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RAPD Analysis on different cultivars of Cornus officinalis

山茱萸不同栽培品种的RAPD分析



全 文 :·430- 中革菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第3期2006年3月
山茱萸不同栽培品种的RAPD分析
陈随清“2,王利丽1,冀春茹1
(1.河南中医学院.河南郑州450008;2.郑州大学基础医学院博士后流动站,河南郑州450052)
摘要:目的分析山茱萸不同栽培品种之间的遗传美系,为山茱萸品种选育提供依据。方法采用改良后的
CTAB法从山莱萸叶片中提取总DNA,进行RAPD分析;采用SPSSIO.0软件计算DICE遗传相似性系数,Be—
tween—groupslinkage方法聚类,构建亲缘关系树系图。结果共筛选出22个lo个碱基随机引物用于PCR扩增,
12个样品获得了133条带,其中多态性条带75条,占56.39%。聚类分析结果表明:纺锤形果型自成一类,短梨形果
型与短圆柱形果型聚为一类,其余几种较长大的果型聚为一类,反映了栽培过程中人为选择的后果。结论实验结
果与山茱萸栽培品种的生物特性和区域分布基本一致;RAPD分析可作为对山茱萸品种选育的辅助手段。
关键词:山茱萸;栽培品种}RAPD
中圈分类号:R282.7 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2006)03—0430—03
RAPDAnalysisondifferentcul ivarsofCornusofficinalis
CHENSui—qing‘~,WANGLi—lil,jIChun—rul
(1.HenanCollegeofTraditionalChineseMedicine,Zhengzhou450008,China;2.PostdoetorProgramStati n,
SchoolofBasicMedicalSciences,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China)
Abstract:ObjectiveToanalyzethgeneticrelationshipamongthedifferentcul ivarsofCornusoffic—
inalisandprovidesomefoundationforhereditybreeding.MethodsAmodifiedm thodofextractingtotal
DNAfromtheleavesofC.officinalisw selectedbyimprovingthetraditionalmethodCTAB,theotal
DNAWaSanalyzedbyRAPD;thegen ticsimilaritycorrelationwascalculatedbySPSS10.0DICE
method,clusteranalyseswerecarriedoutusingBetween—groupslinkagemethod,andthegeneticdendro—
gramwasestablished.ResultsRandomprimers(2210-bD)wereselectedtobeusedforthePCR,atotal
of133bandswereamplifiedby12samples,amongwhich75bandswerepolymorphic,accountingfor
56.39%.Theclusteranalysisindicatedthat:spindleformitselfwasonegroup,shortpea —shapeandshort
eylinderieformclusteredtogether,theestlongertypesclusteredtogether,whichreflectedthresultoffir
tificialse ectioninthecourseofcultivating.ConclusionTheresultkeepsaccordancewiththebiologic
characterandterritorialdistributionofC. fficinaliscu tivars;RAPDanalysisiSanassistantmeanfor
seedbreedingofC.officinalis.
Keywords:ComusofficinalisSieb.etZucc.;cuhivars;RAPD
山茱萸Comusn所cinalisSieb.etZucc.为我
国常用中药材,俗名山萸肉、萸肉、药枣、枣皮,具有
补益肝肾、涩精固脱的功效。主要分布于我国的河
南、浙江、陕西等省,四川、安徽、山东亦有分布。山茱
萸在长期的应用和栽培过程中,种内产生很大变异,
出现较多栽培品种,主要表现在这些品种的果实从
形状、大小、颜色、质量到产量、干果肉(药材)得率等
具有较大的差异,即它们的经济价值是明显不同
的口]。笔者分别到河南的西峡县、内乡县、栾川县,浙
江的临安市、淳安市,陕西的周至县、佛坪县等地进
行了调查研究,发现山茱荑种内性状变异现象在国
