全 文 ：中国不同地理居群鱼腥草遗传多样性分析
黎晓英1 ,2 ,魏 　麟1 ,伍贤进1 3 ,饶力群2 3
(11 怀化学院 生命科学系 ,湖南 怀化 　418008 ;21 湖南农业大学生物科学技术学院 ,湖南 长沙 　410128)
摘 　要 :目的 　研究中国不同地理居群鱼腥草药材的遗传多样性。方法 　选取分布于我国 13 个省市的 15 个不同
居群 288 份鱼腥草样本 ,进行 A FL P 分析 , POP GEN E 及 MEGA 软件分析处理数据。结果 　通过筛选得到 10 对
A FL P 引物 ,扩增得到 110 条带 ,其中 70151 %条为多态性条带 ;有效等位基因数为 11210 ,Nei′s 多样性指数 H 为
01119 ,Shannon 多样性指数 I 为 01186 ;15 个居群遗传距离系数 01008 9～01181 8 ;用 MEGA 软件进行 U PM GA
聚类分析 ,15 个居群的鱼腥草材料被分为 3 个大分支。其中峨眉蕺菜最先与其他居群分开 ,表明它与其他居群之
间的亲缘关系较远。其他 2 个大的分支按地域聚在一起。结论 　我国鱼腥草居群间存在较高多态性 ,遗传多样性
较为丰富。
关键词 :鱼腥草 ;居群 ;遗传多样性 ;A FL P
中图分类号 :R28217 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 :0253 2670 (2010) 02 0285 04
Analysis on genetic diversity of different geographical populations of Houttuynia cordata
L I Xiao2ying1 ,2 , WEI Lin1 , WU Xian2jin1 , RAO Li2qun2
(11 Department of Life Sciences , Huaihua College , Huaihua 418008 , China ; 21 College of Life Sciences and Technology ,
Hunan Agricult rure University , Changsha 410128 , China)
Abstract : Objective 　To study the genetic diversity of different geograp hical pop ulations of Houtt uy n2
i a cordata in China1 Methods 　The genetic diversity of 15 geograp hical pop ulations of H1 cordat a f rom 13
provinces in China was estimated using amplified f ragment lengt h polymorp hism ( A FL P) markers1 The
data of amplified bands were analyzed by t he sof tware PO P GEN E and M EGA1 Results 　The ten A FL P
primers employed p roduced a total of 110 discernable and rep roduceable amplified f ragment s1 The percent2
age of polymorp hic bands within different pop ulations was 70151 %1 Genetic diversity analysis showed t hat
effective number of alleles ( N e) was 11210 , Nei′s gene diversity ( H) was 01119 , and Shannon′s genetic
diversity index ( I) was 011861 The coefficient of genetic distance was 01008 9 —01181 8 among pop ula2
tions1 A U P GMA dendrogram based on Nei′s (1972) genetic distance visualized t hat t he 15 pop ulations
were grouped into t hree different clusters , Emei pop ulation was one individual cluster group and t he ot her
pop ulations were grouped into two different clusters corresponding to the different geograp hical areas1
