全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 4 期 2011 年 4 月

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短葶山麦冬遗传多样性 SRAP 标记研究
张君毅*，陈瑞凤，许金榜
华侨大学 生物工程与技术系，福建 厦门 361021
摘 要：目的 对短葶山麦冬进行遗传多样性分析。方法 利用 SRAP 分子标记技术对 47 份短葶山麦冬材料进行遗传多样
性分析。结果 15 对引物共扩增出 323 条多态性带，平均多态位点百分率为 88.47%。平均引物多态信息量（PIC）为 0.90。
Nei’s 基因多样性指数（H）为 0.197 7，Shannon’s 信息指数（I）为 0.319 0。遗传分化系数（Gst）为 0.252 8。UPGMA 聚类
表明遗传相似系数为 0.59～0.99。结论 短葶山麦冬遗传多样性水平较高，遗传变异主要在居群内。
关键词：相关序列扩增多态性（SRAP）；短葶山麦冬；遗传多样性；Shannon’s 信息指数（I）；遗传分化系数（Gst）
中图分类号：R282.7 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2011)04 - 0774 - 05
Genetic diversity of Liriope muscari using SRAP markers
ZHANG Jun-yi, CHEN Rui-feng, XU Jin-bang
Department of Bioengineering & Biotechnology, Huaqiao University, Xiamen 361021, China
Abstract: Objective To study the genetic diversity of Liriope muscari. Methods The genetic diversity of 47 populations was
analyzed by SRAP marker technique. Results Fifteen primers amplified 323 polymorphic bands, and the average percentage of
polymorphic bands reached to 88.47%. The average of polymorphism information content (PIC) was 0.90. Nei’s gene diversity index
(H) was 0.197 7 and Shannon’s information index (I) was 0.319 0. Gene differentiation index (Gst) was 0.252 8. Cluster analysis using
UPGMA method showed that genetic similarity coefficient ranged in 0.59—0.99. Conclusion L. muscari shows higher genetic
diversity and the majority of genetic variation occurs in populations.
Key words: sequence related amplified polymorphism (SRAP); Liriope muscari (Decne.) Bailey; genetic diversity; Shannon’s
information index (I); gene differentiation index (Gst)

短葶山麦冬 Liriope muscari (Decne.) Bailey 为
百合科山麦冬属植物，以干燥块根入药，具有养阴
润肺、益胃生津、清心除烦的功效，2005 年版《中
国药典》增为“山麦冬”药材的基原植物[1]。短葶
山麦冬为福建道地药材，经过长期的栽培利用，表
型性状已出现变异。尤海涛等[2]通过调查分析其 9
个主要性状数据，认为种内性状变异较大，表型性
状由基因控制受环境影响。为避免环境影响，在分
子水平研究短葶山麦冬遗传变异显得尤为重要。然
而此方面研究较少，现有报道多集中在种源鉴别方
面，如以 RAPD 标记鉴别山麦冬属 4 种植物[3]和以
rDNA ITS 序列鉴别不同产区麦冬和山麦冬[4]。徐柯
等[5]曾进行了四川麦冬自然居群间 RAPD 标记分
析，但 RAPD 技术稳定性差，扩增产率低，不利于
对比分析。因此需要一种简便、稳定、高效的分子
标记开展短葶山麦冬遗传变异的研究。
相 关 序 列 扩 增 多 态 性 （ sequence related
amplified polymorphism，SRAP）是一种以 PCR 为
基础的新型分子标记技术，针对基因 ORFs 中外显
子富含 GC 而内含子富含 AT 特点设计引物，具有
简便、稳定、中等产率等特点[6]。目前已在石斛、
忍冬、丹参等多种药用植物中得以应用[7-9]。本研究
利用 SRAP 标记技术，以我国短葶山麦冬主产区采
集的 47 份种质为材料，分析其遗传多样性，为新品
种选育和科学保护利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
试验材料主要来源于我国短葶山麦冬的主产区
福建省泉州、莆田、南安等地，海拔 35～464 m，
涉及 21 个村镇共计 47 份，材料具有较高的代表性

