全 文 ：采用 SSR和 RAPD标记研究黄瓜属
　 (葫芦科)的系统发育关系 　

陈 劲 枫 　庄 飞 云＊　逯 明 辉　钱 春桃 　任 　刚
(南京农业大学作物遗传与种质创新国家重点实验室　南京 210095)
Phylogenetic relationships in Cucumis (Cucurbitaceae)
revealed by SSR and RAPD analyses
CHEN Jin_Feng　ZHUANG Fei_Yun＊　LU Ming_Hui　QIAN Chun_Tao　REN Gang
(National Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement , Nanjing Agricultural University , Nanjing 210095 , China)
Abstract　Cucumis hystrix is the first wild Cucumis species possessing 12 basic chromosomes ever
found in Asia.This discovery has posed a challenge to the current subgeneric division of this genus
which was made mainly based on the differences in basic chromosome numbers and geographical dis-
tribution.The subgenus Cucumis with the basic chromosome number of x=7 is distributed in Asia ,
whereas the subgenus Melo with x =12 is distributed in eastern Africa.In this study , RAPD and
SSR markers were used to investigate the phylogenetic relationships among 22 accessions in Cu-
cumis.The genetic distance(GD)values between C.hystrix and C.sativus var.sativus ascribed
by SSR and RAPD matrices were 0.59 and 0.57 , respectively.The GDs are smaller than those be-
tween C.hystrix and C.melo var.melo , 0.87 and 0.70 , respectively.The phylogenetic rela-
tionships calculated using SSR and RAPDmakers agree well with each other , and the correlation be-
tween the GDs of SSR and those of RAPD was r=0.94 , though the GD value obtained from SSR
was higher than that from RAPD and the equation was y=0.859x+0.141.One hundred and nine
SSR and 398 RAPD primed sites were used in cluster analysis.Twenty_two accessions were clus-
tered into two main groups.The CS group consisted of C.sativus var.sativus , var.hardwickii ,
C.hytivus , and C.hystrix and the CM group included C.melo var.melo , var.conomon , C.
melo ssp.agrestis , and C.metuliferus.
Key words　Cucumis , Cucurbitaceae , phylogenetic relationship , SSR , RAPD.
摘要　野黄瓜 Cucumis hystrix(2n=24)是在亚洲发现的第一个染色体基数为 12 的黄瓜属物种。这一发
现对现行的以染色体基数和地理分布为基础的黄瓜属分类系统提出了质疑。采用 SSR和 RAPD两种分
子标记对黄瓜属 22 份不同类型材料的亲缘关系进行了研究。结果表明 , 野黄瓜 C.hystrix 与黄瓜 C.
sativus var.sativus(2n=14)间的遗传距离(SSR:0.59 , RAPD:0.57)小于其与甜瓜 C.melo var.melo(2n=
24)间的距离(SSR:0.87 , RAPD:0.70)。SSR计算的各物种间遗传距离值高于 RAPD的结果 , 线性方程
为 y=0.859x+0.141 , 但两者相关性较好 , r=0.94。综合 109 个SSR位点和398个 RAPD条带对 22 份材
料进行聚类分析 ,共分为两群:CS 群(黄瓜 、西南野黄瓜 C.sativus var.hardwickii 、C.hytivus及野黄瓜C.
