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RAPD Analysis on Different Varieties of Rehmannia glutinosa

地黄不同品种的RAPD分析



全 文 :[ Αβστραχτ] Οβϕεχτιϖε: ײ¶¦µ¨ ±¨ ©¨©¨ ¦·∏¤¯ ©∏±ª¬¦¬§¨¶©²µ©¬¨ §¯¦²±·µ²¯ ¥¨¦¤∏¶¨ ²©·«¨ ¶¨µ¬²∏¶±¨ ¶¶²©²³¬∏° ³²³³¼ °¬¯§¨ º ¤±§¬°2
³²µ·¤±¦¨ ²©¦«¨ °¬¦¤¯ ¦²±·µ²¯ ²± ³¯¤±·§¬¶¨¤¶¨¶q Μετηοδ : ≥ √¨ ±¨ ©∏±ª¬¦¬§¨¶º µ¨¨ ¶¦µ¨ ±¨¨ §¬± ¤¥ ¬¨³¨µ¬° ±¨·¤±§©¬¨ §¯·¨¶·§∏µ¬±ªt||y
∗ t||z q Ρεσυλτ ανδ Χονχλυσιον :„¯¯ ²©·«¨ ° ¤±§·«¨¬µ§¬©©¨ µ¨±·§²¶¤ª¨¶º µ¨¨ ©¨©¨ ¦·¬√¨·²¦²±·µ²¯ ¦²±¬§¬¤²© ° µ¨²±²¶³²µ¤¤µ¥²µ¨¶¦¨±¶q
„ °²±ª·«¨ ° ozu qu h ³µ²³¤°²¦¤µ¥²©tusv ¤±§|su qx³³° º µ¨¨ ·«¨ °²¶·¨ ©©¨ ¦·¬√¨¥²·«¬± ¤¥ ¬¨³¨µ¬° ±¨·¤±§©¬¨ §¯·¨¶·º¬·« ©¨©¬¦¤¦¼
z| q|t h ¤±§z| qvv h µ¨¶³¨ ¦·¬√¨¯¼¬±©¬¨ §¯·¨¶·o¤±§·«¨ ©¨©¬¦¤¦¼ ²©²·«¨µ©∏±ª¬¦¬§¨¶º¤¶²√ µ¨xs h q≥ √¨ ±¨ ©∏±ª¬¦¬§¨¶·¨¶·¨§¦¤± ¥¨ ∏¶¨§
·²¦²±·µ²¯ ±²±¶¼¶·¨°¤·¬¦¶¼°³·²° ²©²³¬∏° ³²³³¼ °¬¯§¨ º q
[ Κεψ ωορδσ] ©∏±ª¬¦¬§¨ ~§²º±¼ °¬¯§¨ º ~²³¬∏° ³²³³¼
≈责任编辑 袁桂京 
地黄不同品种的 • „°⁄分析
陈京荔t o黄璐琦u o邵爱娟u o林淑芳u
kt q宣武中医医院 o北京 tsssxs ~
u q中国中医研究院 中药研究所 o北京 tssszsl
≈摘要  目的 }探讨地黄不同品种k种质l的遗传多样性和亲缘关系 o为地黄育种提供依据 ∀方法 }采用 us个
ts ¥³随机引物对 t|个地黄不同品种的基因组 ⁄‘„进行 • „°⁄分析 ∀结果 }共扩增出 tyv个位点 o其中多态性位
点 ttw条 o占 y| q| h ∀根据 ≥°≥≥ ts qs分析软件中的 ¤¦¦¤µ§相似系数矩阵绘制遗传关系树系图 ot|个地黄品种分
为北京系列 !{x2x系列 !郭里茂等 w个类型 ∀结论 }北京系列的 {个品种首先聚在一起 o{x2x系列中 x个品种较早
地聚在一起 o表明其类内具有较近的亲缘关系 ∀这一关系为地黄的育种材料的选择提供了参考 ∀
≈关键词  地黄 ~• „°⁄~亲缘关系
≈中图分类号  ≥ xyz ≈文献标识码  … ≈文章编号  tsst2xvsukussulsz2sxsx2sw
地黄是我国大宗常用中药材之一 o为玄参科植
物地黄 Ρεηµ αννια γλυτινοσα ¬¥²¶¦«q的新鲜或干
燥块根 ∀地黄具有悠久的应用历史 o为多种中成药
的主要原料 ∀据全国中药资源普查统计 o地黄年需
要量约 t tss万公斤 o已成为产区重要的经济来源
之一≈t  ∀
地黄在我国适种面积很广 o其主要栽培品种大
都集中在河南 !山西 !山东等地区 ∀目前在主产区已
经形成了一些主要品种 o这些品种是产区药农经过
多年种植 !具有一定应用价值的栽培品种 o由于种种
原因这些品种间质量参差不齐 o传统的优良种质现
在很难找到 ∀为了鉴定和评价地黄种内性状的变异
≈收稿日期  ussu2sx2tw
≈基金项目  国家自然科学基金重点项目资助kv||vsuusl
≈通讯作者  黄璐琦 电话 }kstslywstwwtt2u|xy 传真 }
kstsl{wswwvws ∞2°¤¬¯}«∏¤±ª¯∏´¬ƒ uyv q±¨ ·
和品质差异及不同种质之间的亲缘关系 o克服用传
