全 文 ：中国园艺文摘 2011年第12期
利用甜瓜SSR标记分析常见葫芦科作物亲缘关系
王春蕾1 朱子成2 盛云燕1
(1.黑龙江八一农垦大学农学院，黑龙江 大庆 163319；2.黑龙江省农科院园艺分院，黑龙江 哈尔滨 150069)
摘 要：试验以18种葫芦科作物为材料，用SSR法对其亲缘关系进行分析。结果显示：57对SSR引物共检测到240个
多态性位点，平均每种引物扩增出位点4. 4个，变化范围1～8个。18种葫芦科作物的遗传距离变化范围在0. 1065～
0. 4537之间，平均遗传距离为0. 227。等位基因变异的多态性信息含量(PIC)在0. 2392～0. 8171之间，平均为0. 6326。
西葫芦中的金香蕉与白西葫芦遗传距离最小，亲缘关系最近；鲍鱼瓜和WI998遗传距离最大，亲缘关系最远。甜瓜
基因组SSR标记引物在南瓜、西葫芦、西瓜和丝瓜等葫芦科作物上具有一定的通用性。
关键字：葫芦科作物；SSR标记；亲缘关系
葫芦科作物是世界上最重要的食用植物之一，不仅可
以作为蔬菜、水果，还有许多药用植物[1]。葫芦科作物的分
布广泛，在热带、亚热带最多，约有126属900多种，而我
国约有32属160种，又以西南各省分布最多。由于葫芦科作
物资源丰富，各地栽培方式及食用习惯不同，造成作物种
间(种内)形状差异较大。付颖颖等(2008年)研究表明同属的
南瓜和茭瓜亲缘关系最近，其次是苦瓜与丝瓜；苦瓜与黄
瓜亲缘关系较近，与南瓜和茭瓜较远，与佛手瓜亲缘关系
最远[2]；李楠(2008年)利用940对SSR引物，对甜瓜、黄瓜和
西瓜3套重组自交系群体的作图亲本DNA进行PCR扩增。
结果表明，这些引物在甜瓜、黄瓜和西瓜等不同瓜类作物
间有一定的通用性 [3]。本试验利用甜瓜SSR标记对18种常
见葫芦科作物进行亲缘关系的分析，并进一步研究甜瓜
SSR引物在其他常见葫芦科作物中的通用性，为研究葫芦
科亲缘关系和进化历程及功能基因组的研究奠定一定的
理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
本试验材料来源于东北农业大学西甜瓜育种实验室
WI998和Topmark；BY03来源于黑龙江八一农垦大学，其
余均购买于种子市场，共计18种。包括西葫芦、节瓜、瓠
瓜、黄瓜、西瓜、丝瓜、南瓜、栝楼和甜瓜。18种葫芦科
作物见表1。
1.2 SSR分子标记法
1.2.1 DNA的提取 采用改进的CTAB法提取葫芦科作物
基因组DNA[4]。每个植株摘2～3片嫩叶，每个品种取15～
20株植物，将每种植物的叶片混合在一起进行DNA的提
取。加入300 μL双蒸水溶解，- 20℃保存备用。
1.2.2 SSR标记分析57对甜瓜基因组SSR引物序列来源
于已发表文献[4]，由长春华大中天生物技术有限公司合成
(见表2)。SSR扩增反应程序为：94℃预变性5 min；94℃变
性1 min，45～55℃退火1 min，72℃延伸1 min，共35个
循环；72℃延伸10 min；4℃保存。反应体系(20μL)为：DNA
60 ng，Mg2+ 2. 0 mmol/ L，dNTPs 0.15Total为mmol/ L，引
物0. 24 μmol/ L，Taq polymerase 1. 5 U。将扩增产物加
入5 μL 上样缓冲液，置于PCR仪中94℃变性5 min，取7
μL最终产物，用于6%的变性聚丙烯酰胺凝胶检测。电泳
缓冲液为1×TBE，2 600 V稳压电泳，1 h后结束电泳 [5]，
采用银染法进行染色，显色后拍照保存。试验药品均购自
宝生物工程(大连)有限公司。试验仪器来源于北京六一公
司，电泳仪型号为DY- CZ300型号。
1.2.3 数据分析 统计扩增结果，有位点的记为“1”，没
有的记为“0”，缺失的记为“?”。用NTSYS- 2. 1软件对遗
传距离进行分析，遗传距离：GDij = 1- Sij。用Winboot进行
聚类分析，选用“Jaccard”相似系数，重复数为100，相
似系数：Sij= a/ (a+u)；u= i+ j。公式中，Sij表示i和j之间的
遗传相似系数，a为两个品种共有的等位变异数[6]。PIC值用
