全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 30(6)：791— 795 2010年 11月
基于 SRAP分析苎麻及近缘种的系统学关系
廖 亮1，2，李同建 ，赵 中伟1，2，陈玉波
徐玲玲1 ，潘其辉3，石庆华2
(1．江西九江学院 生命科学学院，江西 九江 332000；2．江西农业大学 农学院 ，
南昌 330045；3．江西省麻类科学研究所，江西 宜春 336000)
摘 要：苎麻与近缘种的系统学关系一直存在争议。利用 26对多态性好的随机引物，对中国苎麻属的 17种
9变种的共 27份材料进行 SRAP分子标记分析。扩增结果是 26对引物共扩出 368条带 ，其 中 363条为多态
性带 ，占 98．64 。聚类分析表明 ：(1)腋球苎麻组的腋球苎麻和苎麻组的苎麻 、贴毛苎麻聚在一支并靠近系统
树的根部，支持王文采苎麻组起源于原始的腋球苎麻组观点 。(2)苎麻和贴毛苎麻聚在一支，支持郭安平苎麻
直接起源于贴毛苎麻 的观点。(3)苎麻组的青叶苎麻、微绿苎麻和大叶苎麻组的多倍体类群聚在一支 ，可能是
由于在种间杂交导致。
关键词 ：中国苎麻属；SRAP；系统学关系
中图分类号 ：Q949．737．5 文献标识码 ：A 文章编号：1000—3142(2O1O)06—0791—05
Phylogenetic relationship of ramie and its wild
relatives based on SI markers
LIAO Liang ， ，LI Tong—Jian ，ZHAO Zhong-Wei ，CHEN Yu-Bo ，
XU Ling-LingI ，PAN Qi_Hui3，SHI Qing-Hua2
(1．Colege of Li Science，Ji iang University，Jiujiang 332000，China；2．College of Agronomy，Jiangxi Agricultural
University，Nanchang 330045，China；3．Jiangxi Institute of Bast Fiber Crops，Yiehun 336000，China)
Abstract：It was considered that there was disputation on the systematies of the genus Boehrneria，as wel as
the relationship among different sections in this genus．The phylogenetic relationship of 17 species and 9 varie—
ties of Boehmeria was investigated using SRAP analysis based on a total of 27 samples．368 bands were pro-
duced by SRAP technique using 26 primer pairs，of which 363(98．64 )bands were polymorphic．It was also
indicated by cl ustering analysis that：(1)Boehmeria malabarica var．malabarica(sect．Boehmeria)，B．nivea
(sect．Tilocnide)and B．nivea var．nipononivea(sect．Tilocnide)were clustered into one branch and near the
root of the phylogenetic tree，indicating that sect．Tilocnide originated from sect。Boehmeria；(2)B．nivea and
B．nivea var．nipononivea were clustered into one branch，indicating that B．nivea originated directly from B．