hystrix)和 CM 群(甜瓜 、菜瓜 C.melo var.conomon 、野生小甜瓜 C.melo ssp.agrestis 及非洲角黄瓜
　2003-01-22收稿 , 2003-06-10收修改稿。
基金项目:国家自然科学基金(30170644);国家高技术研究发展计划专项经费(2001AA241123 , 2002AA241251 ,
2002AA207012);教育部科学技术研究重点项目(重点 01097)(Supported by the National Natural Science Foundation of China
(Grant No.30170644), the National High Technology Research and Development Program (Grant Nos.2001AA241123 ,
2002AA241251 , and 2002AA207012), and the Ministry of Education of China(Grant No.01097))。
＊现地址:中国农业科学院蔬菜花卉研究所 ,北京 100081(Present address:Institute of Vegetable Crops and Flowers , Chinese
Academy of Agricultural Sciences , Bei jing 100081 , China)。
植 物 分 类 学 报　41(5):427-435(2003)
Acta Phytotaxonomica Sinica
C.metuliferus)。
关键词　黄瓜属;葫芦科;亲缘关系;SSR;RAPD
黄瓜属 Cucumis L.属于葫芦科 Cucurbitaceae ,分为两个亚属:黄瓜亚属 subgen.Cu-
cumis和甜瓜亚属 subgen.Melo (Jeffrey , 1980)。甜瓜亚属分布于非洲东部 ,染色体基数均
为 x =12 ,分为 6 个系:ser.Humifructuosi Stent , ser.Melo , ser.Hirsuti Kirkbride , ser.
Metuliferi Kirkbride , ser.Angurioidei Kirkbride , ser.Myriocarpi Naudin ,共 30个种;黄瓜亚属
分布于亚洲 ,染色体基数均为 x=7 ,种类较少 ,主要是黄瓜 C.sativus L.,含有 3个变种:
黄瓜 var.sativus ,西南野黄瓜 var.hardwickii(Royle)Alef.,西双版纳黄瓜 var.xishuangban-
nanesis Qi &Yuan ,另一个是只见记载不见标本的野黄瓜 C.hystrix Chakr.(Jeffrey , 1980;
Kirkbride , 1993)。有关学者曾在研究中提及野黄瓜(den Nijs &Visser , 1985;Staub et al.,
1987;Dane , 1991),但缺乏深入研究 。
1990年 ,我们在考察西双版纳黄瓜资源时再次发现了野黄瓜 (Chen et al., 1995)。但
随后的研究表明这一野生种的染色体数目为 2n=24而不是 2n=14 ,这个发现对 Jeffrey 的
地理起源理论和染色体基数理论提出了质疑(Chen et al., 1997b)。根据同工酶进一步研
究分析 ,虽然野黄瓜与甜瓜 C.melo L.具有同样数目的染色体 ,但与黄瓜之间的亲缘关系
要比与甜瓜之间近(Chen et al., 1995 , 1997a)。基于这些研究结果 ,Chen等(1997a)首次
成功地实现了黄瓜与野黄瓜的杂交 ,并通过胚胎拯救 、体细胞突变的方法 ,成功地对正反
交杂种进行了染色体加倍 ,其中以野黄瓜为母本 ,筛选到了可育的原生双二倍体植株 (2n
=38)(Chen &Adelberg , 2000)。这是目前国际上惟一一个成功的黄瓜属种之间的杂交 ,
被定名为 Cucumis hytivus Chen &Kirkbride (Chen &Kirkbride , 2000)。
许多研究表明分子标记是一种非常有效的研究植物亲缘关系的工具 (Burstin et al.,
2001;Rossetto et al., 2002)。RAPD标记由于快速 、操作简单且成本低 ,得到了广泛的应用
(周永红等 ,1999;彭建营等 ,2002)。然而 RAPD是显性标记 ,重复性较差 ,反应条件的任
何微小变化都会引起条带数目和强度的改变 (Staub et al., 1996)。SSR(simple sequence
repeats ,简单序列重复序列)标记是以 2-5个核苷酸为基本单位的串联重复 ,广泛存在于
基因组中 ,并呈均一分布 。由于其为共显性遗传 ,重复性好 ,要求简单 ,已为遗传学家所关
注(Helm &Hemleben , 1997;Rossetto et al., 2002)。为了更准确地了解野黄瓜和 C.hy-
tivus在黄瓜属中的分类学地位 ,本文采用 RAPD和 SSR两种分子标记 ,对黄瓜属 22份不
同类型材料进行亲缘关系研究 ,试图提出更加科学合理的黄瓜属系统分类 。
1　材料和方法
