全 文 ：表 3　菊花不同栽培品种的指纹特征
Table 3　F ingerpr in t character istics of d ifferen t cultivars of F los Ch rysan them i
样　品 Α
福田白菊 01956 11042 (11127) 112313 11254 11314 (11330) (11412)
桐乡杭菊 01956 11042 11127 11231　 (11254) 11314 (11330) (11412)
盐城杭菊 11042 11127 112313 11330 114123
贡　　菊 11314 113303 11412 (11891) 11990
湖北金菊 (11231) 11314 11330 11412 118913 119903
神农香菊 11314 11330 114123 118913 119903
　　下列线加3 表示 10 强峰, 下划线表示 10 强峰或次强峰 (相对峰面积大于 0190% ) , 括号表示部分样品有这一特征峰
　　U nderline and 3 indicate peak s are among ten largest peak s in area; U nderline indicates ten largest peak s o r near to ten largest peak s
( their relative peak area ≥0190% ) ; b rackets indicat that on ly a part of th is cu lt ivar have specific peak
与菊花有明显的区别, 也有共同点。神农香菊作为野
菊花的变种, 与野菊花的指纹数据差异较大, 其保留
时间重叠率为 40% , 而与菊花类指纹数据较为接
近, 与贡菊、杭菊 (桐乡)、福田河白菊的重叠率分别
为 85%、69% 和 71% , 但其尾部峰形又呈现野菊花
的趋势。
315　由表 2, 3 可见, 图谱数据呈现明显的分类学特
征: 其中杭菊系列的 3 种菊花 (福田河白菊、桐乡杭
菊、盐城杭菊)有较大的相似性, 他们的共有峰和强度
较高的峰集中在谱图较前面的高极性部分 (01956～
11314) ; 而贡菊和湖北金菊的共有峰集中在谱图靠后
面的低极性部分 (11314～ 11900) , 其中湖北金菊继
承了神农香菊的品质, 其 Α值为 11990 的峰为第一
或第二强峰, 说明它们含有较大比例的芳香成分。虽
然由于各品种菊花的样本太少, 难以非常准确地总
结各自的独特指纹特征, 但各样品图谱准确反映了
各品种在地域和亲缘关系上的联系和区别。
　　综上所述, 菊花不同栽培品种同一指纹峰的相
对保留值 (Α值) 的 R SD 小于 1% (仅 1# 共有峰的
R SD = 113% ) , 图谱具有较高的稳定性和可比性; 每
一品种又有较多的 10 强峰和次强峰, 峰形也有较大
的相似性; 同时图谱数据也反映了菊花各品种在地
域和亲缘关系上的区别和联系, 并能与其他同属近
缘植物区别开。因此, 该方法可以用于构建福田河白
菊、湖北金菊、杭菊、贡菊等不同产地菊花的指纹图
谱。由于菊花含有大量黄酮和色素, 易氧化, 同时各
样品又采集于不同时间段, 商品等级也不同, 所以不
同品种、不同样品共有峰的峰面积比有较大差异, 所
以制定各栽培品种菊花的指纹图谱需要根据采收时
间、储存条件、商品等级等进一步进行研究。
新疆药用桑树 9 个栽培群体的 RAPD 分析
傅大煦1, 张　辉2, 陈　纹2, 苏　雪2, 孙　坤23 , 陈家宽1Ξ
(11 复旦大学生物多样性科学研究所, 上海　200433; 21 西北师范大学植物研究所, 甘肃 兰州　730070)
摘　要: 目的　从DNA 分子水平上分析新疆药用桑树资源 9 个栽培群体的遗传关系。方法　从 100 个随机引物中
筛选出 10 个引物, 用这 10 个引物做RA PD 扩增, 应用N T SYS 软件对扩增结果进行聚类分析。结果　共扩增出
108 个位点, 其中多态性位点 91 个, 多态比例为 84126% , 各群体间存在较明显的遗传分化。另外, 获得药桑的 8 个
特异位点。结论　RA PD 分析结果与新疆药用桑树资源植物的遗传关系的传统划分是基本一致的。
关键词: 桑树; 栽培群体; RA PD; 遗传多样性
中图分类号: R 282102　　　文献标识码: A 　　　文章编号: 0253 2670 (2004) 09 1053 04