软件PIC_CALC进行计算，公式：PIC=1- Σ(Pi)2，其中，
Pi表示第i个等位基因出现的频率，Σ(Pi)2为此位点的所有
等位基因的(Pi)2之和[7]。软件由美国威斯康星大学瓜类遗传
育种研究室提供。
2 结果与分析
2.1 SSR标记多态性分析
选择57对甜瓜基因组SSR引物，对18份葫芦科材料进
行扩增，其中有3对引物没有扩增出位点，其他54种引物共
扩增出240个位点。平均每个引物有4. 21个等位位点，等位
位点的范围在1～8个之间。在所有引物中CM07的等位位点
有8个，等位位点数最多。
2.2 常见葫芦科作物遗传距离的分析
18种葫芦科作物的遗传距离变化范围在0. 11～0. 45之
间。其中，BH11与BH15遗传距离最远，为0. 45。BH1与
BH3、BH16、BH18遗传距离最近，为0. 11，其次是BH14
和BH16。分析相同种类间葫芦科作物的遗传距离，结果显
示甜瓜间的平均遗传距离为0. 189；南瓜间的平均遗传距离
第一作者简介：王春蕾（1990－），女，本科；就读于黑龙江八一
农垦大学农学院。
通讯作者：盛云燕，讲师。E-mail:shengyunyan12345@1 3.com
项目来源：黑龙江省教育厅科研项目(11551319)；黑龙江八一农垦大
学本科生创新性实验改革项目。
23
CHINESE HORTICULTURE ABSTRACTS
编号
BH1
BH2
BH3
BH4
BH5
BH6
BH7
BH8
BH9
BH10
BH11
BH12
BH13
BH14
BH15
BH16
BH17
BH18
名称
金香蕉
怡田小节瓜
白西葫芦
新孝感瓠子
龙杂黄7号
特大巨霸王
大黑西瓜
泰国肉丝瓜
金丝绞瓜
多翅瓜
鲍鱼瓜
皇冠瓜
神华蛇豆
日本甜宝
WI 998
Top mark
菜瓜
BY03
拉丁名
Benincasa hispida (Thunb. )
Benincasa hispida (Thunb. ) Cogn. var.
Cucurbita pepo. L.
Lagenaria vulgaris Ser.
Cucumis sativus L.
C. lanatus (Thunb. ) Matsum.
C. lanatus (Thunb. ) Matsum
Luffa cylindrica (L. ) Roem
Luffa cylindrica (L. ) Roem
Cucurbita moschata
Cucurbita moschata
Cucurbita moschata
Trichosanthes kirilowii Maxim
Cucumis melo L.
Cucumis melo L.
Cucumis melo L.
Cucumis melo L.
Cucumis melo L.
种子来源
天津津沽种业
天津津沽种业
天津津沽种业
天津津沽种业
黑龙江浓歌种业
黑龙江浓歌种业
天津津沽种业
黑龙江浓歌种业
黑龙江浓歌种业
黑龙江浓歌种业
黑龙江浓歌种业
天津津沽种业
江西
天津津沽种业
东北农业大学
东北农业大学
天津津沽种业
黑龙江八一农垦大学
表1 18种葫芦科作物的编号及名称
类型
西葫芦
节瓜
西葫芦
瓠瓜
黄瓜
西瓜
西瓜
丝瓜
丝瓜
南瓜
南瓜
南瓜
栝楼
甜瓜
甜瓜
甜瓜
甜瓜
甜瓜
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
引物名称
NR98
CMTC158
TJ125
CMTC123
TJ184
CMCT126
TJ218
CMCT170b
CMTC163
CMCT160a
F22_85
CM07
CMGA165
F62_11
CMCT505
NR27
NR26
CMBR057
F09_76
PIC值
0. 5294
0. 6627
0. 6357
0. 5355
0. 3648
0. 3706
0. 6964
0. 7589
0. 7544
0. 4992
0. 7448
0. 8171
0. 672
0. 6675
0. 6786
0. 5796
0. 4652
0. 6218
0. 4683
序号
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