1.1　材料
本实验所用材料见表 1。10个栽培黄瓜为不同生态类型 ,H1_2 、H3_4和H6是 C.hy-
tivus的 3个不同株系。
1.2　方法
2001年 2月下旬开始催芽 ,育苗 ,3月中旬种植于南京农业大学蔬菜实验基地 ,5月下
旬取材。
428　 植　物　分　类　学　报 41 卷
表 1　材料来源
Table 1　Origin of materials
代号
Assigned
code
品种　　　　
Cultivars or lines　　　　
类型　　
Type　　
来源
Source ＊
染色体数目
Chromosome
number
AC1 C.sativus L.var.sativus “A309” 美国盐渍型
American pickling
1 2n=2x=14
AC2 C.sativus var.sativus “GY_14” 美国雌性系
American gynoecious
1 2n=2x=14
CC2 “白丝条”
C.sativus var.sativus “Baisitiao”
华南型
Southern China
2 2n=2x=14
CC4 “津研 4号”
C.sativus var.sativus “ Jinyan No.4”
华北型
Northern China
2 2n=2x=14
CC6 西双版纳黄瓜 2
C.sativus var.xishuangbannanesis Qi &
Yuan sample 2
西南型
Southwestern China
2 2n=2x=14
CC7 西双版纳黄瓜 3
C.sativus var.xishuangbannanesis sample 3
西南型
Southwestern China
2 2n=2x=14
EC1 “戴多星”
C.sativus var.sativus “Deltastar”
欧洲温室型
European greenhouse
3 2n=2x=14
EC2 “荷蒙”
C.sativus var.sativus “Harmonie”
欧洲盐渍型
European pickling
3 2n=2x=14
C1_15_3 回交自交株系 1
C.hytivus×C.sativus line 1
遗传改良型
Genetically_improved cucumber
4 2n=2x=14
C1_6_2 回交自交株系 2
C.hytivus×C.sativus line 2
遗传改良型
Genetically_improved cucumber
4 2n=2x=14
WC1 西南野黄瓜
C.sativus var.hardwickii (Royle)Alef.)
黄瓜变种
Cucumber variety
1 2n=2x=14
H1_2 种间杂交种株系 1
C.hytivus Chen&Kirkbride line 1
种间杂交种
Interspecific hybrid
4 2n=4x=38
H3_4 种间杂交种株系 2
C.hytivus line 2
种间杂交种
Interspecific hybrid
4 2n=4x=38
H6 种间杂交种株系 3
C.hytivus line 3
种间杂交种
Interspecific hybrid
4 2n=4x=38
S1 C.hystrix Chakr. 近缘野黄瓜
Wild species
4 2n=2x=24
M1 “灯瓜”
C.melo L.var.conomon(Thunb.)Makino “Denggua”
菜瓜类型
Conomon
4 2n=2x=24
M3 C.melo var.melo “Vir” 甜瓜
Cultivated melon
3 2n=2x=24
M5 C.melo var.melo “Ogen” 甜瓜
Cultivated melon
3 2n=2x=24
M6 C.melo var.melo “GI” 甜瓜
Cultivated melon
3 2n=2x=24
M7 “黄河蜜”
C.melo var.melo “Huanghemi”
甜瓜
Cultivated melon
2 2n=2x=24
WM1 C.melo ssp.agrestis(Naudin)Grebensc. 野生甜瓜
Wild melon
1 2n=2x=24
WM3 C.metuliferus E.Meyer ex Naudin 非洲角黄瓜
African horned cucumber
1 2n=2x=24
＊ 1 ,美国威斯康辛大学园艺系;2 ,中国农业科学院蔬菜花卉研究所;3 ,荷兰瑞克斯旺种子公司;4 ,南京农业大学蔬
菜研究所。
1 , Department of Horticulture , University of Wisconsin_Madison , USA;2 , Institute of Vegetable Crops and Flowers, Chinese
Academy of Agricultural Sciences;3 , Rijkzwaan Seed Company , Holland;4 , Vegetable Research Institute , Nanjing Agricultural
University , China.