RAPD ana lysis of n ine popula tion s of m ed ic ina l m ulberry cult iva ted in X in j iang
FU D a2xu1, ZHAN G H u i2, CH EN W en2, SU Xue2, SUN Kun23 , CH EN J ia2kuan1
(11 Inst itu te of B iodiversity Sciences, Fudan U niversity, Shanghai 200433, Ch ina; 21 Inst itu te
of Bo tany, N o rthw est N o rm al U niversity, L anzhou 730070, Ch ina)
·3501·中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 35 卷第 9 期 2004 年 9 月
Ξ 收稿日期: 2004202212
作者简介: 傅大煦 (1963—) , 男, 江苏人, 研究员, 博士, 主要从事天然药物的研究与开发和管理工作。3 通讯作者
Abstract: Object　To study the inherited rela t ion sh ip s among n ine m edicinal m u lberry popu la t ion s
cu lt iva ted in differen t reg ion s of X in jiang at DNA level1 M ethods　DNA of all popu la t ion s w as amp lif ied
by ten random p rim ers from 100 ram dom p rim ers, the po lymo rph ic bands of RA PD w ere coun ted1 A nd the
resu lts of popu la t ion s w ere analyzed by clu stering analysis N T SYS2PC softw are1 Results　A to ta l of 108
bands w as ob ta ined, 91 of to ta l bands (84126% ) w as po lymo rph ic1 T he resu lts ind ica ted that there w ere
apparen t and abundan t genet ic varia t ion s in M orus L 1 of X in jiang1 Besides, eigh t specif ic bands of M 1
n ig ra w ere ob ta ined1 Conclusion 　T he genet ic rela t ion sh ip among m edicinal resou rces p lan ts of m u lberry
in X in jiang indica ts by the RA PD analysis to be con sisten t w ith their t rad it ional classif ica t ion s in the m ain1
Key words: m u lberry; cu lt iva ted popu la t ion; RA PD; genet ic d iversity
　　桑树的各个部分均可入药, 桑叶、桑果、桑白皮、
桑枝等都是传统的民间药材。桑白皮中含有桑根酮、
桑呋喃等多种黄酮类物质, 具有抗A ID S 的功效[1 ] ,
桑叶中含有一种生物碱——12脱氧野尻霉素, 可以
竞争性抑制小肠麦芽糖酶、蔗糖酶和半乳糖酶等 22
糖苷酶的活性, 从而达到抑制血糖升高, 通便利尿的
功效。桑葚具有增强免疫、促进造血、抗诱变、抗衰
老、抗A ID S、降血糖、降血脂、护肝等药理功效[2 ]。新
疆具有丰富而独特的药用桑树种质资源, 主要有白
桑M orus a lba L 1、黑桑M 1 n ig ra L 1 (俗称药桑) 两
个桑种和白桑的 1 个变种鞑靼桑M 1 a lba L 1 var1
ta ta rica。新疆是我国为数不多的几个药桑栽培地区
之一[3 ] , 药桑桑葚是维吾尔族重要的民间药材, 具有
补血、镇静等功效[4 ]。新疆药桑具有果期长, 产果量
高, 桑籽结实率低等园艺学特性, 而且出汁率高, 糖
分、蛋白质及维生素含量高, 人体必需氨基酸含量丰
富, 是珍贵的药物和营养制品资源, 具有很高的开发
价值[5 ]。