表2 甜瓜基因组SSR引物在葫芦科作物中扩增结果
扩增位点
4
4
4
3
2
3
5
6
6
3
6
8
5
4
5
3
3
4
3
引物名称
CMAT141
TJ230
NR39
TJ106
NR56
NR46
CM33
CSCTTT15a
CM21
CMCT44
CSAT425
CSTA050
CMN04_35
CMGA15
CMTC168
CMBR120
CSCT335
CSAT214
CSCTT15b
扩增位点
5
3
6
0
4
6
6
5
6
6
3
2
6
6
5
5
7
0
0
PIC值
0. 672
0. 5814
0. 7017
-
0. 7031
0. 7772
0. 7001
0. 7385
0. 7329
0. 8048
0. 5786
0. 2392
0. 7991
0. 7628
0. 6835
0. 7152
0. 7754
-
-
序号
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
引物名称
CSTCC813
CMTA170a
CSCCT571
CMCAA145
CMBR151
CMATN22
CMACC146
CMCT134b
CMTC160a+b
CMTAA166
CMAGN73
CMTC51
CMTA134a
CMTA35
CMCTT144
CMGT108
CMTC47
CMGA104
CMGA172
扩增位点
1
3
6
2
6
3
3
4
4
4
2
2
6
5
6
6
6
5
4
PIC值
0
0. 59
0. 7456
0. 375
0. 7985
0. 4817
0. 4491
0. 6368
0. 6299
0. 6204
0. 3249
0. 3589
0. 7943
0. 726
0. 7234
0. 7716
0. 7149
0. 7312
0. 5699
为0. 219；西葫芦间的遗传距离为0. 107；西瓜间的遗传距
离为0. 130；丝瓜间的遗传距离为0. 185。
不同品种间的平均遗传距离由小到大依次为：丝瓜与
西瓜最小(接近)，为0. 120；黄瓜与瓠瓜次之，为0. 167；西
葫芦与节瓜间的遗传距离为0. 176；南瓜与西瓜间的遗传距
离为0. 196；南瓜与西葫芦间的遗传距离为0. 204；甜瓜与
其他几种葫芦科作物的遗传距离相对较远，最远的是南瓜
与甜瓜间的平均遗传距离为0. 377。
2.3 葫芦科作物聚类分析
经过Winboot和NTSYS- 2. 1软件的两种方法分析后，
聚类结果见附图。当遗传相似系数为0. 80时，将18种葫芦
科作物分为5类。第1类包括金香蕉、白西葫芦、多翅瓜、
鲍鱼瓜和金丝绞瓜；第2类包括特大巨无霸、大黑西瓜、泰
国肉丝瓜和栝楼；第3类包括怡田小节瓜、新孝感瓠子和
24
中国园艺文摘 2011年第12期
‘龙杂黄7号’；第4类为皇冠瓜；第5类均为甜瓜，包括菜
瓜、‘WI998’、‘BY03’、‘Topmark’和‘日本甜宝’。
2.4 甜瓜的SSR标记在其他葫芦科作物中的应用情况
54种引物在5种甜瓜中共扩增出292个条带，平均每种
甜瓜扩增出58. 4个条带；在3种南瓜中共扩增出130个条带，
平均每种南瓜扩增出43. 3个条带；在2种西瓜中扩增出67个
条带，平均每种西瓜扩增出33. 5个条带；在两种西葫芦中
扩增出74个条带，平均每种扩增出37个条带；在两种丝瓜
中扩增出54个条带，平均每种扩增出27个条带；并且在试
验所用的黄瓜、节瓜、瓠瓜和栝楼中，分别扩增出41、42、
35和46个条带。说明甜瓜的SSR标记引物在葫芦科作物中
有一定的通用性(见表3)。
3 讨论与结论
本试验选择57对甜瓜基因组SSR引物，对18份常见的
葫芦科材料进行扩增，结果显示有3种引物没有扩增出多态
性位点。可能是由于PCR扩增引物均来自甜瓜、基因组序
列的不同或同源区域较小等原因，而未在其他葫芦科作物
中扩增出多态性位点。另外，由于SSR引物的针对性很强，
57对甜瓜基因组SSR引物均是根据甜瓜基因序列设计，因
而导致这3种引物未成功扩增出位点。
不同品种间，丝瓜中的金丝绞瓜与南瓜中的多翅瓜、金
丝绞瓜与南瓜中的皇冠瓜的遗传距离相同，亲缘关系最近。