Conclusion 　The genetic diversity wit hin different geograp hical pop ulations of H1 cordat a in China is plen2
tif ul1
Key words : Houtt uy ni a cordat a Thunb1 ; pop ulation ; genetic diversity ; amplified f ragment lengt h
polymorp hism (A FL P)
　　鱼腥草 Houtt uy ni a cord at a Thunb1 是三白草
科蕺菜属多年生草本植物 ,别名蕺菜、折耳草等 ,原
产亚洲 ,在我国长江流域以南各省均有分布。鱼腥
草是传统中药 ,具有清热、解毒、利尿、消肿、止血、祛
咳、镇痛、抗病毒及提高免疫力等功能[1～3 ] ;其嫩叶
及根茎可食用 ,受人喜爱。随着药用和食用量的增
加 ,大量野生鱼腥草被挖掘 ,其资源蕴藏量正在渐渐
减少。因此 ,正确评价野生鱼腥草种质资源遗传多
样性 ,评估其资源及引种栽培 ,并为其有效保护提供
重要信息[4 ] ,十分必要。
·582·中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs 　第 41 卷第 2 期 2010 年 2 月
3 收稿日期 :2009204212　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
基金项目 :国家自然科学基金资助项目 (30870230) ;湖南省自然科学基金资助项目 (06JJ50059)
作者简介 :黎晓英 (1976 —) ,女 (土家族) ,讲师 ,研究方向为植物分子生物学　Tel : (0745) 6942908 　E2mail :hhlxy @1261com3 通讯作者　伍贤进　Tel :13607459358 　E2mail :hhxjwu @1631com
饶力群　E2mail :raoliqun @1631com
吴卫等[5 ]曾对鱼腥草进行了分子标记研究 ,但
由于其种源仅限于四川、重庆 ,所得结果并不能很好
反映鱼腥草资源的某些普遍性特征及信息 ;彭帅
等[6 ]运用 ISSR 分析 17 份鱼腥草的亲缘关系 ,然而
每个地方只有 1 份样品 ,不能代表该地区鱼腥草的
遗传多样性 ;蓝云龙等[ 7 ] 利用 RA PD 技术对 23 个
来源于全国主产区的 24 个鱼腥草样品进行种质资
源遗传多样性分析 ,但是不同地理位置的样本数过
少 ,也不能很好地反映不同地理居群群体间和居群
体内的遗传多样性。本研究应用 A FL P 分子标记
技术 ,对来自中国 13 个省 (市、自治区) 15 个不同地
理居群的 288 份鱼腥草遗传多态性进行分析 ,将从
分子水平比较我国不同地理居群鱼腥草的分子差
异 ,为鱼腥草资源的合理利用与保存及新品种选育
提供理论依据 ,也为鱼腥草药材 DNA 指纹图谱的
构建提供基础。
1 　材料与方法
111 　材料 :试验材料采自我国 13 个省 (市、自治区)
15 个不同地理居群的 288 份个体样本 ,由于鱼腥草
可以进行无性繁殖 ,为避免研究遗传多样性时受克
隆多样性的影响 ,取样时保证每个样本之间的距离
大于 2 ×103 m ,并种植保存于怀化学院种质资源
圃。样品由中国科学院昆明植物研究龙春林研究员
鉴定为鱼腥草 H1 cordat a Thunb1 ,其来源见表 1。
表 1 　鱼腥草材料来源、居群代码与居群样本数
Table 1 　Source , population code , and population
sample number of H1 cordata
居群代码 居群样本数 材料来源
EM 　 17 四川峨眉山　　
YA 　 19 四川雅安　　　
NC 　 20 重庆南川　　　
ZY　 16 陕西紫阳　　　
KM 　 20 云南昆明黑龙潭
HX 　 20 贵州贵阳花溪　
L C 　 20 广西陆川　　　
H H 　 20 湖南怀化　　　
YX　 20 湖南攸县　　　
DW 　 20 湖北大悟　　　
RC 　 20 江西瑞昌　　　
L X 　 20 浙江兰溪　　　
L YG 20 江苏连云港　　
XM 　 20 福建厦门　　　
CH 　 16 广东从化　　　
112 　DNA 提取 :每个居群所选取的样本 ,采摘的新
鲜幼嫩叶片 013 g 采用于 CTAB 法提取 DNA。利
用核酸/ 蛋白定量仪定量。定量后的 DNA 稀释至
30μg/ mL 以备 PCR 扩增用。
113 　A FL P 分析 :A FL P 分析按照 Vos P 等[8 ] 的方
法进行 ,但稍作修改。酶切反应体系加入 115 U
EcoR Ⅰ,115 U Mse Ⅰ(上海生工) 和 200 ng 基因组
DNA ,37 ℃保温 3 h ;连接反应体系加入 110 U T42
DNA 连接酶、210 p mol Mse Ⅰ接头和 210 p mol
EcoR Ⅰ接头 ,15 ℃保温过夜 ;选择性扩增反应体系