　　DNA 分子标记技术在药用植物研究上的应用
越来越多[6, 7 ] , 随机引物扩增多态性DNA (RA PD )
技术因其操作简便、省时省力等优点而在药材的遗
传多样性、种属特异性、生药鉴定和道地性研究等方
面得到广泛的应用[8 ]。为探讨新疆药用桑树不同群
体的遗传关系, 本实验利用RA PD 技术对新疆不同
产地的 9 个桑树群体进行了基因组DNA 的多态性
分析, 以期为新疆药用桑树资源的鉴定与开发利用
提供依据。
1　材料和方法
111　材料: 采自新疆境内桑属植物的 2 个种 3 个分
类群共 9 个栽培群体, 其中药桑 2 个, 白桑 7 个 (其
中鞑靼桑 3 个) , 每群体随机选取 10 个以上的个体
(部分群体因栽培个体很少, 取样个体数较少) , 共计
82 个个体 (表 1)。
112　仪器与试剂: 德国 B iom etra 温度梯度 PCR
仪, H et t ichöZen trifugen 高速冷冻离心机,B iom etra
电泳仪; T aq 酶、引物、dN T P 及DNA L adders 均为
上海 Sangon 产品。
113　方法
表 1　新疆药用桑树 9 个栽培群体的采集地点和生境
Table 1　Sampl ing spots and habita ts of n ine cultivated population s of medic ina l mulberry in X in j iang
群体编号 栽培名 学　名 采集地点 个体数 生境特点
TB 白桑 白桑M 1 a lba 吐鲁番坎尔井 13 公路旁边栽培
WB 白桑 白桑M 1 a lba 乌鲁木齐市卡子湾 9 庭院栽培
ZB 白桑 白桑M 1 a lba 喀什疏附县站敏乡 12 田边路旁栽培
KB 白桑 白桑M 1 a lba 阿克苏库车县乌宗乡 8 庭院栽培
KH 黑桑 鞑靼桑M 1 a lba var1 ta ta rica 阿克苏库车县乌宗乡 3 庭院栽培
A H 黑桑 鞑靼桑M 1 a lba var1 ta ta rica 阿克苏地区良种厂 13 田边路旁栽培
ZH 黑桑 鞑靼桑M 1 a lba var1 ta ta rica 喀什疏附县站敏乡 6 田边路旁栽培
KY 药桑 黑桑M 1 n ig ra 阿克苏库车县乌宗乡 16 庭院栽培
ZY 药桑 黑桑M 1 n ig ra 喀什疏附县站敏乡 2 庭院栽培
11311　DNA 提取及浓度的测定: 每一个体取 1 g
干燥叶片, 利用CTAB 法[9 ]并稍做修改提取样品的
总DNA , 溶于 1×T E 缓冲液备用。利用 018% 琼脂
糖凝胶, 在 015×TBE 缓冲液中 80 V 电压下电泳 30
m in, 以 ΚDNA 为对照, 确定各样品的DNA 浓度。
11312　引物筛选: 从约 100 个随机引物中, 筛选出 条带整齐清晰、重复性好、多态性丰富的 10 个随机引物, 用于扩增反应。引物序列见表 2。11313　PCR 反应: 10 ΛL 的 PCR 反应体系各组份分别为模板 115～ 2 ngöΛL , T aq 酶 015 U , dN T P各 200 Λmo löL , 引物 3 ngöΛL , F ico ll 1% , 酒石黄 1mmo löL ; 反应程序为 9410 ℃变性 60 s, 3510 ℃复
·4501· 中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 35 卷第 9 期 2004 年 9 月
性 10 s, 7210 ℃延伸 20 s, 以上程序循环 1 次, 后接
40 个扩增循环为 9410 ℃变性 2 s, 3510 ℃复性 10
s, 7210 ℃延伸 70 s, 扩增循环结束后 7210 ℃再延
伸 4 m in。PCR 反应产物在 115% 琼脂糖凝胶电泳,
EB 染色, 利用UV I 凝胶图象分析系统观察并照相。
11314　数据处理: 选取清晰稳定的 RA PD 条带做
记 录, 有 带 的 记 为 1, 无 带 的 记 为 0。 应 用
PO PGEN E32 软件计算出各群体之间的N ei 无偏差
遗传距离, 应用 N T SYS2pc 软件聚类分析得到
U PGM A 树状图。
2　结果与分析
211　多态性条带及多态性条带比例: 从 100 个随机
引物中筛选出的 10 个引物, 对新疆各地栽培的药用
桑 9 个群体 82 个个体, 共扩增出 108 条带, 条带大
小主要分布在 300～ 1 500 bp , 其中多态性条带 91
条, 多态性条带比例为 84126% , 平均每个引物扩增