有资料表明[8, 9]，丝瓜和南瓜的起源有相同的地方，这4种作
物的亲缘关系较近，可能也与此相关。虽然有的不同品种作
物间的遗传距离很近，亲缘关系很相近，但并不能代表这个
品种间的所有作物都与另一品种的亲缘关系相近。如丝瓜中的
金丝绞瓜与南瓜中的多翅瓜、金丝绞瓜与皇冠瓜，虽然从试验
数据来看，它们的遗传距离最小，亲缘关系最近，但是从平均
遗传距离上看，它们所属的丝瓜与南瓜的遗传距离不是最小
的。导致出现这一结果的原因有多方面，可能是一些品种由于
在长期进化中所处的环境不同，或是遗传背景不相同导致。
在相似系数聚类分析中，南瓜中的皇冠瓜自成一类。
出现这一结果可能是因为：一方面，皇冠瓜与其他两种南
瓜作物的种子来源不同，因此它们的遗传背景可能有很
大差异；另一方面，瓜类SSR引物的种属特异性很强，导
致这57对引物不适用于皇冠瓜。另外，聚类分析图上的可
信度也高低不等，有的高达100%，最低的则为53%。根据
试验数据推测，也可能是由于SSR引物的种属特异性强，
能够检测的多态率低导致。而这些SSR标记引物均来自
甜瓜基因组，所以在甜瓜上置信度可高达90%～100%。
李楠等[3]用940对SSR引物，对甜瓜、黄瓜和西瓜3套重
组自交系群体的作图亲本DNA进行PCR扩增。结果表明，
所用SSR引物在甜瓜、黄瓜和西瓜等不同瓜类作物间具有
一定的通用性，最小通用率超过24%。Naoki Chiba等[10]用
12个甜瓜品种和品系，构成31组微卫星标记，其中13个标
记位点在黄瓜、南瓜、西瓜内是共通的。本试验得出的结
论与以上结论相一致，并进一步研究表明，甜瓜基因组在
节瓜、瓠瓜和栝楼一些作物上也可以应用。黄瓜基因组研
究表明，在基因区域黄瓜和甜瓜有95%的相似性，和西瓜也
有超过90%的相似性，这也是甜瓜基因组SSR标记引物在葫
芦科作物上有一定通用性的原因。本试验所选材料为南瓜
属、甜瓜属各5种，西瓜属、丝瓜属各2种，黄瓜属、冬瓜
属、葫芦属和栝楼属各1种。虽然在试验中也体现了甜瓜引
物在葫芦科作物中的通用性，但是所选材料较少且来源较
窄，还有待于进一步的试验研究。
参考文献：
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态性分析[J].华北农学报,2008,23(4):110-114.
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业大学,2006．
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[6] 盛云燕,栾非时,陈克农.甜瓜SSR标记遗传多样性的研究[J].
东北农业大学学报,2006,37(2):165-170.
BH1
BH3
BH19
BH11
BH9
BH6
BH7
BH8
BH13
BH2
BH4
BH5
BH12
BH7
BH15
BH18
BH16
BH14
92. 0
99. 0 77. 0
53. 0
64. 0
66. 0
83. 0
100. 0
96. 0
81. 0
100. 0
100. 0
92. 0
74. 0
0. 54 0. 77 0. 79 0. 83 0. 99
系数
附图 葫芦科作物聚类分析结果
注：图中的数字如BH1和BH2上的92. 0，表示在100次重复中，同样的计算
结果发生次数占92. 0%。数值愈大，表示可信度越高。
总条带数
品种数量
平均条带数
表3 54种引物在葫芦科作物中扩增的条带情况
甜瓜
292
5
58. 4
南瓜
130
3
43. 3
西瓜
67
2
33. 5
西葫芦
74
2
37
丝瓜
54
2
27
黄瓜
41
1
41
节瓜
42
1
42
瓠瓜
35
1
35
栝楼
46
1
46
（下转53页）
25
中国园艺文摘 2011年第12期
[7] 贺道华,邢宏宜,李婷婷等.92份棉花资源遗传多样性的SSR分
析[J].西北植物学报,2010,30(8):1557-1564．
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及其在主要葫芦科作物中的应用[J].国外作物育种,2003,(6):42.