收稿日期：2010-09-07
基金项目：福建省农业科技重点项目（2009N0041）；福建省自然科学基金项目（2009J05078）；泉州重点项目（2008N40）
*通讯作者 张君毅（1978—），博士，主要从事药用植物资源学研究。E-mail: zjy0054@yahoo.com.cn
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和广泛性。其中 37 号和 38 号样品为野生资源，其
他样品为地方品种或主栽培种。试验材料由南京农
业大学郭巧生教授鉴定为 Liriope muscari (Decne.)
Bailey。2009 年 4 月种植保存于华侨大学山麦冬种
质资源工作圃和泉州罗溪镇短葶山麦冬 GAP 基地
种质资源圃，见表 1。
1.2 SRAP-PCR 扩增
用改良 CTAB 法提取基因组 DNA。试验选用
了 9 个正向引物和 10 个反向引物（表 2）。PCR 反
应体系：60 ng DNA、2.5 μL 10×PCR Buffer、2.0
mmol/L MgCl2、0.3 mmol/L dNTPs、0.3 μmol/L 上
下游引物，Taq 酶 1.5 U，总体积 25 μL，用无菌水
补足。PCR 扩增反应程序采用双温度变温法[6]。扩
增产物用 6%聚丙烯酰胺凝胶电泳银染检测。
表 1 供试材料来源
Table 1 Sources of materials tested
编号 产 地 编号 产 地 编号 产 地 编号 产 地
1 泉州市罗溪乡双溪村 13 泉州市罗溪乡洪泗村 25 泉州市罗溪乡建兴村 37 莆田盖尾镇蜚山(野生)
2 泉州罗溪乡大路脚村 14 泉州市罗溪乡洪泗村 26 泉州市罗溪乡三合村 38 莆田盖尾镇蜚山(野生)
3 泉州市罗溪乡三合村 15 泉州市罗溪乡洪泗村 27 泉州市罗溪乡三合村 39 泉州市罗溪乡种质圃
4 泉州市罗溪乡柏山村 16 莆田市榜头乡上昆村 28 泉州市罗溪乡后溪村 40 泉州市罗溪乡种质圃
5 泉州市罗溪乡柏山村 17 莆田市盖尾镇东公村 29 泉州市罗溪乡后溪村 41 泉州市罗溪乡种质圃
6 泉州市罗溪乡柏山村 18 莆田市榜头乡后板村 30 泉州市罗溪安内村 42 南安市乐峰乡炉星村
7 泉州市罗溪乡柏山村 19 莆田市榜头乡后堡村 31 泉州市罗溪乡新东村 43 泉州市罗溪乡洪泗村
8 泉州市罗溪乡柏山村 20 莆田市榜头乡象山村 32 泉州市罗溪乡新东村 44 泉州市罗溪乡洪泗村
9 泉州市罗溪乡三村 21 泉州市马甲乡梧峰村 33 泉州市罗溪乡东方村 45 莆田市榜头乡上昆村
10 泉州市罗溪乡三村 22 泉州市马甲乡梧峰村 34 泉州市罗溪乡东方村 46 莆田市榜头乡后板村
11 南安市乐峰乡炉星村 23 泉州市马甲乡梧峰村 35 泉州市罗溪乡翁山村 47 莆田市榜头乡象山村
12 泉州罗溪乡洪泗村 24 泉州市罗溪乡建兴村 36 泉州市罗溪乡永生村
表 2 SRAP 引物序列
Table 2 Sequences of SRAP primers
名称 正向引物(5’→3’) 名称 反向引物(5’→3’)
Me1 TGAGTCCAAACCGGATA Em1 GACTGCGTACGAATTCAA
Me2 TGAGTCCAAACCGGAGC Em2 GACTGCGTACGAATTCTG
Me3 TGAGTCCAAACCGGACC Em3 GACTGCGTACGAATTGAC
Me4 TGAGTCCAAACCGGACA Em4 GACTGCGTACGAATTTGA
Me5 TGAGTCCAAACCGGTGC Em5 GACTGCGTACGAATTAAC
Me6 TGAGTCCAAACCGGAGA Em6 GACTGCGTACGAATTGCA
Me7 TGAGTCCAAACCGGACG Em7 GACTGCGTACGAATTGAG
Me8 TGAGTCCAAACCGGAAA Em8 GACTGCGTACGAATTGCC
Me9 TGAGTCCAAACCGGAAC Em9 GACTGCGTACGAATTTCA
Em10 GACTGCGTACGAATTCAT