出 1018 条条带 (表 2)。9 个群体的多态性条带数差
别较大, 喀什药桑只有 5 条, 阿克苏库车的白桑和阿
克苏良种厂的鞑靼桑都为 51 条, 多态性条带比例相
应地分布在 4163%～ 47122%。药桑的多态性条带
百分比较低, 仅为 25% , 而白桑达到了 70137% , 多
态性分布差异悬殊 (表 3)。
表 2　用筛选出的 10 个引物扩增出的 RAPD 多态位点
Table 2　Sequences of ten arbitrary pr imers
and the ir RAPD results
引物
引物
序列
扩增
带数
多态性
带数
多态带数
比例ö%
S47 T T GGCA CGGG 12 11 91167
S113 GA CGCCA CA C 　7 4 57114
S126 GGGAA T TCGG 11 10 90191
S341 CCCGGCA TAA 10 9 90100
S344 CCGAA CA CGG 11 9 81182
S345 CTCCA T GGGG 11 10 90191
S356 CT GCT TA GGG 11 10 90191
S376 GA GCGTCGAA 12 9 75100
S423 GGTA CTCCCC 10 8 80100
S508 CCCGT T GCCT 13 11 84162
合计ö平均 108 91 84126
212　药桑和白桑两个类群的特异条带: RA PD 扩
增获得的 108 个位点中有 8 个位点是新疆栽培药桑
特有的, 分别为 S356 扩增的 350 和 850 bp 位点、
S376 的 340 bp 位点、S341 的 600 bp 位点、S423 的
480 bp 位点、S126 的 750 bp 位点、S345 的 1 500 和
440 bp 位点。同时有 6 条是新疆栽培白桑特有的条
带, 分别为 S376 的 1 300 bp 位点、S344 的 900 bp
位点、S423 的 700 和 1 300 bp 位点、S47 的 1 000 bp
位点和 S508 的 520 bp 位点。
　　图 1 为引物 S345 对新疆药桑 2 个群体 17 个个
体与新疆白桑、鞑靼桑等群体各 1 个个体的扩增结
果, 显示出药桑与桑属植物其他类群的RA PD 带型
之间具有较大的差异 (L S1 为甘肃陇南徽县的野生
鸡桑)。
表 3　药桑 2 个群体、白桑 7 个群体的遗传多样性比较
Table 3　Compar ison of genetic d iversity between
two population s of M 1 n ig ra and
seven population s of M 1 a lba
群体名称 多态条带数 多态条带比例ö% 特异条带
KY 23 21130
ZY 5 4163
药桑 27 25100 8
WB 31 28170
ZB 8 7141
KB 51 47122
TB 47 43152
A H 51 47122
KH 26 24107
ZH 36 33133
白桑 76 70137 6
桑属 91 84126 17 (共有)
材料名称见表 1 (L S1 为鸡桑) , 编号代表居群内个体; M 为
L adders m arker; 440 和 1 500 bp 为黑桑的特异条带, 650 bp 为
各居群的共有条带
Samp les w ere listed in T ab le 1 (L S1 is samp le of M 1 austra lis) ,
num ber rep resen ted individuals in popu lation; M is ladder
m arkers; 440 and 1 500 bp are un ique bands of M 1 n ig ra , 650
bp is one of common bands of M orus L 1 p lan ts
图 1　S345 扩增产生的 RAPD 带型
F ig1 1　RAPD bands ampl if ied by pr imer S345
213　遗传距离与聚类分析: 各群体之间的N ei’s 遗
传距离在 01053 9～ 01609 0。其中阿克苏的鞑靼桑
和喀什的鞑靼桑群体之间的遗传距离最小, 仅为
01053 9, 喀什的鞑靼桑与吐鲁番的白桑之间的距离
次之, 为 01055 0, 药桑的两个群体即喀什的药桑和
库车的药桑之间的遗传距离也仅有 01070 0。但药桑
的两个群体与桑树的各栽培群体之间的遗传距离均