内主要产区普遍存在,各品种的性状是稳定的,具有
遗传性。
本实验从山茱萸7个农家品种12个样品干燥
叶中成功地提取出了DNA,通过对200个上海生工
s系列引物进行试验,筛选出22个随机引物进行了
RAPD分析,以探讨不同品种间的亲缘关系,并初
步构建了7个农家品种的RAPD指纹数据库,为山
警銎品耆;篙蓄善慕蔷青年基金项目(0412000700);河南省高校杰出科研人才创新工程基金项目(z004KYcx。07)
储简介。赞躲;甓高魏博士Fax’教:(授’037研究1)65方向9625舯46药规E-ma范化iltsu种iq器量麓毒船:发表论文”余篇’参编著作5部
万方数据
中革喃ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第3期2006年3月·431·
茱萸种质资源保护和品种鉴别提供理论依据。
1材料和方法
1.1材料:山茱萸叶分别采于河南的西峡县、内乡
县、栾川县,浙江的临安市、淳安市,陕西的周至县、
佛坪县等地,经笔者鉴定,材料名称及产地见表1。
采集无病虫害的新鲜叶片,硅胶快速干燥,备用。
衰1供试样品材料
Table1 Plantmateriaistested
1.2实验方法
1.2.1总DNA的提取:取同一产地同一品种5~
lo株的植物叶片(变色硅胶快速干燥),混合后称取
lg,经液氮处理提取基因组DNA。总DNA的提取
采用改良后的CTAB法”j。
1.2.2引物筛选:实验用了200个上海生工公司生
产的s系列引物进行了研究筛选,从中选出了22个
条带清晰、重现性好、多态性强的引物,进行全部样
品的PCR扩增。筛选出的22个随机引物及碱基序
列见表2。
裹2扩增所用的22个引物豆其序列
Table2 Primers(Z2)andtheirsequencesamplified
引物 序 列 引物 序 列
S28 GTGACGTAGG$201 GGGCCACTCA
S37 GACCGCrrGT$207 t;GCAGGCTGT
$38 AGGTGACCGTS21l TTCCCCGCGA
S43 t:’F【X;C“;TCA $214 AATGcCGCAG
S45 TGAGCGGACA$275 ACACCGGAAC
$99 GTCAGGGCAASz77 GTCCTGGGTT
S115 AATGGCGCAG$333 GACIAA(j【:(X:
S】18 GAATCGGCCA$354 CACCCGGATG
S121 ACGGATCCrG S367 A(;C(;AGCAAG
S157CTACTGCeGT$382 TGGGCGTCAA
S198 CTGGC(jAACT$393 ACCGCCTGCT
1.2.3 PCR反应:反应体系为25pL:其中20
pmol/L引物2pL,核DNA约30~40ng/pI。2,ul。,
1 u/pLTaq酶2pL,dNTPs各2.5mmol/L1.5
“L,25mmol/LMgCI2 2pL,10×PCR缓冲液2.5
pL,ddH2013/1L。
扩增程序为:预变性94C、8rain;35个循环为
94℃、1rain,38C、lmin,72c、1.5rain;后延伸
72℃、5rain;4℃保存。
检测:取5HI.扩增产物于1.0%琼脂糖凝胶上用
1×TAE电泳缓冲液电泳,0.5ng/m].溴化乙锭染
色,紫外检测,凝胶电泳图像分析系统拍照,见图l。
图1引物s115对不同山茱萸样品的扩增
结果(图上的数据为个体编号)
Fig.1RAPDAmplifiedpro uctsgeneratedbyPrimer
s115toC.officinaliss mples(datainfigure
arenumber3ofindividualsamples>
1.3数据处理:通过对200个引物进行筛选,最终
选出条带清晰、多态性明显,扩增产物丰}{对分子质量
在loo~2000bp的随机引物进行PCR扩增,检测
计算有效位点数,将辽移率相同的电泳条带作为同
原位点处理,强带计为l,弱带或无带计为0,得到每
一引物不同谱带与材料的1、0化数据矩阵,进行统
计分析。计算遗传系数FEF一2Nnn/(Ⅳn+Ⅳn);
Ⅳ.、Ⅳ。;分别代表基因型(或个体)A和B所具有的
条带数,.vAB则表示A、B两个基因型共有的条带数]
和遗传距离D(D一1一F),利用SPSSl0。0软件进
行聚类分析。
2结果与分析
2.1多态性及相似性分析:实验用了200个上海生
工公司生产的s系列引物进行了研究筛选,从中选
出了22个条带清晰、重现性好、多态性强的引物,进
行全部样品的PCR扩增,总计扩增出133条带,其
中多态性谱带75条,多态性比率为56.39%。从遗
传距离分析结果看,种下不同农家品种的遗传距离
比较接近,为0.065~0.279。
万方数据
中革喃ChineseTraditionalandHerbalDrugs第37卷第3期2006年3月
总体比较而言,不同品种之间的遗传距离大于
同一品种不同基因型(个体)之间的遗传距离,如:椭
圆形果型2号与3号、短梨形果型9号与10号、短
圆柱形果型11号与12号之间分别为0.065、
0.091、0.074;1号(纺锤形果型)与2号(椭圆形果
型)之间为0.140,见表3。
表3各样品之间的遗传距离数据衰
Table3 Geneticd stanceamongc.officinaliss mples

