全 文 ：文章编号:1001-4829(2004)01-0071-03
　　收稿日期:2003-10-17
　　基金项目:四川省科技厅育种攻关项目资助
作者简介:孙正海(1979-),男 ,在读硕士 ,主要从事蔬菜育种研
究 , ＊为通讯作者。
南瓜属三个种种质的遗传多样性
孙正海1 , 2 ,李跃建2＊ ,宋　明1 ,杨武云3 ,房　超2 ,刘小俊2
(1.西南农业大学园艺学院 ,重庆　400716;2.四川省农科院园艺所 ,四川 成都　610066;3.四川省农科院作物所 ,四川 成都　
610066)
摘　要:用聚丙烯酰胺凝胶电泳对南瓜属三个栽培种(即中国南瓜 、美洲南瓜和印度南瓜)的 41个品种的子叶进行了过氧化物酶
同工酶分析。结果表明:南瓜属的遗传多样性非常丰富 ,共产生了 10条酶带;其中 ,中国南瓜品种间差异最大 , 印度南瓜品种间差
异最小。聚类之后发现:中国南瓜和美洲南瓜关系最近 ,与印度南瓜关系较远 ,但不能把所有的中国南瓜和美洲南瓜品种聚在各
自的群落。
关键词:南瓜属;过氧化物酶同工酶;遗传多样性
中图分类号:S642.2　　　文献标识码:A
Analysis of genetic diversity of three genuses of Cucurbita by peroxidase isozyme
SUN Zheng-hai1 , 2 , LI Yue-jian2＊, SONG Ming1 , YANG Wu-yun3 , FANG Chao2 , LIU Xiao-jun2
(1.Department of Hort icultu re ,S outhwest Agricultural University , Chongqing 400716 , C hina;2.Horticulture Research Institute , Sichuan
Academy of Agricultural Sciences , Chengdu 610066 , China;3.Crop Research Insti tute , Sichuan Academy of Agricultural Sciences , Chengdu
610066 , China)
Abstract:The peroxidase isozyme of 41 cotyledons f rom three mainly cult ivated species(Cucurbita moschata , C.pepo and C.maxcima)
in Cucurbi ta w ere analyzed by means of vertical slab Polyacrylamide Gel Electrophoresis(PAGE).The results show ed that the genetic di-
versity of Cucurbita was very abundant and 10 patterns w ere produced.The dif ference of cult ivars w as the most distinct in C.moschata
and the m ost indistinctive in C.pepo by the test.The relation betw een C.moschata and C.pepo w as closer than that betw een
C.moschata and C.maxcima by clustering.But not all C.moschata and C.pepo cultivars w ere clusered to thei r each g roup.
Key words:Cucurbi ta;peroxidase isozyme;genet ic diversity
　　南瓜属包括五大栽培种:中国南瓜(Cucurbita
moschata)、 美 洲 南 瓜 (C.pepo)、印 度 南 瓜
(C.maxcima)、灰籽南瓜(C.mixta)和黑籽南瓜
(C.f ici folia),在中国栽培比较多的是前三种。南瓜属
的这些物种基因型繁多 ,遗传多样性十分丰富。研究
它的遗传多样性 ,可以较全面地了解现有种质资源 ,在
选择育种亲本时能省时省力 ,提高育种效率。此外 ,研
究南瓜的遗传多样性还可以比较它们的亲源关系 ,对
一些同物异名 、异名同物的南瓜品种进行整理和鉴定。
按照一个基因编码一个同工酶亚基的理论 ,可
以从同工酶的表型变异直接推测其基因的变异水
平。近 30年来 ,据不完全统计 ,同工酶研究涉及到
的植物有 102个属 ,其中对 14个科 39 个属的植物
进行了遗传分析 。前人对南瓜属的同工酶进行过研
究 ,但是他们取材比较少 ,研究结果有一定局限性。
1　材料与方法
1.1　材料来源及植物学分类
试验材料包括国内的地方品种和从国外引进的
品种 ,它们都是经纯化稳定后的自交系 。其来源及
植物学分类如下:
印度南瓜:11(四川)、15(日本)、20(四川)、23
(四川)、25(四川)、31(日本)、37(四川)、38(四川)、
39(日本)。
中国南瓜:2(甘肃)、3 、4 、5(广西)、8(四川)、10
(江苏)、13 、17 、18(广东)、19(江苏)、21 、24(湖南)、
26 、36(湖北)、40(四川)、41 。
美洲南瓜:6(意大利)、7(比利时)、9(意大利)、
12(美国)、14(美国)、16(意大利)、27(欧洲)、28(欧
