IMPp16 GTTGCNCGGACTCTCCAAAA 21 2 9.5 0.062
17 IMPp17 CTCCGGTCCACAATAAGTGA 11 1 9.1 0.205
18 IMPp18 KCCGTTCACTTTTACTTGTC 18 3 16.7 0.450
19 IMPp19 CAGTGCGGACCGCACAATTC 25 2 8.0 0.297
20 IMPp20 CACTMTGCGGDCCGCATAAC 56 19 33.9 0.308
21 IMPp21 CTAAGTTGCTCSGACAYGa 21 4 19.0 0.090
22 IMPp22 CTAAGTTGCTCSGACAYGg 19 1 5.3 0.164
23 IMPp23 RTACAGTCAAACCTCTCTATa 32 1 3.1 0.164
24 IMPp24 ACTAGGTGCCATCACGAc 99 2 2.0 0.428
25 IMPp25 ACTAGGTGCCATCACGAt 43 12 27.9 0.453
26 IMPp26 RTATTTWGGAACGGAGGGAG 50 6 12.0 0.362
27 IMPp27 ARTAATGCAAGCATTAGYTA 32 16 50.0 0.318
28 IMPp28 GGCGAACTTCAGCTCTA 36 4 11.1 0.526
29 IMPp29 CAGRGGCGGAGYYAGRAT 31 7 22.6 0.434
30 IMPp30 AGTCAGCATTAGGGTTGTAG 51 18 35.3 0.508
31 IMPp31 GCCGACATTAGGGCTCCAATCCCT 59 20 33.9 0.515
32 IMPp32 GTCAGGCGTCCACCTGGAGA 77 22 28.6 0.452
Mean 36.5 5.8 15.1 0.302
R代表 A或 G; Y代表 C或 T; S代表 C或 G; W代表 A或 T; K代表 G或 T; M代表 A或 C; D代表非 C; N代表任意 4个碱基。
R: A or G; Y: C or T; S: C or G; W: A or T; K: G or T; M: A or C; D: no C; N: anyone of the four bases.