1.3 数据分析
每个样品的扩增电泳谱带按有（1）和无（0）记
录，构成原始数据矩阵。用 POPGENE1.32 计算多
态带数（NP）、多态位点百分率（PPL）、观测等位基
因数（Na）、有效等位基因数（Ne）、Nei’s 基因多样性
指数（H）、Shannon’s 信息指数（I）、群体总遗传多
样性（Ht）、群体内的遗传多样性（Hs）、遗传分化系
数（Gst）和基因流（Nm）等。用 Excel 2003 软件计
算引物多态性信息量（PIC），PIC 指一个标记可检
测的等位基因数及其分布频率（PIC＝1－ΣPij2，
Pij 表示标记 i 的第 j 个带型出现的频率，标记 i 的总
带型从 1 到 n）。用 NTSYS-pc2.1 计算种质间的遗传
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相似系数（GS），采用非加权类平均法（UPGMA）
绘制亲缘关系树状聚类图。
2 结果与分析
2.1 引物筛选及其多态性
从90对引物组合中筛选出15对扩增条带清晰、
重复性好且稳定的多态引物组合用于 47 份种质
的扩增分析。图 1 为引物组合 M9/E1 对部分短葶山
麦冬扩增结果。15 对引物共扩增出 308 条谱带，
平均每对引物 20.5 条，其中 Me1/Em7 组合多达
33 条，Me2/Em7 组合最少，仅 11 条。多态性条带
总计 276 条，平均每对 18.4 条。每对引物产生的
多态性位点百分率（PPL）为 53.85%～100%，平
均为 88.47%。引物 PIC 介于 0.74～0.96，平均为
0.90，其中 Me2/Em6 引物 PIC 值最高 0.96，表明
该引物扩增位点多态性最高，见表 3。
另外，表 3 显示不同引物组合所得到遗传变异
统计数据不同。在 15 对引物中，观测 Na 最大值为
Me2/Em6 和 Me2/Em7 的 2（标准差为 0），最小值

图 1 引物 M9/E1 对部分种质的 SRAP 扩增电泳图谱
Fig. 1 SRAP electrophoersis of part germplasms amplified with primer pair “M9/E1”
表 3 SRAP 引物组合的扩增结果及多态性
Table 3 Results and polymorphism of SRAP primer combinations
Na Ne H I 引物组合 总带数 NP PPL/% PIC
平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差 平均值 标准差
Me1/Em1 19 17 89.47 0.90 1.894 7 0.315 3 1.337 1 0.330 7 0.209 7 0.183 2 0.328 2 0.254 7
Me1/Em10 22 13 59.09 0.95 1.590 9 0.503 2 1.527 7 0.492 1 0.268 8 0.249 7 0.375 8 0.346 0
Me1/Em3 16 15 93.75 0.74 1.937 5 0.250 0 1.099 7 0.162 8 0.077 5 0.095 6 0.153 3 0.137 7
Me1/Em7 33 32 100 0.94 2.000 0 0.000 0 1.315 2 0.322 6 0.200 2 0.168 9 0.322 6 0.228 4
Me1/Em8 21 19 90.48 0.89 1.904 8 0.300 8 1.187 1 0.176 7 0.141 9 0.112 3 0.252 3 1.165 6
Me2/Em3 26 21 84.62 0.93 1.846 2 0.367 9 1.285 8 0.319 8 0.183 8 0.163 7 0.299 5 0.225 2
Me2/Em4 20 17 85 0.90 1.850 0 0.366 3 1.215 6 0.170 8 0.162 7 0.110 9 0.282 4 0.167 3
Me2/Em6 30 29 100 0.96 2.000 0 0.000 0 1.572 8 0.253 0 0.346 8 0.114 9 0.522 1 0.143 9
Me2/Em7 11 11 100 0.87 2.000 0 0.000 0 1.409 1 0.280 0 0.266 6 0.132 7 0.425 7 0.162 0
Me3/Em8 17 16 94.12 0.91 1.941 2 0.242 5 1.338 2 0.233 4 0.231 9 0.128 6 0.377 8 0.174 6
Me9/Em1 21 20 95.24 0.91 1.952 4 0.218 2 1.348 4 0.302 2 0.225 3 0.157 7 0.361 3 0.212 2
Me9/Em2 18 18 100 0.92 2.000 0 0.000 0 1.204 5 0.149 7 0.158 2 0.099 1 0.282 5 0.141 0
Me9/Em3 21 21 100 0.91 2.000 0 0.000 0 1.249 6 0.247 7 0.173 7 0.140 0 0.294 5 0.193 4
Me9/Em6 20 17 85 0.90 1.850 0 0.366 3 1.230 4 0.247 4 0.160 0 0.144 4 0.269 9 0.205 6
Me9/Em8 13 7 53.85 0.88 1.538 5 0.518 9 1.198 2 0.286 8 0.128 5 0.168 8 0.205 0 0.250 0
平均值 20.5 18.2 88.47 0.90 1.887 1 0.230 0 1.301 3 0.265 0 0.195 7 0.144 7 0.316 9 0.267 2
物种水平 308 276 89.61 − 1.896 1 0.305 6 1.307 9 0.308 8 0.197 7 0.163 1 0.319 0 0.223 5