。1
2 3 4 5 6 7 8 9 lO ll

2 0.140
3 m1400 055
d 0.2490.1720 j40
5 n.2170 1320 1320 131
6 0.1200.10i010101830103
7 0 2270 1460 1460 i540.I270 I47
8 0.20901250.1040l34013701370lIl
90.1530.1320.1100 2390 1870.1760.1780.137
1DO】85019601640.257D 22701960.]860.1570 091
11q 1940.1520 1410 2330 l940.1840 1650.1660—1220 102
12 0.1590 l600.1602790 2370 2040 1940.1960.1060 0970.074
2.2聚类分析:聚类分析的方法是建立某种距离分
析的基础上,依样品群体相似程度的大小使群体间
形成一树状关系,并借以研究样品群体的相似性和
遗传关系。本实验以各样本之闻的遗传距离为聚类
统计变量,采用SPSSl0.00软件进行聚类分析,绘
成树状图,如图2。从图中可以看出,纺锤形果型自
成~类,短梨形果型与短圆柱形果型聚为一类,其余
几种成一大类。
图2用遗传相似系数聚类分析产生的树状图
Fig.2DendrogramofC.officinaliss mples
withgenetics milarityanalysis
3讨论
3.1现代研究证明:山茱萸中含有多种成分,如有
机酸类、环烯醚菇苷类、鞣质类、多糖、氨基酸、维生
素及矿质元素等”]。为了评价不同品种山茱萸的质
量,笔者曾以熊果酸、马钱苷、总多糖、总鞣质、水溶
性浸出物和醇溶性浸出物的量为指标,利用灰色模
式识别法进行综合品质评价,并结合药效学评价结
果及农业经济指标,筛选出椭圆形、圆柱形、长梨形
果型的山茱萸为优良栽培品种“]。
3.2实验结果和山茱萸的生长和分布基本一致,从
纺锤形果型山茱萸生长习性看更近于野生种:果小,
每果序1~3个果,挂果稀少,产量低,植株抗病力
弱 抗逆性差。同时,从树状图也可以看出各栽培品
种之问的遗传关系,纺锤形果型与果形短小的短梨
形果型和短圆柱形果型又聚为一大类,亲缘关系较
近;其余几种果形较长大的品种椭圆形果型、圆柱形
果型、长圆柱形果型、长梨形果型聚为一大类,品种
有一定混杂。这是在长期的栽培过程中人为选择的
结果,经济效益的驱使,药农总是选择果大的类型;
由于缺少品种的纯化选育,加上异地品种的交流混
栽,造成品种的混杂。
3.3 目前对这些农家品种的比较鉴定的研究大多
停留在表现型水平【5。1,而无法知道各变异类型之
间的遗传关系。山茱萸是木本植物,从幼苗到开始挂
果需要6--8年的时间,故以果实的性状对山茱萸的
品种进行鉴别、筛选与纯化是非常困难的,长期以来
药农盲目引种栽培,在主产地山茱萸的品种相当混
杂,严重影响r药农的经济利益和山茱萸药材的质
量。利用现代分子生物学技术对名农家品种进行
RAPD(randommplifedpolymorphicDNA随机扩
增多态性DNA)分析,分析其遗传分化和遗传多样
性,建立DNA遗传图谱,从DNA分子水平上建立
筛选纯化山茉萸优良品种的快速、准确的科学方法,
为山茱萸的种质鉴定提供线索,为山菜萸的栽培和
育种提供理论依据。
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万方数据
山茱萸不同栽培品种的RAPD分析
作者: 陈随清, 王利丽, 冀春茹, CHEN Sui-qing, WANG Li-li, JI Chun-ru
作者单位: 陈随清,CHEN Sui-qing(河南中医学院,河南,郑州,450008;郑州大学基础医学院,博士后流动
站,河南,郑州,450052), 王利丽,冀春茹,WANG Li-li,JI Chun-ru(河南中医学院,河南,郑
州,450008)
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2006,37(3)
被引用次数: 11次

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