5 期 陈劲枫等:采用 SSR和 RAPD标记研究黄瓜属(葫芦科)的系统发育关系 429　
1.2.1　DNA的提取　各试材分别选取 15株 ,取刚展开的健康嫩叶 ,采用改良的 CTAB法
(Murray &Thompson , 1980)提取总基因组 DNA ,加入 RNase A(终浓度为 100μg/mL ,37 ℃
温育 20 min)去除 RNA ,在含有 EB的琼脂糖凝胶中电泳 ,将DNA浓度稀释至 40 ng/μL。
1.2.2　SSR扩增　根据Katzir 等(1996)和 Danin_Poleg 等(2001)报道的结果 ,选取 18个
SSR标记引物对由上海生工公司代理合成 ,其中 3对引物在试材中未扩增出条带 ,表 2列
出了其他 15对引物扩增的结果。
表 2 　22 份黄瓜属材料扩增出的 SSR等位基因数
Table 2　Description of SSR alleles detected among 22 Cucumis accessions
SSR标记
SSR designation1)
核心序列
Core motif
等位基因构成 Allelic constitution2)
C.sat-
ivus
var.
sativus
C.sat-
ivus
var.
hardw_
ickii
C.hytivus C.hyst_
rix
C.melo
var.
melo
C.melo
var.
cono_
mon
C.melo
ssp.
agre_
stis
C.metu_
liferus
From melon genomic library
CMAG59 (GA)2A(AG)8 4 3 4 1 1 ns ns ns
CMGA104 (GA)14AA(GA)3 4 3 3 2 6 3 3 3
CMCTT144 (CTT)10CTAC(CTT)4 5 3 3 2 6 3 2 2
CMTC47 (TC)9(CT)6 ns ns 2 2 4 3 3 4
CMAT141 (AT)7(GT)6 5 3 6 5 3 3 3 3
CMCCA145 (CCA)5 4 4 6 3 4 4 4 4
CMTC123 (TC)9(TTTC)2 2 2 2 2 2 2 2 2
CMTA170a (TA)9T(TA)3 3 3 4 4 4 5 4 2
CMCT170b (CT)8 2 2 3 3 8 4 4 4
CMGA165 (GA)10 3 3 1 ns 5 2 4 5
CMTC160a+b (TC)2(TCC)2
(CT)8N122(TC)8
3 2 3 ns 5 5 5 ns
CMCT505 (CT)15(AT)12
(AC)11(AT)4
4 4 4 4 2 2 ns ns
From cucumber cDNA library
CSCTTT15a (CTTT)6 1 1 3 1 2 1 1 ns
From database
CSAT214 (AT)13 8 4 5 ns ns ns ns ns
CSAT425a (AT)10T(TA)2 7 4 4 2 1 1 ns ns
Total number of alleles 54 41 53 31 53 38 35 29
1)SSR位点依照Katzir 等(1996)和 Danin_Poleg 等(2001)。 2)ns ,无条带。
1)SSR loci described by Katzir et al.(1996)and Danin_Poleg et al.(2001).2)ns , no signal.