统鉴别方法不易区分品种的缺点 o有必要利用分子
生物学等技术对其种质资源遗传多样性进行研究 ∀
• „°⁄k• ¤±§²°¯ ¼ „ °³¯¬©¬¨§°²¯¼°²µ³«¬¦⁄‘„l
随机扩增多态性是由 • ¬¯¯¬¤°¶kt||sl和 • ¨¯¶«
kt||sl两个研究小组几乎同期建立起来的一项分子
生物学技术 o此技术具有操作简单 !快速 !无放射性
污染 o分析所需 ⁄‘„ 样品量少等优点≈u ov  o因此 o
• „°⁄技术自诞生以来广泛应用于种质资源遗传多
样性的研究中 ∀
1 仪器和试剂
°• ’Š∞‘∞ × ‹∞•  „ ≤ ≠ ≤∞• k × ¦¨«±¨ 公
司 o英国l ~¬¦µ²2  … vyty 型高速离心机kŒ∞≤ 公
司 o美国 l ~ Š ±¨¨ ±∏¤±· ŒŒ • ‘„r⁄‘„ ≤¤¯¦∏¯¤·²µ
k°«¤µ°¤¦¬¤…¬²·¨¦«o英国l ~⁄≠ ≠2ŒŒŒ x型电泳仪k北
京市六一仪器厂l ~Š ±¨¨ Š ±¨¬∏¶凝胶紫外成像系统k
≥≠ ‘Š∞‘∞公司l ~ Ταθ 酶 k华美公司l ~琼脂糖
#xsx#
第 uz卷第 z期
ussu年 z月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ quz o‘²qz
∏¯¼ qoussu
k°µ²° ª¨¤公司l ~§‘×°¶k华美公司l ~≥系列引物共
ws个 ts° µ¨引物k上海生工l ~其余试剂为北京化工
厂产的分析纯试剂 ∀
2 材料和方法
2 q1 材料
本实验所用 t|个样品全部采自中国医学科学
院药用植物研究所种质圃 o经李先恩副研究员鉴定
为地黄 Ρ . γλυτινοσα的新鲜叶片 o洁净后硅胶直接
干燥 ∀每品种取 ts个单株 o样品采取混合取样 o供
试样品编号见表 t ∀
表 t 供试品来源 !采收时间
编号

品种

来源

采收时间
r年
编号

品种

来源

采收时间
r年
t 北京一号 亳州 usss tt 温县一号2u 山西 usst
u 北京四号 亳州 usst tu {x2u 河南 t|||
v 晋红一号 山西 t||| tv {x2x2s 河南 t||z
w 温县一号2t 河南 t||{ tw {x2{2u 河南 t|||
x {x2{2t 河南 t||{ tx |v2u 河南 t|||
y 大红袍 亳州 usst ty ÷ 北京 t|||
z {u| 山东 usst tz 大菜叶 北京 usss
{ 国林新一代 山西 t||| t{ 无名氏 北京 usss
| 郭里茂 山西 usst t| {vt 山东 usst
ts 狮子头 山西 usst
2 q2 方法
2 q2 q1 总 ⁄‘„ 的提取 取干叶片约 s qu °ªo置
t qx °∞³管中 o加入液氮用镊子研碎 o立即加入
xss °保温 ys ε 的 ≤ × „… 提取液 ≈ ≤ × „…u h o
×µ¬¶2‹≤ k¯³‹ { qsl tss °°²¯#p t o∞⁄× „ us °°²¯#
pt o‘¤≤¯t qw °²¯#p t o巯基乙醇 u h  及巯基乙醇
us ˏ混匀 oys ε 保温 ws °¬±~加入等体积的氯仿2
异戊醇kuwΒtl抽提 o轻轻颠倒混匀 ots sss µ#°¬±p t
离心 ts °¬±o吸取上清液 o加入等体积的沉淀缓冲
液≈≤ × „…t h o×µ¬¶2‹≤ k¯³‹ { qsl xs °°²¯#pt o∞⁄2
× „ ts °°²¯ #pt o巯基乙醇 t h   o室温下放置 vs
°¬±以上 ots sss µ#°¬±p t离心 ts °¬±o小心去掉上
清液 o分别用 zs h乙醇和无水乙醇各洗涤 t次 o弃
掉洗液挥干 ∀用 ×∞溶解 ⁄‘„ o用紫外分光光度计
测定 ⁄‘„浓度后进行 °≤ • 扩增 ∀
2 q2 q2 • „°⁄扩增反应 反应体系 }总体积为 xs
ˏo其中模板 ⁄‘„ 约 xs ±ªot qx °   ª≤ u¯ oΤαθ
酶 x˜ o§‘×°¶各 s qu °  o引物为¯qx °  ∀扩增程
序为 |y ε 预变性 x °¬±o|w ε wx ¶ovy ε t °¬±ozu
ε t qx °¬±ows个循环 o后延伸 zu ε x °¬±∀扩增产