加入 015 U T aq DNA 聚合酶 (上海生工) , 30 ng
Mse Ⅰ选择性引物和 30 ng EcoR Ⅰ选择性引物。扩
增产物用 2 %琼脂糖凝胶电泳。在筛选的 20 对
A FL P 选择性引物中 ,最终选用了 10 对能产生清
晰、多态性高的 DNA 指纹图谱。每对引物的选择
性扩增均重复 2 次 ,以便得到可重复的数据。
114 　数据分析 : A FL P 带为显性标记 ,按照扩增条
带的有无分别记为 1 和 0 ,只选用在 2 次重复中均
出现的带来记分。其结果为一个二元矩阵 ,将其输
入 POP GEN E1132 软件处理分析 ,计算其多态性位
点比率 ( P PB) 、有效等位基因数 ( Ne) 、Nei′s 基因多
样性指数 ( H ) 、Shannon 多样性指数 ( I ) 。采用
M EGA411 软件进行 U P GMA 聚类进化分析。
2 　结果
211 　不同居群的遗传多样性分析 :本研究筛选的
10 对引物均产生了清晰可辨的指纹图谱 ,图 1 为其
中 1 对引物在一个居群中的扩增结果电泳图。
M22 kb DNA 相对分子质量标准　1～172选择性扩增产物
M22 kb marker 　1 —172selected amplification production of AFLP
图 1 　AFLP选择性扩增结果电泳图
Fig11 　Electrophoresis of selected amplif ication
production of AFLP
总共扩增得到 110 条清晰条带 ,其中 70151 %
呈现多态性。在 110 条条带中 ,20 %的条带 (22) 为
50 %～100 %样本所共有 , 45 %的条带 ( 50 条) 为
30 %～49 %样本所共有 ,35 %的条带 (38 条) 为小于
30 %样本所共有 ; 各居群的多态位点变化从
10190 %～52156 %。经 Popgene 软件分析得出 :有
效等位基因数 ( Ne)为 11210 ,Nei′s 基因多样性指数
( H)为 01119 ,Shannon 多样性指数 ( I) 为 01186 ;各
居群的有效等位基因数、Nei′s 基因多样性指数和
Shannon 多样性指数变化范围分别为 11088 ～
11254、01049～01161、01068～01250 (表 2) 。这些
·682· 中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs 　第 41 卷第 2 期 2010 年 2 月
数据表明鱼腥草不同地理居群内遗传多样性较低 ,
各居群间遗传多样性比较丰富。
表 2 　所有变异位点的分子进化遗传学分析
Table 2 　Genic variation for all loci molecular evolutionary
genetics by AFLP analysis
居 　群
有效等位
基因数
Nei′s 基
因多样性
Shannon′s
信息指数
多态位点
百分数/ %
四川峨眉 ( EM) 11258 01 161 01 250 52156
重庆南川 (NC) 11088 01 048 01 068 10190
陕西紫阳 ( ZY) 11110 01 059 01 084 13146
云南昆明 ( KM) 11117 01 063 01 090 14110
贵州花溪 ( HX) 11168 01 088 01 123 18159
四川雅安 ( YA) 11155 01 086 01 124 20151
湖南攸县 ( YX) 11119 01 067 01 098 16167
江西瑞昌 ( RC) 11105 01 059 01 087 14174
广西陆川 (LC) 11126 01 070 01 101 16167
湖北大悟 (DW) 11102 01 057 01 084 14110
浙江兰溪 (L X) 11094 01 054 01 079 13146
湖南怀化 ( H H) 11109 01 061 01 089 14174
江苏连云港 (L YG) 11095 01 054 01 079 13146
福建厦门 ( XM) 11097 01 055 01 080 13146
广东从化 (CH) 11099 01 056 01 081 14110
Total 11228 01 119 01 186 70151
212 　不同居群间的遗传相似性和遗传距离 :根据
POP GEN E1132 计算的各居群间的遗传相似性和遗
传距离 ,得到的遗传距离为 01008 9～01181 8 ,其中
遗传距离最大的来自四川峨眉的蕺菜 EM 和福建
厦门的鱼腥草 XM 之间的 01181 8 ;最小的是江苏
连云港与浙江兰溪的鱼腥草之间 ,为 01008 9。各居
群的遗传距离和遗传相似性见表 3。
213 　不同居群间的 U P GMA 聚类分析 : 运用
M EGA411 软件根据各居群的遗传距离构建 U P G2