SSR_PCR扩增程序按照 Katzir等 (1996)的方法进行优化 ,总反应体积为 20 μL ,其中
包括 50 mmol/L KCl 、10 mmol/L Tris_HCl(pH 9.0)、 2.5 mmol/L MgCl2 、150 μmol/L dNTPs
(上海生工公司)、0.67 nmol/L 3′和 5′引物 、40 ng 模板 DNA ,1 U Taq DNA聚合酶 (上海生
工公司)。扩增反应在PTC_100 PCR仪中进行 ,反应条件为:94 ℃5 min;94 ℃30 s , 55 ℃
30 s ,72 ℃80 s ,35个循环;72 ℃延伸5min ,最后在4 ℃下保存。PCR产物在9%聚丙烯酰
胺凝胶上电泳 ,采用改良的Charters等(1996)的银染方法检测。
1.2.3　RAPD扩增　反应体系和条件均参照 Staub等(1997)的方法。选用 240条上海生
430　 植　物　分　类　学　报 41 卷
工公司(A-K和AH)和Operon公司20条(OPI)随机引物 ,先选用 4个模板DNA进行筛
选 ,共有 120条产生清晰的条带 ,经重复扩增 ,最终选出了 31条引物进行各试材的多态性
分析 。
1.2.4　数据处理　SSR和 RAPD产物以“0”和“1”进行统计 ,应用 Jaccard公式 Jij=a/(a
+b)(a 为两种共同拥有的条带数 , b为仅在一个种中出现的条带数总和)计算各试材间
的相似系数 ,遗传距离为 D =1-Jij ,采用Microsoft Excel进行 SSR和 RAPD标记遗传距离
的相关性分析。根据两种标记数据 ,采用 PHYLIP 3.5c版本软件对群体进行 UPGMA 聚类
分析 。
2　结果分析
2.1　SSR标记分析
除CMTC47外 ,其他 14个 SSR标记在 10个不同生态型黄瓜中都扩增出了条带 ,其中
9个(64%)表现出多态性 ,等位基因位点数一般在 1-8个之间 ,共检到 54个 SSR等位基
因位点;在西南野黄瓜中 ,14个 SSR标记共产生 41个等位基因。
15个 SSR 标记在 C.hytivus 中共产生 53 个等位基因位点 , 其中 CSCTTT15a 、
CMTC160a+b 、CMCCA145和CMGA165分别产生 1 条特征带。除 CMGA165 、CMTC160a+b
和CMAT214外 ,其他 12个SSR标记在野黄瓜中共产生 31个等位基因 ,其中 6个为特异性
位点 ,分别由CSAT425 、CMAG59 、CMCCA145 、CMAT141和 CMTA170a产生 。
除CSAT214外 ,14个 SSR标记在 4种甜瓜中产生 53个等位基因位点 ,其中 8个 SSR
标记表现出多态性。菜瓜产生 38个等位基因 ,其中 CMAG59和 CSAT214两个标记没有产
生条带 。野生小甜瓜产生 35个等位基因 ,其中 CMAG59 、CMCT505 、CSAT214和 CSAT425a
4个标记没有产生条带 。非洲角黄瓜产生 28个等位基因位点 ,其中 6个标记 (CMAG59 、
CMTC160a+b 、CMCT505 、CSCTTT15a 、CSAT214和 CSAT425a)没有产生条带 。
用109个SSR等位基因来进行 22份试材的遗传距离分析 (表 3)。黄瓜和西南野黄
瓜之间的平均遗传距离为 0.42 ,这一数值明显小于 Danin_Poleg 等 (2001)报道的结果
(0.92)。6种生态型甜瓜之间的平均遗传距离为 0.53 ,与前人报道的结果相似 (Staub et
al., 2000;Danin_Poleg et al., 2001)。野黄瓜和黄瓜之间的平均遗传距离为 0.59 ,显著小
于野黄瓜和甜瓜之间的平均遗传距离 0.87 ,这与形态学(Kirkbride , 1993)和同工酶分析
(Chen et al., 1997b)结果一致 。C.hytivus和其两个原始亲本的遗传距离相同 ,为 0.41。
非洲角黄瓜与甜瓜和黄瓜的亲缘关系较远 ,平均遗传距离分别为 0.77和0.85。
2.2　RAPD标记分析
经重复扩增筛选 ,最终选用31条随机引物产生的 398个条带进行各试材间的亲缘关
系分析 (表 4)。与 SSR标记的结果相比 ,RAPD标记测定的遗传距离较小 ,线性方程为 y
=0.859x+0.141(表3 ,4;图 1)。野黄瓜和黄瓜之间的平均遗传距离为0.57 ,小于野黄瓜
和甜瓜之间的平均遗传距离 0.70 ,这进一步证实了野黄瓜与黄瓜比与甜瓜亲缘关系更近
(Chen et al.,1997a)。C.hytivus 与原始亲本黄瓜之间的遗传距离为 0.34 ,小于与亲本野
黄瓜间的遗传距离 0.41 ,这与SSR标记的结果有所差异。
5 期 陈劲枫等:采用 SSR和 RAPD标记研究黄瓜属(葫芦科)的系统发育关系 431　
表 3　SSR标记计算的黄瓜属一些分类群之间的遗传距离平均值(上方)和范围(下方)
Table 3　Means(above the diagonal)and ranges(below the diagonal)of genetic distances between taxa of Cucumis
based on SSR markers
种名
Species
C.sativus
var.sativus
C.sativus
var.