nivea var．nipononivea；(3)B．nivea var．viridula(sect．Tilocnide)and B．nivea var．tenacissima(sect．Tiloc—
nide)were clustered together with the polyploid of sect．Duretia，which might have resulted from interspecific
hybridization．
Key words：Boehmeria；SRAP；phylogenetic relationship
收稿Et期 ：200—04—02 修回日期：2010—01—22
基金项目：江西 自然科学基金(200802N0044)；江西省教育厅科技项 目(GjJO8431)；国家 自然科学基金(31O6。05O)[supported by Natural
Scicnce Fun—dation of Jiangxi(200802N0044)；Sci-Tech Program of Jiangxi Provincial Education Department(GJJ08431)；National Natural
Science Foundation of ch【na(31o6oO50)]
作者 简介 ：廖亮 (1958)，男 ，江西 丰城 人 ，博 士 ，从事 植物 系统 与进化 研究 ，(E—mail)LiaoL58@yahoo．corn．cn。
*通讯 作者 (Author for correspondence，E—mail：shiqh@public．nc．jx．cn，LingL239@163．corn)
792 广 西 植 物 3O卷
苎麻属 Boehmeria(Urticaceae)全世界约有 120
种 ，主要分布在热带、亚热带，少数在温带，其中亚洲
约有 75种 ，美洲有 3O种，大洋洲 和非洲有少数种 。
中国有 31种 12变种(王文采，1981a，198lb，1995)。
中国苎麻属是世界苎麻属 的重要部分，其中有很多
具有重要经济价值的物种 ，苎麻是中国及东亚地区
的主要的纤维作物 ，青叶苎麻在南亚地区被广泛的
栽培利用，悬铃木叶苎麻等可做药用 。
苎麻属 自Jacquin 1760年根据美洲的 Boehme-
ria ramiflora建立以来 ，有多位学者对该属进行过
研究 ，Blume(1856)在其荨麻科专著 中记载 了苎麻
属 74种植物，并根据叶、花序、子房等性状将这 74
种植物分为 6群；1869年 Weddel根据团伞花序腋
生或组成穗状或圆锥状花序 ，以及叶互生或对生的
性状对 苎麻 属 47种 植 物 进行 分 类 整理 ；Satake
(1936)记载了日本及近邻的苎麻属 39种植物 ，将苎
麻属分成 2个亚属、8个组；王文采(1981a，1981b，
l995)根据叶序、花序、雄花、瘦果等外部形态将中国
苎麻属植物整理为 32种 11变种 ，并隶属五个组 ：1．
腋球苎麻组；Z．苎麻组 ；3．帚序苎麻组；4．序叶苎麻
组；5．大叶苎麻组 。提 出苎麻属各组是 以腋球苎麻
组为原始中心类群 ，辐射进化的结果，即苎麻组直接
来源于腋球苎麻组 ；张波等(1998)对中国苎麻属 5
组 13种的形态学和 4组 1O种的孢粉学进行比较，
提出苎麻属各组是以腋球苎麻组为原始类群单线进
化至大叶苎麻组再分成苎麻组和序叶苎麻组两个分
支，即苎麻组来源于大叶苎麻组，与王文采观点不
同，并认为苎麻起源于青叶苎麻。郭安平 (1999)利
用 RAPD分子标记 ，对苎麻属进行了基因组指纹图
谱构建，将 15个种分成 5大类，它们分别对应了根
据形态学特征分成的 5个组群 ，支持了王文采的分
组观点，并提出苎麻组演化关系为：微绿苎麻一青叶
苎麻一贴毛苎麻一苎麻，与张波观点不一致。蒋彦
波(2oo5)N用筛选得到的 31对苎麻微卫星引物研
究了苎麻组亲缘关系，其观点与张波 的相似 。由此
可见不同学者对苎麻与其近缘种的关系及苎麻变种
间的关系都是存在争议的。
自2001年序列相关 扩增多态性(sequence—re—
lated amplified polymorphism，SRAP)技术 出现 以
来(Li＆ Quiros，2001)，SRAP标记 已在 多种植物
研究中得到成功应用 ，广 泛用 于基因定位 、基因克