很大, 遗传距离在 01430 0～ 01609 0, 而白桑及其变
种鞑靼桑的不同群体之间的遗传距离则在 01168 4
以下 (表 4)。
　　对RA PD 数据进行U PGM A 聚类分析 (图 2) ,
结果表明, 新疆药用桑属植物各群体可以明显地分
为两支, 一支是乌鲁木齐、吐鲁番、喀什和阿克苏等
地的白桑4个群体和鞑靼桑3个群体, 其中吐鲁番
·5501·中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 35 卷第 9 期 2004 年 9 月
表 4　新疆药用桑树各栽培群体间的遗传距离
Table 4　Genetic d istances among n ine population s
of mulberry cultivated in X in j iang
KY ZY WB KB ZB TB KH ZH AH
KY 01000 0
ZY 01070 0 01000 0
WB 01562 6 01609 0 01000 0
KB 01430 0 01472 4 01087 6 01000 0
ZB 01519 8 01556 6 01162 0 01077 0 01000 0
TB 01511 3 01552 0 01086 7 01096 1 01092 3 01000 0
KH 01472 7 01484 1 01168 4 01111 3 01153 4 01077 3 01000 0
ZH 01503 6 01527 4 01158 7 01101 9 01078 7 01055 0 01079 4 01000 0
AH 01516 9 01551 8 01142 3 01075 9 01117 8 01077 8 01087 7 01053 9 01000 0
图 2　基于 RAPD 数据的 UPGM A 分析树状图
F ig1 2　D endrogram of n ine population s　
of medic ina l mulberry cultivated
in X in j iang based on RAPD data
白桑分支与鞑靼桑的各个群体距离较近, 而乌鲁木
齐卡子湾白桑却在相对较远的位置上才与白桑及其
变种鞑靼桑聚在一起, 表明白桑以及变种鞑靼桑之
间虽然有密切联系, 但两者间仍存在一定的遗传分
化。另一支是喀什地区药桑和阿克苏地区药桑的 2
个群体, 说明在新疆栽培的药桑与白桑之间存在很
大的遗传分化。
3　讨论
　　新疆具有悠久的栽桑历史, 白桑和药桑都是宝
贵的药用桑树种质资源。新疆 9 个药用桑树栽培群
体中有很高的遗传多样性水平, 多态位点的比例达
到 84126% , 显示新疆药用桑树拥有丰富的基因资
源, 其中白桑的 7 个群体为 70137% , 药桑的 2 个群
体为 2510% , 表明新疆药用桑树的遗传多样性主要
分布于白桑之中, 而栽培药桑的遗传多样性很低。新
疆药桑 2 个群体之间的遗传距离仅为 0107, 显示出
很低的遗传变异水平, 这可能与药桑在生产实践中
大量采用嫁接、扦插等方式进行栽培有关, 因此应注
意给药桑种质中补充其他的遗传资源。另外, 聚类分
析结果表明, 新疆栽培药桑与白桑及其变种鞑靼桑
之间存在明显的遗传分化。药桑原产伊朗, 16 世纪
在我国新疆等地才有栽培。细胞学研究显示药桑为
典型的二十二倍体[10, 11 ] , 较晚的栽培历史和复杂的
染色体倍性使得药桑很难在自然状况下与其他桑种
发生基因交流, 这可能是造成新疆药桑与白桑之间
的遗传关系相对较远的重要原因[3 ]。有的学者把鞑
靼桑看作白桑在新疆独特的自然环境下分化产生的
变种[12 ]。本实验结果表明, 白桑及变种鞑靼桑的栽
培群体之间的遗传距离虽然均在 01168 4 以下, 但
聚类结果仍然表明二者之间存在一定的遗传分化,
支持将鞑靼桑作为白桑的变种处理的观点。
　　新疆是我国道地性药桑的主产区之一, 本实验
利用RA PD 技术发现了药桑的 8 个特异性位点, 他
们可以作为鉴别药桑种质资源的特异性分子标记。
另外, 笔者等对新疆药用桑果药理学研究发现, 新疆
药桑的药理学活性明显高于其他桑果 (另文报道) ,
因此, 进一步研究药桑的 RA PD 特异位点, 构建药
桑的遗传图谱, 将为深入研究药桑的特征序列与活
性成分之间的连锁关系奠定基础。
References:
[ 1 ]　L uo S D , N em ec J , N ing B M 1 A nti2H IV flavono ids from
M orus a lba [J ]1 A cta B ot Y un (云南植物研究) , 1995, 17