Study on the Genetic Relationship of Cucurbitaceae Crops by melon’s SSR Markers
WANG Chun-lei, ZHU Zi-cheng, SHENG Yun-yan
Abstract: The objective of this research was taking 18 cucurbitaceae crops as material to analyze their genetic relationship by using
SSR markers. The results show that: total about 240 polymorphic loci were detected by 57 pairs of primers; the
average polymorphic loci was 4.4 per pair primer and the polymorphic loci ranged from 1 to 8. The genetic distance ranged from
0.1065 to 0.4537 in 18 cucurbitaceae crops, and the average distance was 0.227. The polymorphism information content of allelic
variation (PIC) was from 0.2392 to 0.8171, average PIC was 0.6326. The minimum genetic distance between golden banana (squash)
and white squash indicated that their relationship was closest, and the genetic relationships between abalone melon and WI998 was
farthest. Melon genome SSR molecular marker primers can used in pumpkin, squash, water melon and towel gourd and other cucur－
bitaceae crops in some extent.
Key words: Cucurbitaceae crops; SSR markers; Genetic relationship
理搭配，力求做到省工、省力，低投入高产出。
6 培育西瓜专业村的建议
6.1 加强政策倾斜、发展专业大户
针对目前西瓜专业村西瓜劳动力人均面积偏小的情况，
地方政府应加强对专业村大户的一系列政策倾斜，制定多
种政策激励机制，激发大户经营。农业经营大户发展存在
资金、自然灾害风险，外来人员还存在住房、子女入学等
问题。如推行以奖代补政策，在农业基础建设等方面给予
补贴；推行农业保险，可减少因自然灾害造成的损失。国
外农业都有发达的农业保险，如美国200多万农户的70%都
参加了农业保险，有效化解了农业风险。对于外来承包大
户在建房上提供必要的支持，在子女入学上要与当地农户
平等对待等。根据世界粮农组织测算，种植经济作物的规
模不能低于11. 33 hm2，种植粮食作物不能低于20 hm2，
否则农业经营没有市场竞争力。按照农业适度规模经营的
标准，发展农业大户将会产生较多的剩余劳动力现象，因
此各地应做好农村过多劳动力的转移工作。
6.2 实施品牌带动、以效益促比重
目前的西瓜专业村是全市的西瓜生产典型，具传统性
和丰富的生产经验，西瓜产品质量相对较好，但拥有的品
牌较少。各地尤其是乡镇、村要结合当地的农耕文化、旅
游资源，加大对当地特色传统的西瓜产品的宣传，打出自
己有特色的区域品牌。将当地有特色的西瓜产品注册自己
的商标，统一包装销售，发挥品牌效应，扩大当地西瓜乃
至其他农产品的知名度，提高专业生产批量，提高效益，
从而达到扩大西瓜专业村生产面积的目的。如浙江温岭瓜
农在南京范围生产的“麒麟”牌西瓜，地头批发价为2. 4～
3元/ kg，由于价格高，浙江瓜农的经营面积普遍较大。
6.3 扶持合作组织、建立专业市场
目前西瓜专业村的生产有的还存在分散化和非组织化
问题，只有切实提高组织化程度，才能使小农经营方式向
高度商品化的农业企业经营方式转变，实现西瓜专业村西
瓜生产产业化。西瓜主要是以果品原料直接进入市场销售，
因此经济合作组织的形式可以是多样性的，如西瓜协会、
研究会、专业合作社和村级综合服务站、经纪人队伍、季
节性或临时性的合作经济组织等。协会、专业合作社围绕
西瓜生产，从优良品种的引种、新技术的推广到产品统一
分级包装，统一销售，形成一条龙服务体系，对优质品牌
的创建具有积极的意义。在专业村所在镇街扶持建立西瓜等
农产品批发、购销站点，优先解决专业村瓜农卖瓜难的问题。
6.4 专业村官挂钩、全面服务瓜农
如今各地在积极推行大学生村官政策，每年吸纳一定
量的大学生到村级组织从事“三农”工作，并根据考核、
考试优先录用为国家干部。各地可利用这一政策，积极吸
纳大专院校西瓜专业的大学生，挂钩蹲点西瓜专业村，全
面指导专业村瓜农的生产，从品种、技术、市场信息等做
好各项服务。如溧水县石秋镇横山村，招收了1名大学生村
官，对该村的杭白菊种植进行全方位指导，引进个体老板
开办菊花饮片加工厂、组织成立杭白菊生产合作社，带动
了全村杭白菊的发展。据中央电视台报道，河南兰考的胡
寨，大学生村官带领农户发展大棚蔬菜，成立胡寨哥哥农
产品协会。实践证明，大学生村官将是“一村一品”发展
中的新生力量，各地乡镇、村组织应将大学生村官作为农
村“一村一品”发展中的引领人才加以重点培养。
（上接25页）
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