隆、遗传图谱构建及植物系统学等生物学研究(柳李
旺等 ，2004；高丽霞等，2008a，b)。本 文利用 SRAP
分子标记技术，对中国苎麻属 17种 9变种共 27份
材料进行聚类分析，试图从分子标记的角度来探讨
苎麻与其近缘种及苎麻变种间的关系，为更好地开
发和保护苎麻属植物资源打下基础 。
1 栋 与方法
1．1材料
材料来源及凭证 标本号见表 1，凭证标本存放
于九江学院植物标本馆(JJT)，部分材料采 自江西
省苎麻研究所野生苎麻种质资源圃。取幼嫩芽尖硅
胶干燥 ，一80℃保存。
1．2方法
1．2．1基 因组总 DNA提取 采用改 良的 CTAB法
(Doyle JJ& Doyle JL，1987)提取总 DNA。
1．2．2 SRAP分析 方 法 SRAP引物采用 和
Quiros(2001)发表的引物序列，包括 10条正向引物
和 1O条反向引物(表 2)，委托上海生工生物工程有
限公司合成。正反引物共组成 100对引物组合，利
用 4个种进行引物筛选 。PCR反应程序采用 Li和
Quiros(2001)应用于蔬菜上的反应程序：94℃预变
性 5 rain；94℃变性 1 min，35℃退火 1 rain，72℃
延伸 1 min，5个循环；94℃变性 1 rain，5O℃退火 l
rain，72℃延伸 1 rain，35个循环；72℃延伸 1o
rain，4℃保存。扩增产物用 0．6 聚丙烯酰胺凝胶
垂直电泳检测，银染显影 ，拍照记录条带。
1．2．3数 据 分 析 方 法 聚 类 分 析利 用 NTSYS
2．10e软件 ，采用 Jaccard相似性 系数，非加权组平
均法(UPGMA)聚类 (Sneath& Sokal，1973)。多
态性片段的有无分别用“1”和“0”表示，至少同时存
在于两份材料内的多态性片段为有效。
2 结果
在 100对 SRAP引物组合中，筛选出26对条带
清晰、重复性好的引物组合作为苎麻属 SRAP分子
标记的引物 ，共扩增 出 368条谱带，其中 363条为多
态性条带 ，多态性 比例为 98．64 ，平均每对引物扩
增出 13．96条带。多态性条带最 多的引物组合为
Me3+Era4和 Me3+Era7，达到 22条。表 3列出了
所选引物组合及其扩增 出的多态条带数 。
遗传相似性系数表 明，供试材料的遗传相似性
系数变化范围在 0．08～O．51之间，说明供试材料遗
6期 廖亮等 ：基于 SRAP分析苎麻及近缘种的系统学关系 793
组名 Sect 种名 Species 采集地 Locality 凭证标本 Voucher
编号 Code 正向引物 Forward primers 编号 Code 反向引物 Reverse primers
料聚为 5个类群。第 1群：腋球苎麻组的光枝苎麻，
其叶互生，团伞花序单生叶腋 ；雄蕊四基数 ，近无梗 ；
瘦果有柄，无翅；为苎麻属中原始类群。第 1I群：腋
球苎麻组 的腋球苎麻 和苎麻组 的苎麻 、贴毛苎麻 。
第 1II群 ：大叶苎麻 组的糙 叶水 苎麻 和福 州苎麻 。
第 1V群：苎麻组的青叶苎麻、微绿苎麻和大叶苎麻
组的赤麻、大叶苎麻 、密球 苎麻 、海岛苎麻和柔毛苎
麻，赤麻、大叶苎麻、密球苎麻、海岛苎麻均为多倍
体。第 V群 ：帚序苎麻组、序叶苎麻组和大叶苎麻
组的类群相互交错在一起 。
794 广 西 植 物 30卷
3 讨论
3．1苎麻组和腋球苎麻组的关系
在形态上，腋球苎麻组 团伞花序单生，雄蕊四基
数，被认为是苎麻属最原始的类群；而苎麻组 由团伞
花序为基本单位进一步构成圆锥花序，雄蕊 四基数，
王文采(1981a，b，1995)认为苎麻组起源于腋球苎麻
组，但张波等(1998)认 为苎麻组起源于大叶苎麻组。
从以遗传距离聚类的系统树看(图 1)，腋球苎麻组的
光枝苎麻单独在根部分出一支，显示出其原始性，并
且腋球苎麻组的腋球苎麻和苎麻组的苎麻、贴毛苎麻
聚在一支靠近根部，说明两个组有密切的亲缘关系，
SRAP分子标记分析的结果支持王文采的观点。
表 3 所选引物组合及其产生的多态性条带
Table 3 Primer pairs chosen and the number of
polymorphic bands generated by them
3．2苎麻组苎麻变种间的关系