2 000 bp
750 bp
500 bp
250 bp

100 bp
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 M
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为 Me9/Em8 的 1.538 5（标准差为 0.518 9）。Ne、H
和 I的最大值均由引物Me2/Em6所得，分别为 1.572 8
（标准差为 0.253 0）、0.346 8（标准差为 0.114 9）和
0.522 1（标准差为 0.143 9），最小值均由引物
Me1/Em3 所得，分别为 1.099 7（标准差为 0.162 8）、
0.077 5（标准差为 0.095 6）和 0.153 3（标准差为
0.137 7）。可见不同引物会造成遗传多样性统计数据
的巨大差异。
2.2 遗传多样性分析
47 份种质的 PPL 为 89.61%，观测Na值为 1.896 1
（标准差为0.305 6），Ne值为 1.307 9（标准差为0.308 8），
H 值为 0.197 7（标准差为 0.163 1），I 值为 0.319 0
（标准差为 0.223 5），见表 3。
按来源地和性质将供试材料划分为 3 个群体，
即泉州地区群体、莆田地区群体和野生资源群体，
分析其群体结构。结果显示，3 个群体的 Ht、Hs、
Dst值分别为 0.195 5，0.146 1 和 0.049 4。Gst为 0.252 8，
表明短葶山麦冬群体遗传变异主要存在群体内，占
总变异的 74.72%，而群体间仅占 25.28%，见表 4。
3 个群体间的 Nm 值为 1.477 6，说明短葶山麦
冬群体间存在基因交换。其中，泉州和莆田全体之
间基因流为 11.059 9，比泉州与野生群体（Nm＝
1.317 6）和莆田与野生群体（Nm＝1.196 3）间有更
高的基因流（表 4）。说明泉州与莆田群体之间具有
很近的亲缘关系。GS 值表明泉州与莆田群体高达
0.980 5，大于泉州与野生群体（GS＝0.880 4）和莆
田与野生群体（GS＝0.885 4）遗传相似性，见表 5。
2.3 聚类分析
基于供试材料的遗传相似系数矩阵，采用
UPGMA 法构建了 47 份短葶山麦冬亲缘关系聚类
图（图 2）。从图 2 看出，各种质间遗传相似系数为
0.59～0.99。在相似系数 0.75 处可以将 47 个短葶山
麦冬基因型分为 A、B、C、D 共 4 个类群。A 类群
主要是来源于泉州地区种质，B 类群主要是来自莆
田地区的种质。也有部分资源没有聚在来源地类群，
如来自莆田地区的 45 号、46 号和 47 号材料聚在 A
类群。C 类和 D 类分别只有 38 号和 37 号材料，独
自聚为一类，可能与其是野生型有关。
表 4 3 个群体遗传多样性和遗传结构
Table 4 Genetic diversity and genetic structure in three groups of population
Ht Hs 群体 平均值 标准差 平均值 标准差
Gst Nm
泉州-莆田 0.186 9 0.028 0 0.178 8 0.025 3 0.043 3 11.059 9
泉州-野生 0.190 4 0.031 2 0.138 0 0.016 4 0.275 1 1.317 6
莆田-野生 0.172 2 0.032 9 0.121 4 0.018 0 0.294 8 1.196 3
3 个群体 0.195 5 0.030 3 0.146 1 0.017 0 0.252 8 1.477 6