4.5G)[4]和品种间较少的多态, 烟草分子标记的开发是烟
草遗传学研究的瓶颈 , 目前已经应用的 ISSR、AFLP、
RAPD、SSR 等标记数量有限, 尚不能满足烟草分子辅助
育种的需求, 亟需其他标记补充进来乃至有所突破。前述
结果表明, 基于 MITE序列的 IMP标记扩增稳定、操作相
对简便, 是烟草中一类可靠的新类型标记。
对 30个烟草品种进行的分析。最初选择的 133个引
物中, 有 32 个在品种间扩增出多态性条带, 每个 IMP 引
物扩增的产物清晰的条带平均 30个。对于多条带复杂产
物的分子标记分析, 应用荧光标记引物可以提高样品的
分辨率(优化条件后可达到 1 bp), 简化操作, 提高效率[14,29],
在 IMP 标记的分析中得到了较好的应用。本研究获得到
的 IMP标记, 多态引物比例 24.0%, 每条多态引物平均有
5.78个多态条带, 占扩增条带的 15.1%。其他物种 IMP标
表 3 30份烟草品种间遗传距离
Table 3 Genetic distances of the 30 tobacco varieties
Nt01 Nt02 Nt03 Nt04 Nt05 Nt06 Nt07 Nt08 Nt09 Nt10 Nt11 Nt12 Nt13 Nt14 Nt15 Nt16 Nt17 Nt18 Nt19 Nt20 Nt21 Nt22 Nt23 Nt24 Nt25 Nt26 Nt27 Nt28 Nt29
Nt01
Nt02 0.14
Nt03 0.41 0.34
Nt04 0.28 0.22 0.09
Nt05 0.12 0.12 0.25 0.14
Nt06 0.47 0.41 0.05 0.14 0.31
Nt07 0.41 0.34 0.09 0.14 0.25 0.09
Nt08 0.12 0.17 0.44 0.31 0.20 0.51 0.44
Nt09 0.44 0.44 0.22 0.17 0.34 0.28 0.28 0.34
Nt10 0.17 0.28 0.37 0.25 0.14 0.44 0.37 0.14 0.22
Nt11 0.31 0.31 0.22 0.22 0.28 0.28 0.28 0.34 0.31 0.28
Nt12 0.37 0.37 0.22 0.12 0.28 0.28 0.28 0.34 0.14 0.22 0.25
Nt13 0.34 0.34 0.20 0.09 0.25 0.25 0.25 0.37 0.17 0.31 0.28 0.07
Nt14 0.28 0.22 0.20 0.14 0.14 0.25 0.25 0.25 0.22 0.20 0.28 0.17 0.25
Nt15 0.37 0.37 0.28 0.41 0.28 0.28 0.28 0.34 0.51 0.34 0.31 0.51 0.55 0.28
Nt16 0.44 0.44 0.55 0.47 0.34 0.55 0.47 0.28 0.51 0.28 0.44 0.51 0.63 0.28 0.25
Nt17 0.47 0.55 0.51 0.37 0.37 0.44 0.44 0.51 0.41 0.31 0.41 0.47 0.44 0.51 0.47 0.55
Nt18 0.17 0.17 0.37 0.25 0.14 0.37 0.31 0.09 0.41 0.20 0.41 0.41 0.37 0.25 0.22 0.22 0.37
Nt19 0.25 0.25 0.41 0.41 0.28 0.41 0.41 0.12 0.51 0.28 0.31 0.51 0.55 0.28 0.25 0.20 0.55 0.12
Nt20 0.17 0.12 0.44 0.31 0.20 0.51 0.44 0.14 0.41 0.25 0.41 0.41 0.31 0.31 0.34 0.41 0.51 0.14 0.28
Nt21 0.25 0.14 0.47 0.34 0.22 0.55 0.47 0.12 0.37 0.22 0.31 0.37 0.41 0.28 0.37 0.37 0.55 0.22 0.25 0.17
Nt22 0.41 0.34 0.31 0.25 0.31 0.31 0.25 0.31 0.28 0.25 0.17 0.28 0.37 0.25 0.34 0.34 0.25 0.31 0.28 0.51 0.28
Nt23 0.37 0.31 0.28 0.28 0.22 0.34 0.34 0.28 0.44 0.34 0.20 0.37 0.41 0.22 0.25 0.31 0.47 0.28 0.20 0.34 0.25 0.22
Nt24 0.37 0.31 0.12 0.07 0.22 0.17 0.17 0.34 0.20 0.28 0.20 0.20 0.17 0.17 0.37 0.44 0.34 0.28 0.37 0.41 0.31 0.17 0.25
Nt25 0.31 0.25 0.12 0.02 0.17 0.17 0.17 0.34 0.14 0.28 0.25 0.14 0.07 0.17 0.44 0.51 0.34 0.28 0.44 0.28 0.37 0.28 0.31 0.09
Nt26 0.20 0.14 0.41 0.28 0.17 0.47 0.41 0.12 0.37 0.17 0.37 0.37 0.34 0.28 0.31 0.31 0.47 0.12 0.25 0.07 0.09 0.41 0.31 0.31 0.31
Nt27 0.44 0.37 0.72 0.63 0.47 0.81 0.72 0.34 0.76 0.47 0.67 0.76 0.81 0.47 0.51 0.51 0.72 0.34 0.37 0.34 0.31 0.47 0.37 0.51 0.67 0.31
Nt28 0.47 0.41 0.59 0.59 0.37 0.67 0.59 0.37 0.47 0.31 0.63 0.55 0.59 0.37 0.41 0.41 0.44 0.37 0.41 0.31 0.34 0.51 0.47 0.55 0.55 0.28 0.47
Nt29 0.28 0.28 0.44 0.31 0.20 0.51 0.44 0.25 0.47 0.25 0.47 0.34 0.37 0.25 0.41 0.41 0.44 0.25 0.34 0.31 0.34 0.44 0.34 0.41 0.34 0.28 0.47 0.31
Nt30 0.17 0.17 0.44 0.31 0.20 0.51 0.44 0.05 0.41 0.20 0.41 0.41 0.44 0.25 0.34 0.28 0.51 0.09 0.12 0.20 0.17 0.31 0.28 0.34 0.34 0.17 0.34 0.37 0.25