王文采将苎麻组分为一种三变种，苎麻、贴毛苎
麻、微绿苎麻、青叶苎麻；而陈家瑞(2003)将苎麻分为
两变种，一种为苎麻 ，其他三变种归并为青叶苎麻。
张波(1998)认 为苎麻 来源 于青叶苎 麻，而郭安平
(1999)则认为苎麻起源于贴毛苎麻。从本文实验结
果看，四个变种有不同的 SRAP分子标记特征，在基
于遗传距离建立的系统树看(图 1)，苎麻和贴毛苎麻
聚在一支，而青叶苎麻和微绿苎麻聚在一支，显示贴
毛苎麻和苎麻的关系更为密切 ，SRAP分子标记分析
的结果支持郭安平 的观点。从苎麻组一种三变种
SRAP分子标记的谱带特征看，苎麻、贴毛苎麻、青叶
苎麻和微绿苎麻 SRAP分子标记的谱带各有 自身特
征，实验结果支持王文采苎麻一种三变种的观点。
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图 1 中国苎麻属 26个类群 SRAP聚类图
Fig．1 Dendrogram of 26 taxa of Boehmeria
in China based on SRAPs
3．3苎麻组和大叶苎麻组的关系
张波 (1998)从形态学 的角度出发，认为苎麻组
起源于大叶苎麻组，从基于遗传距离建立的系统树
来看(图 1)苎麻组的青 叶苎麻、微绿 苎麻和大叶苎
麻组的多倍体类群，如赤麻(3x)、大叶苎麻(3x)、海
岛苎麻(3x)聚在一支(图 1)，显示青叶苎麻、微绿苎
麻和大叶苎麻组确有密切联系。然而 ，在形态上，苎
麻组叶互生 ，雄蕊四个 ，瘦果无翅。大叶苎麻组开始
出现有叶轮生 、雄蕊三个和瘦果具翅的相对更特化
的性状。从染色体数 目上来看 ，在中国苎麻属已报
道的 7个多倍体毫不例外都来 自大叶苎麻组
6期 廖亮等：基于 SRAP分析苎麻及近缘种的系统学关系 795
(IPCN，2009)，其他 4组均为二倍体，说明大叶苎麻
组是 5个组中最为进化的一个组 ，但难 以想象青叶
苎麻和微绿苎麻可能来源于进化程度高的大叶苎麻
组多倍体种。另外 ，也有证据(廖亮 ，2009)可以说明
苎麻组和较原始的腋球苎麻组接近 。本实验结果显
示苎麻组的青叶苎麻 、微绿苎麻和大叶苎麻组的多倍
体类群聚为一支，造成这种现象的原因可能是种间杂
交或基因渐渗所致 ，在 ITS序列克隆分析中也表明苎
麻存在组间杂交(廖亮 ，2009)，即苎麻组和大叶苎麻
组的紧密关系可能是组间杂交或基 因渐渗所致。
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狭叶仙鹤藓 Atrichum angustatum(Brid．)Bruch& Schimp．
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小仙鹤藓 A．crispulum Schimp．ex Besch．2007716l333
小胞仙鹤藓 A．rhystophylum(M01．Ha1．)Paris 2007714174
东亚仙鹤藓 A．yakushimense(Horik．)Mizush．2007715870
小金发藓 Pogonatumaloides(Hedw．)P．Beauv．20077161267
穗发小金发藓 P．camusi(Th6r．)Touw 20077181810
刺边小 金发 藓褐 色亚 种 P．cirratum subsp．fuscatum(Mitt．)
Hyv6nen 2007714163
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双珠小金发藓 P．pergranulatum P．C．Chen 20077141980
南亚小金发藓 P．proliferum(Griff．)Mitt。20077161231
苞~i-zJ,金发藓 P．spinulosum Mitt．2007714142
疣小金发藓 ．P．urnigerum(Hedw．)P．Beauv．2007714531
台湾拟金 发藓 Polytrlchastrum fo~osum(Hedw．)G L．Sm．
2007715700
金发藓 Polytrichum commune Hedw．2007714404
学名前标 *者为广西新记 录种，学名后 的数字编号 为标
本采集号 ，采集人均为左勤 、王幼芳 。