MA 树 ,15 个居群的鱼腥草材料被分为 3 个大分
支。其中峨眉蕺菜最先与其他居群分开 ,表明它与
其他居群之间的亲缘关系较远。其他 2 个大的分支
大致按地域聚在一起 :第 1 支为西南地区的 5 个居
群 ( KM、HX、YA、ZY、NC) ,包括云贵高原、四川、重
庆等地 ;第 2 支为中南和东南沿海地区的 9 个居群
( YX、DW、H H、L C、RC、L YG、L X、XM、CH) ,包括
湖南、广西、湖北、江西、江苏、福建、广东等地的鱼腥
草 (图 2) 。
3 　讨论
本研究总共扩增得到1 1 0条清晰条带 ,其中
表 3 　各居群的遗传相似性和遗传距离
Table 3 　Nei′s genetic similarity and genetic distance of H1 cordata of different geographical populations in China
居群 ID EM NC ZY KM HX YA YX RC LC DW L X H H L YG XM CH
EM 　 — 01904 6 01890 2 01877 5 01 869 5 01 846 1 01 853 3 01 849 3 01 840 0 01 845 3 01836 8 01844 7 01845 8 01833 7 01838 4
NC 　 01100 2 — 01979 8 01971 2 01 967 7 01 945 4 01 940 3 01 937 5 01 937 7 01 927 9 01924 6 01921 2 01924 2 01925 0 01925 9
ZY　 01116 3 01020 4 — 01971 0 01 979 3 01 954 5 01 940 2 01 935 8 01 943 1 01 928 7 01937 0 01924 7 01933 8 01927 4 01923 7
KM 　 01130 7 01029 3 01029 4 — 01 986 5 01 963 2 01 942 7 01 939 9 01 930 6 01 936 9 01938 3 01926 7 01930 6 01940 5 01921 2
HX　 01139 8 01032 8 01020 9 01013 5 — 01 984 1 01 952 1 01 947 2 01 949 2 01 939 8 01940 8 01937 0 01934 6 01939 3 01938 4
YA 　 01167 1 01056 2 01046 6 01037 4 01 016 0 — 01 967 7 01 953 2 01 964 5 01 954 8 01954 6 01954 3 01947 1 01958 6 01959 3
YX 　 01158 6 01061 5 01061 7 01059 0 01 049 1 01 032 9 — 01 978 7 01 967 6 01 987 3 01972 4 01976 8 01963 9 01969 9 01970 6
RC 　 01163 3 01064 5 01066 4 01062 0 01 054 2 01 048 0 01 021 6 — 01 953 7 01 965 2 01966 6 01955 7 01957 7 01955 8 01952 6
L C 　 01174 3 01064 3 01058 6 01071 9 01 052 1 01 036 2 01 032 9 01 047 4 — 01 963 1 01966 8 01966 7 01958 9 01973 4 01971 0
DW 　 01168 1 01074 8 01074 0 01065 2 01 062 1 01 046 2 01 012 8 01 035 5 01 037 6 — 01973 5 01985 9 01965 7 01973 1 01976 0
L X 　 01178 2 01078 4 01065 1 01063 7 01 061 0 01 046 4 01 027 9 01 033 9 01 033 7 01 026 8 — 01959 7 01991 1 01980 3 01961 0
H H 　 01168 8 01082 1 01078 2 01076 1 01 065 1 01 046 8 01 023 5 01 045 3 01 033 9 01 014 2 01041 1 — 01957 6 01969 0 01968 5
L YG　 01167 5 01078 8 01068 5 01072 0 01 067 6 01 054 4 01 036 8 01 043 2 01 042 0 01 034 9 01008 9 01043 3 — 01969 5 01959 9
XM 　 01181 8 01077 9 01075 4 01061 3 01 062 6 01 042 3 01 030 6 01 045 2 01 026 9 01 027 3 01019 9 01031 5 01031 0 — 01976 1