hardwickii
C.hytivus C.hystrix C.melo
var.
melo
C.melo
var.conomon
C.melo
ssp.
agrestis
C.metuli_
ferus
C.sativus
　var.sativus
- 0.42 0.41 0.59 0.79 0.79 0.84 0.85
C.sativus
　var.
　hardwickii
0.36-0.46 - 0.55 0.64 0.82 0.78 0.85 0.85
C.hytivus 0.32-0.56 0.55-0.55 - 0.41 0.82 0.80 0.84 0.88
C.hystrix 0.54-0.65 0.64-0.64 0.40-0.41 - 0.87 0.85 0.88 0.85
C.melo
　var.melo
0.72-0.85 0.81-0.83 0.76-0.86 0.80-0.92 - 0.53 0.50 0.77
C.melo
　var.conomon
0.78-0.80 0.78-0.78 0.80-0.80 0.85-0.85 0.40-0.66 - 0.41 0.69
C.melo
　ssp.agrestis
0.83-0.85 0.85-0.85 0.84-0.84 0.88-0.88 0.39-0.61 0.41-0.41 - 0.52
C.metuliferus 0.86-0.84 0.85-0.85 0.88-0.88 0.85-0.85 0.73-0.82 0.69-0.69 0.52-0.52 -
表 4　RAPD标记计算的黄瓜属一些分类群之间的遗传距离平均值(上方)和范围(下方)
Table 4　Means(above the diagonal)and ranges(below the diagonal)of genetic distances between taxa of Cucumis
based on RAPD markers
种名
Species
C.sativus
var.sativus
C.sativus
var.
hardwickii
C.hytivus C.hystrix C.melo
var.
melo
C.melo
var.
conomon
C.melo
ssp.
agrestis
C.metuli_
ferus
C.sativus
　var.sativus
- 0.27 0.34 0.57 0.74 0.71 0.75 0.70
C.sativus
　var.
　hardwickii
0.23-0.34 - 0.38 0.54 0.73 0.70 0.74 0.68
C.hytivus 0.30-0.37 0.35-0.40 - 0.41 0.72 0.69 0.73 0.69
C.hystrix 0.55-0.59 0.54-0.54 0.40-0.42 - 0.70 0.67 0.72 0.71
C.melo
　var.melo
0.71-0.78 0.72-0.75 0.69-0.74 0.68-0.72 - 0.29 0.27 0.67
C.melo
　var.conomon
0.70-0.72 0.70-0.70 0.68-0.70 0.67-0.67 0.21-0.33 - 0.29 0.64
C.melo
　ssp.agrestis
0.74-0.77 0.74-0.74 0.73-0.74 0.72-0.72 0.24-0.31 0.29-0.29 - 0.66
C.metuliferus 0.69-0.72 0.68-0.68 0.68-0.70 0.71-0.71 0.64-0.68 0.64-0.64 0.66-0.66 -
2.3　两种标记对黄瓜属物种亲缘关系的分析
结合不同的分子标记分析结果 ,才能对植物的系统亲缘关系作出更准确的评价 。通
过对 SSR和 RAPD标记遗传距离的成对比较分析 ,其相关性 r 值高达0.94(图 1)。将109
个SSR和398个RAPD条带进行聚类分析(图2)。支点1可将黄瓜属试材分为两群:CS
432　 植　物　分　类　学　报 41 卷
　图 1　SSR和 RAPD标记计算的遗传距离相关性
Fig.1.　Correlation between genetic distance from SSR
and RAPD markers.