(1) : 892951
[ 2 ]　L iu X M , X iao G S, Chen W D 1 A dvances in research and
developm ent of m ulberry [J ]1 Ch in T rad it H erbD rug s (中草
药) , 2001, 32 (6) : 56925711
[ 3 ]　D electis F lo rae Reipub licae Popu laris Sin icae, A gendae
A cadem iae Sin icae Edita1 F lora R eip ublicae P op u laris S in icae
(中国植物志) [M ]1 Beijing: Science P ress, 19981
[ 4 ]　Song D K, M aim aiti Y M , N aiB J1 T he research of chem ical
componen t and m edicinal value of M orus n ig ra L 1 ju ice in
X in jiang [J ]1 B u ll S ericu lt (蚕桑通报) , 1994, 25 (4) : 342
351
[ 5 ]　M aim aiti Y M , W u L L , Guo H R , et a l1 T he research of
germp lasm resources of fru it m ulberry in X in jiang [J ]1
N ew sletter S ericu lt S ci (蚕学通讯) , 2002, 22 (3) : 152171
[ 6 ]　Fu R Z, Shao P Z, Guo W Y, et a l1 DNA techno logy and its
p ro spect in the study of m edicinal p lan t [J ]1 A d v B iol E ng
(生物工程进展) , 1998, 18 (4) : 142181
[ 7 ]　Sun K, Zhang H , Chen W , et a l1 Review on the geo2
herbalism of m edicinal p lan t by DNA mo lecu lar m arkers [J ]1
J N orthw est N orm a l U n iv (西北师范大学学报) , 2003, 39
(3) : 10021031
[ 8 ]　Shu Y Q , Bai S M , Chen Y H 1 T he app lication of RA PD
techno logy in the study of m edicinal p lan t [J ]1 Ch in T rad it
H erb D rug s (中草药) , 1999, 30 (2) : 14721511
[ 9 ]　Doyle J J , Doyle J L 1 A rap id iso lation p rocedure fo r sm all
quan tit ies of fresh leaf tissue [J ]1 P hy tochem istry , 1987, 19:
111
[ 10 ]　Guo H R , M aim aiti Y M 1 Studies on the resources of
m ulberry variety in X in jiang [J ]1 S haanx i S ericu lt (陕西蚕
业) , 1994 (2) : 72111
[ 11 ]　D andin S B1 M ulbbery a versatile b io source in the service of
m ank ind [J ]1 S ci S ericu lt (蚕业科学) , 1998, 24 (2) : 1092
1131
[ 12 ]　T he Edito rial Comm ittee of F lo ra in X in jiang1 F lora of
X inj iang (新疆植物志) [M ]1 U rum qi: X in jiang M edical and
T echno logical Pub lish ing House, 1999, 21822201
·6501· 中草药　Ch inese T radit ional and H erbal D rugs　第 35 卷第 9 期 2004 年 9 月