CH 　 01176 2 01076 9 01079 3 01082 1 01 063 6 01 041 6 01 029 9 01 048 6 01 029 4 01 024 3 01039 8 01032 1 01041 0 01024 2 —
　　表中右上角为遗传相似性 ;左下角为遗传距离
Nei′s genetic similarity (above diagonal) and genetic distance (below diagonal)
70151 %呈现多态性。这一结果表明不同居群鱼腥
草种质资源多态性水平较高。四川、重庆和云贵高
原等地的鱼腥草遗传多样性相对较丰富 ,与吴卫用
ISSR 分析四川、重庆鱼腥草遗传多样性的结果一
致[5 ] 。通过聚类分析将不同居群鱼腥草分为 3 个不
同分支 ,其分类和鱼腥草的遗传多样性与种源的地
理分布存在一定关系 ,与蓝云龙等[ 7 ] 和彭帅等[6 ] 的
结果一致。
鱼腥草居群内遗传多样性较低 ,居群之间维持
着较高的遗传变异 ,这与其生物学性质是一致的 :鱼
腥草的生态适应强 ,在我国分布比较广泛 ,而广布种
往往维持有较高的遗传变异 ;同时鱼腥草是无融合
种宗的孑遗 ,其种宗凭借杂交优势及无融合生殖优
势的保持 ,将蕺菜强大竞争力和广泛适应性等遗传
特性保持下来[9 ] 。另外 ,鱼腥草可以进行营养繁殖 ,
其突变也是使个体更适应环境 ,在同样的生境下可
·782·中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs 　第 41 卷第 2 期 2010 年 2 月
图 2 　中国不同地理居群鱼腥草的 UPGMA树
Fig12 　UPGMA Dendrogram based on Nei′s genetic distance
of H1 cordata of different geographical
populations in China
能会使居群一致度较高。但是本实验通过远距离采
样 ,没有研究其克隆多样性 ,也避免了其克隆多样性
对本研究结果的影响。同时 ,地理隔离( 包括河流、
山脉、冰川以及人为的公路和沟渠)阻碍居群间基因
交流 ,因此对居群遗传结构具有重要的影响 ,通常导
致高的居群分化水平[10 ] 。鱼腥草分布广泛 ,常见于
山坡、田埂、溪谷旁 ,所处地理环境异质度高、地理地
形复杂 ,以此来看适应差别以及采样点之间相距较
远 ,基因交流有限也可能是鱼腥草居群间分化的原
因之一[11 ] 。
本研究利用 A FL P 分子标记技术对我国鱼腥
草种质资源遗传多样性和遗传结构进行分析 ,为鱼
腥草这一药用植物的引种驯化、遗传育种、繁育栽培
和标准化种植提供理论依据。同时 ,为建立鱼腥草
中药材及其优良品种的 DNA 指纹图谱奠定基础。
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秋水仙素诱导茴香多倍体的研究
任安祥 ,潘春香 3 ,何金明 ,张振明 ,肖艳辉 ,林 　舒
(韶关学院英东生物工程学院 ,广东 韶关 　512005)
摘　要 :目的 　探讨不同秋水仙素浓度和不同处理时间诱导茴香多倍体的效果。方法 　采用种子浸泡法以不同秋
水仙素浓度、不同处理时间诱导下的种子的萌发率和诱变率、胚根诱变体的外部形态、染色体数量、内部组织构造
以及精油量和成分进行了比较。结果 　诱导液质量浓度为 0113 % ,处理时间为 24 h 时的诱导效果最好 ;诱导后的
突变体胚根与对照相比 ,表现粗大、染色体数目明显增加、胚根的内部细胞数量明显增多、4 种主要精油成分中除莳
萝芹菜脑略低于对照外 ,柠檬酸、反式2茴香脑和莰烯 3 种成分均显著提高。结论 　秋水仙素诱导的突变体可以较
大幅度地提高茴香主要精油成分的量 ,为茴香高精油量多倍体新品种的培育提供了依据。
关键词 :茴香 ;多倍体 ;秋水仙素 ;诱导
中图分类号 :R28211 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 :0253 2670 (2010) 02 0288 04
·882· 中草药　Chinese Traditional and Herbal Drugs 　第 41 卷第 2 期 2010 年 2 月
3 收稿日期 :2009205212　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
基金项目 :国家自然科学基金 (31370151) ;内蒙古自然科学基金 (2009MS0311) ;内蒙古自治区人才开发基金 (No2009212)
作者简介 :任安祥 (1960 —) ,男 ,内蒙古呼和浩特市人 ,教授 ,长期从事园艺植物载培与生理方面的研究。　
E2mail :renanxiang @1631com3 通讯作者　潘春香　Tel : (0751) 8124909 　E2mail :pcx992 @yahoo1com1cn