物于 u qs h琼脂搪凝胶上 o用 t ≅ × „∞电泳缓冲液
电泳 o紫外检测拍照 ∀扩增图见图 t ∀
图 t 引物 ≥xx的扩增图谱
t q北京一号 u q北京四号 v q晋红一号 w q温县一号2t x q{x2{2t y q大红袍 z q{u| { q国林新一代 | q郭里茂
ts q狮子头 tt q温县一号2u tu q{x2u tv q{x2x2s tw q{x2{2u tx q|v2u ty q÷ tz q大菜叶 t{ q无名氏 t| q{vtk图 u同l
 q¤µ®
2 q2 q3 数据分析 对凝胶紫外成像系统中重复性
好且清晰的条带记数条带 ∀用 tss¥³ ⁄‘„ ¤¯§§¨µ
作分子量标记 o对照反应产物在胶上的位置 o将迁移
率相同的带作为同源位点处理 o得到 t os数据k有带
计为 t o无带计为 sl矩阵 o用 ≥°≥≥ ts qs分析软件中
的¤¦¦¤µ§方法计算样品间的相似系数 o用 • ¬·«¬±2
ªµ²∏³¶¬¯±®¤ª¨ 聚类方法分析 o建立样品间的亲缘关
系树系图 o见表 u o图 u ∀
3 结果
3 q1 • „°⁄扩增结果
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Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ quz o‘²qz
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us个引物共扩增出 tyv个条带 o其中多态性条
带 ttw条 o占总扩增条带数的 y| q| h o见表 v o扩增
产物多集中在 uss ∗ u sss ¥³∀
表 u t|个地黄品种 ¤¦¦¤µ§相似系数矩阵
编号 t u v w x y z { | ts tt tu tv tw tx ty tz t{ t|
t t qsss
u s q{yx t qsss
v s qzxs s qzs{ t qsss
w s qz{| s qzx| s q{vt t qsss
x s qzvy s qzuu s qztx s qz{w t qsss
y s q{{| s q{ss s qzsx s qz{u s qzzt t osss
z s qyzz s qztw s qzsz s qzw{ s qy|x s qyxs t osss
{ s qzv| s qzv{ s qyvv s qy{v s qyux s qzx| s qx|y t qsss
| s qx{| s qx|t s qx{y s qysz s qysx s qxxv s qxzs s qxy{ t qsss
ts s qztu s qyzw s qyzz s qy|u s qx|w s qzvv s qx|| s qz{{ s qyvy t qsss
tt s qyxw s qywv s qzts s qzz{ s qywz s qyxu s qyyw s qztx s qywt s q{tt t qsss
tu s qzsx s qyyz s qy{v s qy{w s qyts s qzv| s qytx s qzyz s qyxx s q{zv s q{t{ t qsss
tv s qztw s qy{{ s qzvw s qzwy s qyvu s qzuv s qyux s qy{{ s qx|{ s qzxs s qz{w s qzxy t qsss
tw s qyzt s qyys s qzuz s qz|u s qyzy s qy{t s qywx s qyzt s qxzs s qyyz s qzvx s qyx| s qz|{ t qsss
tx s qzu| s qztx s qzvy s qzw{ s qywz s qztu s qyty s qyyz s qxxt s qy{z s qy|u s qy|u szuz s qz{y t qsss
ty s qy|u s qyz| s qyy| s qy|z s qx|| s qy{{ s qyuz s qy|t s qxw{ s qyw| s qywu s qyxw s qy{| s qzw{ s qz{y t qsss