第 12期 谢 贺等: 应用 IMP标记分析 30份烟草品种的遗传关系 2317



图 1 引物 IMPp10的扩增结果
Fig. 1 IMP products of primer IMPp11
左侧为分子量标准, 下标数字对应表 1品种编号, 箭头指示多态条带。
Molecular weight is shown to the left of the map, the bottom numbers
correspond the codes for the cultivar given in Table 1.
Arrows indicate polymorphism bands.
记的多态条带比例一般在 20%~60%, 明显高于烟草 IMP
标记[14-16,30]。同时, 烟草 IMP标记与烟草 AFLP标记的多
态条带比例水平相当[1]。32 个 IMP 标记的多态信息含量
值平均 0.302, 与 Moon等[31]应用 SSR标记调查美国烤烟
烟草品种多态的 PIC值(0.291)较为接近, 都处于中等偏低
水平。综上所述, 一方面, IMP 标记能够稳定扩增, 得到
有效、可靠的结果; 另一方面, 在选用的品种达 30个之
多的前提下, IMP标记的多态比例、多态信息含量等指标
与其他物种相比较低, 反应出实验所用烟草品种间遗传
背景狭窄现状, 这与前人的结论是相吻合的。
3.2 30个烟草品种间遗传多样性与亲缘关系
烟草品种选育的历史与水稻、玉米等粮食作物相比
要短得多, 美国 Coker Pedigreed Seed公司 1928年最早开
展育种工作的。早期育种受育种理念、烟叶品质要求等因
素局限 , 资源应用只占烟草遗传资源的一小部分 , 存在
着遗传背景狭窄的问题[1,32-34]。国内烟草育种所选用亲本
大都由美国引进, 也存在着同样的现象 [35], 确保烟叶烘
烤、香气等工业品质的同时, 提高抗病、抗逆、适应性等
农艺性状是烟草育种的重要课题。应用 IMP标记对 30个
烟草品种的聚类分析结果, 与各个品种间的来源及系谱
关系有一定的相关性。如 2个白肋烟品种 Tennessee86和
YNBS1归为 III类。云烟系列品种都归为 II类, 同归为 II
类的还有中国云烟系列的主要亲本 Speight G-28和K326。
K326的系谱中有 NC95和 Coker 139, 且美国 NC系列品
种和 Coker系列品种之间的系谱关系非常紧密, 聚类结果
反映了这一特征。大白筋 599 等北方烤烟品种多属于 I1
类, 而云烟系列属于 II类, 这提示我们在选择亲本时应避
免近缘品种的局限, 可以考虑选用不同类品种进行杂交。
聚类结果中 , 虽然白肋烟单独分为一类 , 但并未将香料

图 2 30份烟草品种的 UPGMA系统聚类树
Fig. 2 UPGMA dendrogram of 30 tobacco varieties based on their genetic distances
2318 作 物 学 报 第 38卷

烟与烤烟区分开来, 同时已知亲缘关系较近的长脖黄与
净叶黄遗传距离也较远。这一方面可能归结为栽培烟草的
总体亲缘关系较近, 难以区分; 另一方面, IMP 标记为显
性标记, 在遗传距离的计算时与共显性标记相比会存在
偏差 [36-37], 尤其是基于显性标记区分香料烟与烤烟时 ,
结果有时不理想[32]。这反应了显性标记的局限, 有待算法
与统计方法的改进。
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