表 5 3 个群体遗传相似性和遗传距离
Table 5 Genetic similarity and genetic distance
among three groups of population
上方为遗传相似性系数，下方为遗传距离
Genetic similarity (above diagonal) and genetic distance (below
diagonal)
3 讨论
3.1 SRAP 分子标记评价遗传多样性
SRAP 标记的结果表明，15 对引物对 47 份短
葶山麦冬基因组 DNA 扩增出 276 条多态性带，PPL
值为 89.61%，低于以 RAPD 标记研究麦冬及沿阶
草的 92.23%[5]，这应与实验材料不同有关，前者为
种内水平，后者为种间水平。该结果高于以 ISSR
标记研究相同实验材料的 PPL 值（64.36%）[10]，这
可能因 SRAP 和 ISSR 两种标记的分辨效率不同所
致。由 SRAP 和 TRAP 两种标记分析短葶山麦冬观
测 Na 值为 1.896 和 1.964，Ne 值为 1.308 和 1.332，
H 值为 1.198 和 1.209，I 值为 0.319 和 0.334。前者
结果略低于后者，可能与 SRAP 标记引物多态性信
息量（PIC＝0.90）低于 TRAP 引物（PIC＝0.93）
有关。总体而言，SRAP 和 TRAP 两种标记分析短
葶山麦冬遗传多样性结果基本一致。
本研究中泉州地区和莆田地区群体遗传距离为
0.019 7（表 5），符合 Gottlieb[11]提出同种种内居群
间遗传距离通常小于 0.05 判断，且 rDNA-序列分析
也表明泉州和莆田两地材料确为同一品种[4]。而两
类 群 泉州地区 莆田地区 野生资源
泉州地区 − 0.980 5 0.880 4
莆田地区 0.019 7 − 0.885 4
野生资源 0.127 4 0.121 7 −
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图 2 47 份短葶山麦冬 Nei 遗传距离 UPGMA 聚类图
Fig. 2 Dendrogram of 47 L. muscari germs by UPGMA
cluster analysis based on Nei’s genetic distance
者与野生群体遗传距离分别为 0.127 4 和 0.121 7，
说明栽培品种与野生种质间具有较大遗传变异。
Hamrick 等[12]认为 Nm大于 1，就足以抵制遗传
漂变的作用，也同时防止了群体分化的发生。本实
验结果显示群体间 Nm为 1.477 6，表明遗传漂变未
成为群体遗传结构的主导因素之一。
3.2 聚类分析
SRAP 标记分析 47 份材料 GS 为 0.59～0.99，
与 TRAP 标记分析结果（0.52～0.98）和 ISSR 标记
分析结果（0.64～0.98）基本一致，说明短葶山麦冬
种内遗传多样性较大，与尤海涛[2]短葶山麦冬主要
数量性状变异研究结论一致。基于遗传相似系数构
建亲缘关系聚类图。根据来源性质不同，供试材料
可自聚为一类，如 37 号和 38 号样品是野生资源。
栽培品种根据来源地区不同，大部分也可自聚为一
类，如 A 类群主要是来源于泉州地区种质，B 类群
主要是来自莆田地区的种质。当然也有少部分材料
聚在其他类群，如来自泉州地区罗西乡洪泗村的
14、15 号样品与来自莆田地区榜头乡的 19、20 号
样品都聚在 B 类。
致谢：南京农业大学郭巧生教授对研究材料予
以鉴定。
参考文献
[1] 中国药典. [S]. 一部. 2005.
[2] 尤海涛, 李 松, 陈菁瑛. 短葶山麦冬主要数量性状变
异及因子分析 [J]. 福建农业学报, 2008, 23(1): 53-57.
[3] 吴 韬, 王义权, 余伯阳, 等. RAPD 在山麦冬属四种
植物分类中的应用 [J]. 中草药, 1998, 29(1): 37-40.
[4] 黄玉吉, 陈菁瑛, 苏海兰, 等. 不同产区麦冬、山麦冬
rDNA-ITS 序列分析 [J]. 福建农业学报, 2009, 24(6):
508-512.
[5] 徐 柯, 郑 鸣, 曹 毅, 等. 四川麦冬自然居群间
RAPD 分析 [J]. 中草药, 2002, 33(7): 648-652.
[6] Li G, Ouiros C F. Sequence-related amplified polymorphism
(SRAP), a new marker system based on a simple PCR
reaction: its application to mapping and gene tagging in
Brassica [J]. Theor Appl Genet, 2001, 103: 455-461.
[7] 邓 婧, 陈 新, 宣 朴. 黄花蒿 SRAP-PCR 反应体
系的建立与优化 [J]. 中草药, 2007, 38(1): 125-128.
[8] 陈大霞, 李隆云, 吴叶宽, 等. 灰毡毛忍冬自然群体遗
传多样性的 SRAP 研究 [J]. 中草药 , 2011, 42(1):
143-147.
[9] 王维婷, 单成钢, 倪大鹏, 等. 不同来源丹参种质遗传
多样性的 SRAP 标记分析 [J]. 中草药, 2010, 41(4):
632-635.
[10] 陈瑞凤, 张君毅. 短葶山麦冬遗传多样性的 ISSR 标记研
究福建农业学报 [J]. 福建农业学报, 2010, 25(3): 245-250.
[11] Gottlieb L D. Electorphoretic evidence and plant
populations [J]. Ann Mo Bot Gard, 1977, 64: 162-180.
[12] Hoch D C, Stephnon A G. Experimental and Molecular
Approaches to Plant Biosystematics [M]. St Louis:
Missouri Botanicl Garden, 1995.

A
B
C
D
0.59 0.69 0.79 0.89 0.99
C1
C21
C22
C3
C6
C13
C4
C18
C9
C24
C26
C27
C25
C36
C29
C32
C31
C2
C11
C7
C33
C35
C47
C41
C42
C43
C28
C39
C40
C34
C44
C45
C46
C30
C5
C12
C14
C15
C19
C20
C23
C16
C17
C8
C10
C38
C37