tz s qzx| s qzt| s qzss s q{sy s qyzy s qzwt s qyxz s qzsy s qxzs s qy|t s qzuu s qyzu s qzt| s q{sv s q{ss s qz{| t qsss
t{ s qy|{ s qyx| s qyzx s qzsv s qzsw s qy|w s qyxy s qywz s qxyv s qywt s qywy s qyut s qyt| s qzsu s qzv{ s qzws s q{tv t qsss
t| s qz{z s qzww s q{tw s qzyy s qzss s qzxw s qy|u s qztz s qxzz s qzu| s qzs{ s qzyu s qzt{ s qy|| s qzys s qzut s qzzz s qztw t qsss
表 v • „°⁄分析所用的引物序列及扩增结果
引物名称 扩增条带数 多态性条带数 多态性r h 引物名称 扩增条带数 多态性条带数 多态性r h
≥u{ { y zx qs ≥yu ts z zs qs
≥vs tt | {t q{ ≥yy { z {z qx
≥vt y w yy qz ≥zv tu { yy qz
≥vv y v xs qs ≥{t y w yy qz
≥vx w u xs qs ≥|w { x yu qx
≥ws tw tu {x qz ≥tsw { v vz qx
≥wx y v xs qs ≥v|v z x zt qw
≥xs ts y ys qs ≥wyu tu { yy qz
≥xt ts { {s qs ≥wyv { w xs qs
≥xx tu z x{ qv ≥wyw z v wu q|
3 q2 地黄不同品种的聚类分析 k图 ul
t|个地黄不同品种被聚为 w类 }北京 t号ktl o
大红袍kyl o北京 w号kul o{vtkt|l o晋红 t号kvl o温
县 t号2tkwl o{x2{2tkxl o{u|kzl聚为 „ 类 ~{x2{2u
ktwl o|v2uktxl o大菜叶ktzl o无名氏kt{l o÷ktyl
聚为 …类 ~狮子头ktsl o{x2uktul o温县 t号2ukttl o
{x2x2sktvl o国林新一代k{l聚为 ≤ 类 ~郭里茂k|l为
⁄类 ∀
图 u t|个地黄品种 • „°⁄分析结果聚类图
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Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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4 讨论
本实验结果显示 }所有北京系列聚为 „ 类 o所
有 {x2x系列聚为 ≤ 类 o郭里茂单独为 ⁄类 o其余样
品聚为 …类 o这与外观性状观察基本一致 o即 „ 类
特征 }块根纺锤形 !产量较高 ~…类特征 }叶片宽大 o
皱褶明显 o块根小 ~≤ 类特征 }块根薯状 o表面有疙
瘩 o产量高 ~⁄类特征 }植株较高 o叶多泡 o块根圆 o表
皮黄细 o芽眼多且深 o笼头短≈t  ∀表明 }分子标记的
方法可以作为地黄的品种选育中鉴别和选择原始材
料的工具 ∀
通过实验发现 }郭里茂k⁄l与地黄 {x p x系列
k≤l的外观性状虽然极为相似 o但遗传距离较远 o表
明它们存在较大差异 o可以分别作为一种育种材料 ∀
从遗传关系聚类图中可以得出 }样品北京 t号
ktl !大红袍kyl !北京 w号kul的遗传距离较近 o其平
均相似系数为 s q{zz o高于其他不同品种的相似系
数 o说明它们有较近的亲缘关系 o且它们的采收地点
均为亳州 o由此可以推测 }这 v个品种的遗传背景相
似 o可以在育种中给予考虑 ∀
目前 o生产上所用的地黄由于长时间的种质互
导使得地方品种的纯度下降 o利用现代生物技术来
研究种以下的分类单位 o无疑是很有意义的 ∀本实
验在这个方面做了一点尝试 o以期建立地黄 • „°⁄
的标准模式 o在分子水平上规范 !整理地黄栽培品