群包括 10个黄瓜品种 、西南野黄瓜 、C.hy-
tivus和野黄瓜;CM 群体包括 4 个甜瓜品种 、
菜瓜 、野生小甜瓜和非洲角黄瓜。尽管非洲
角黄瓜归于 CM 群体 ,但与其他甜瓜材料相
距较远 (支点 2),这与遗传距离分析结果相
一致(表 3 , 4)。支点 3将野黄瓜与 C.hy-
tivus 、黄瓜和西南野黄瓜区分开 。C.hytivus
位于它两个原始亲本之间 (支点 4)。野生小
甜瓜与甜瓜之间的亲缘关系比与菜瓜间的近
(支点 5),这与Akashi等 (2002)的研究结果
一致 。
图 2 　基于 109个 SSR和 398个 RAPD条带用UPGMA 聚类分析得到的 22个黄瓜属类型的树状关系图(图中试材代号
与表 1同)
Fig.2.　Dendrogram from cluster analysis of 22 Cucumis accessions based on 109 SSR and 398 RAPD bands.The assigned codes
represent cultivars or lines the same as in Table 1.
3　讨　论
本研究获得了一些与前人不同的结果 ,如扩增的SSR标记的等位基因数目(1-8个)
多于前人的报道(1-6个);黄瓜的总等位基因数为 54 个 ,要多于 Danin_Poleg 等 (2001)
的研究结果 (约 31个),其原因可能是所使用的检测方法和试验群体不同。虽然本研究
中的退火温度(55 ℃)比Katzir 等(1996)提高了 4 ℃,但扩增产物中仍出现较多的弱带 ,
可能是引物与 DNA之间的错配引起的。
不少学者已从形态学(Kirkbride , 1993;Akashi et al., 2002)、细胞学(Dane , 1991)、同
5 期 陈劲枫等:采用 SSR和 RAPD标记研究黄瓜属(葫芦科)的系统发育关系 433　
工酶(Knerr et al., 1989;Akashi et al., 2002)和 DNA差异 (Perl_Treves &Galun , 1985;
Wilson et al., 1992)等方面对黄瓜属物种间的亲缘关系进行了研究 。从染色体数目角度 ,
野黄瓜 C.hystrix 应归入甜瓜亚属 ,但从地理起源来看 ,应归入黄瓜亚属。我们在杂交亲
和性 、同工酶 、RAPD及SSR标记所获得的研究结果表明 ,野黄瓜与黄瓜间存在较近的亲
缘关系 ,印证了 Jeffrey (1980)的地理起源理论 ,即起源于亚洲的物种之间亲缘关系较近 ,
但与其提出的以染色体基数作为划分黄瓜属为 2个亚属的理论相矛盾 。
Mallick和Masui(1986)认为非洲角黄瓜是甜瓜的祖先 ,西南野黄瓜是甜瓜的后裔 ,并
继续演化成现有的黄瓜。从本试验结果看 ,3个物种间的遗传距离呈逐渐增加的趋势:非
洲角黄瓜和甜瓜的遗传距离为 0.77(SSR)和0.67 (RAPD),非洲角黄瓜和黄瓜的遗传距
离为 0.85(SSR)和0.70(RAPD),基本上支持Mallick和Masui的观点 ,也就表明黄瓜属中
x=7的物种很可能起源于 x =12 的物种(Raamsdonk et al., 1989;Singh , 1990)。但西南
野黄瓜是否直接起源于甜瓜还有待进一步证实。
根据板块学说 ,在 3000万年前非洲东南部与印度半岛相连 (McElhinney , 1973),野黄
瓜可能是伴随着亚洲大陆诞生进化而成的一个黄瓜属分支 。野黄瓜与西南野黄瓜的遗传
距离为 0.64 (SSR)和 0.54(RAPD),显著小于甜瓜与西南野黄瓜间的遗传距离 0.82
(SSR)和 0.73(RAPD),而且聚类结果也显示野黄瓜与西南野黄瓜存在较近的亲缘关系
(图 2),因此 ,野黄瓜很可能是介于甜瓜和西南野黄瓜之间的中间种 ,但还需要进一步的
研究工作加以论证。
参 考 文 献
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