种 o揭示地黄种质资源的亲缘关系 o为今后地黄栽培
育种提供依据 ∀
≈参考文献 
≈t  中国药材公司 q中国常用中药材 q北京 }科学出版社 ot||x q
uws q
≈u  • ¨¯¶«o ²¦¯ º¨²°§  qƒ¬±ª¨µ³µ¬±·¬±ª Š ±¨²°¨ ˜¶¬±ª°≤ • • ¬·«
„µ¥¬·µ¤µ¼ °µ¬° µ¨¶q‘∏¦¯ ¬¨¦„¦¬§ • ¶¨ot||s ot{ }zutv q
≈v  • ¬¯¯¬¤° Š ŽoŽ∏¥¨ ¬¯® „ • o¬√¤µŽo¨·¤¯ q⁄‘„ °²¯¼°²µ³«¬¶°
„°³¯¬©¬¨§¥¼ „µ¥¬·µ¤µ¼ °µ¬° µ¨¶ „µ¨ ˜¶¨©∏¯ ¤¶ Š ±¨¨ ·¬¦ ¤µ®¨ µ¶q
‘∏¦¯ ¬¨¦„¦¬§ • ¶¨ot||s ot{ }yxvt q
Ρ ΑΠ∆ Αναλψσισ ον ∆ιφφερεντ ς αριετιεσ οφ Ρεηµαννια γλυτινοσα
≤ ‹∞‘¬±ª2¯¬t o‹ ˜„‘Š ∏2 ¬´u o≥‹ „’ „¬2­∏¤±u oŒ‘≥«∏2©¤±ªu
kt q ‹²¶³¬·¤¯ ²© ÷∏¤± • ∏ ×µ¤§¬·¬²±¤¯ ≤«¬±¨ ¶¨  §¨¬¦¬±¨ o…¨ ¬­¬±ªtsssxs o≤«¬±¤~
u qŒ±¶·¬·∏·¨ ²© ≤«¬±¨ ¶¨ ¤·¨µ¬¤  §¨¬¦¤o „¦¤§¨ °¼ ²© ×µ¤§¬·¬²±¤¯ ≤«¬±¨ ¶¨  §¨¬¦¬±¨ o …¨ ¬­¬±ªtsszss o≤«¬±¤l
[ Αβστραχτ] Οβϕεχτιϖε: ײ ³µ²√¬§¨ °²¯ ¦¨∏¯¤µ √¨¬§¨ ±¦¨¶©²µ¬·¶¥µ¨ §¨¬±ª ¥¼ ¶·∏§¼¬±ª·«¨ ª¨ ±¨ ·¬¦µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¤°²±ª √¤µ¬¨·¬¨¶²©
Ρεηµ αννια γλυτινοσα q Μετηοδ :‘¬±¨ ·¨ ±¨ √¤µ¬¨·¬¨¶º µ¨¨ §¨·¨¦·¨§¥¼ • ¤±§²°¯ ¼ „ °³¯¬©¬¨§°²¯¼°²µ³«¬¦⁄‘„k• „°⁄l °¤µ®¨ µ¶q Ρε2
συλτ : × «¨ us ¶¨¯¨ ¦·¨§³µ¬° µ¨¶³µ²§∏¦¨§tyv ¥¤±§¶o¤°²±ª º«¬¦«ttwky| q| h l º µ¨¨ ³²¯¼°²µ³«¬¦q„ ⁄‘„ °²¯ ¦¨∏¯¤µ§¨ ±§µ²ªµ¤° º¤¶
¶¨·¤¥¯¬¶«¨ §¥¤¶¨§²± ‹¬¨µ¤µ¦«¬¦¤¯ ¦¯∏¶·¨µ¤±¤¯¼¶¬¶²©tyv ⁄‘„ ¥¤±§¶¤°³¯¬©¬¨§¥¼ us ³µ¬° µ¨¶oº«¬¦«§¬√¬§¨ §·«¨ t| √¤µ¬¨·¬¨¶¬±·²©²∏µ
ªµ²∏³¶}Šµ²∏³ …¨ ¬­¬±ªoŠµ²∏³{x2x oŠµ²∏³ Š∏²¯¬°¤²¤±§·«¨ ²·«¨µŠµ²∏³qΧονχλυσιον :{ √¤µ¬¨·¬¨¶²© Šµ²∏³ …¨ ¬­¬±ª«¤√¨¤¦¯²¶¨ ª¨ ±¨ ·¬¦
µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³o¤±§¶² «¤√¨√¤µ¬¨·¬¨¶²© Šµ²∏³{x2x oº«¬¦«³µ²√¬§¨¶¬±©²µ°¤·¬²± ©²µ Ρεηµ αννια γλυτινοσα. ¶¥µ¨ §¨¬±ªq
[ Κεψ ωορδσ] Ρεηµ αννια γλυτινοσα ~• „°⁄~ª¨ ±¨ ·¬¦µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³
≈责任编辑 袁桂京 
本刊已加入5中国学术期刊k光盘版l6和中国期刊网 !万方数据k≤«¬±¤Œ±©²l系统科技期刊群等 o来稿一
经刊用 o本刊即拥有其在上述及所有媒介再次发表的权利 o作者如不同意可作声明 ∀作者著作权使用费与本
刊稿酬将在我刊刊用后一次性给付 o并赠样刊 t本 o单行页若干份 ∀
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