洲)、29(欧洲)、30(欧洲)、32(欧洲)、33(欧洲)、34
(欧洲)、35(山西),
71
2004年 17卷 1期
Vol.17　　No.1 　　　　　　　　　　　　　　
西　南　农　业　学　报
S outhwest China Jou rnal of Agricultu ral Sciences
DOI :10.16213/j.cnki.scjas.2004.01.018
另外还有 1(意大利)和 22(欧洲)不清楚是哪种
类型 。
1.2　样品的收集和处理
用天平称取刚出土的南瓜子叶 0.5 g ,迅速转移
至带有冰袋的研钵中 ,加 1 mL预冷的蒸馏水研磨 ,磨
碎后加 2mL 预冷的 40 %蔗糖 ,然后用 12 000 r/min
的速度离心 5 min ,取上清液于离心管并放到-20
℃冰箱中备用。
1.3　电泳及染色
采用垂直型不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳 ,分离
胶和浓缩胶的浓度分别为 7 %和 4 %,交联度均为
2.6 %。在稳压条件下 ,浓缩胶电泳时采用 70 V 电
压 ,分离胶时采用 140 V 电压 ,用 2 %溴酚蓝做指示
剂 ,电泳全过程需要 40 h ,整个过程都在 0 ～ 4 ℃冰
箱中进行 。电泳结束后用改良联苯胺法染色 。
1.4　聚类
根据带的有无及颜色的深浅 ,把 41份材料的电
泳结果用 SPSS10.0软件的欧氏平方法进行聚类 。
2　结果与分析
2.1　过氧化物同工酶分析
图 1 列出部分过氧化物同工酶分析的谱带类
型。为使分析结果更加直观 ,将其整理成模式图(图
2)。根据 R f =溴酚蓝迁移距离/酶带迁移距离 ,计
算酶带的相对迁移率 ,并把全部的酶带分成 3个区 ,
其结果见表 1。
从酶谱上可以看出:南瓜属的遗传多样性非常丰
富 ,品种间差异很大 。41份南瓜材料的过氧化物同
工酶共电泳出10条带 ,最多的品种电泳出 8条带 ,最
少的品种电泳出 1条带 ,其中印度南瓜共 5条带 ,美
洲南瓜共 7条带 ,中国南瓜共8条带 。每个栽培种都
有自己独特的带 ,如酶带 P4为印度南瓜所独有 ,酶带
P1为美洲南瓜所独有 ,酶带 P2为中国南瓜所独有。
从分成的 3 个区来看 , A 、B 区迁移率小(0.05 ～
0.29),带型也比较少;C区迁移率大(0.38 ～ 0.88),带
型多 、集中并且酶活性也比较强 ,3个栽培种在这一
区都有分布 ,特别是 P8几乎为所有的品种所共有。
2.2　聚类分析
由图 3 ,将阀值定在 18可以将所有的材料分成
图 1　部分供试南瓜品种的过氧化物酶同工酶谱型
Fig.1　Peroxidase isozyme analysis of some Cucurbi ta cultivars
表 1　南瓜过氧化物同工酶谱带相对迁移率及区间
Table 1 　Relative migratory rates and intervals of peroxidase
isozyme of Cucurbita cultivars
相对迁移率区间
Intervals of
relat ive migration
酶带
Bands
相对迁移率
Relative mig ratory rates
A P1 0.05
B P2 0.22
P3 0.29
C P4 0.38
P5 0.47
P6 0.54
P7 0.62
P8 0.71
P9 0.80
P10 0.88
2组:从上往下是:Ⅰ组中国南瓜群和美洲南瓜群 ,
Ⅱ组印度南瓜群 。在 Ⅰ组里又分成三个亚组:Ⅰ 1
亚组中国南瓜群 、Ⅰ11亚组美洲南瓜和 Ⅰ111亚组美
洲南瓜群 。从趋势上看 , 41份材料被聚成三类:中
国南瓜群 、美洲南瓜群和印度南瓜群 ,美洲南瓜和中
国南瓜关系最近 ,二者与印度南瓜关系较远 ,这与传
统的植物学分类相吻合 。但在整个聚类里有几个特
殊情况:30号品种是美洲南瓜 ,但却没有聚在美洲
南瓜群里而是独自聚成一类;2 、4 、5 、8 、19号品种是
中国南瓜 ,却聚在了美洲南瓜群 。由于 1号和 22号
品种不知属于哪个种 ,因此 ,尽管它们被聚在了美洲
南瓜群里 ,却不能肯定一定是美洲南瓜。
3　结论与讨论
通过过氧化物酶同工酶对 41 份南瓜材料的分
析 ,可以发现:南瓜属的遗传多样性确实很丰富 ,品
种间差异也比较大 ,特别是 3个栽培种的特有带 ,对
以后的品种鉴定和分类有很重要的参考价值。从酶
谱上还可以看到:中国南瓜带型最复杂 ,迁移率变化
大 ,各个品种间差异最显著;印度南瓜带型最少 ,迁
移率变化最小 ,品种间差异最小 ,除了 3号品种外几
乎所有的品种都一样;而美洲南瓜的带型复杂程度 、
迁移率变化 、品种间差异介于中国南瓜和印度南瓜
之间。我们认为这三个种的带型差异除了与其自身
的基因型有关外 ,还与在中国栽培历史的长短 、栽培
区域的广泛与否有很大关系 。因为中国南瓜在中国
栽培历史最长 ,栽培的区域最广 ,在长期的生长过程
中为了适应不同的生态条件而使其基因型发生了变
化 。印度南瓜因为起源于美洲的秘鲁南部 、玻利维
亚和阿根廷北部 ,在高温条件下 ,病毒病和白粉病危
害很大 ,仅适应在夏季冷凉的地区 ,使其栽培范围受
限 ,因而基因型变化比较小 ,各品种差异就比较小。
通过聚类 ,在趋势上可以把 41份材料分成中国
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图 2　41 份供试南瓜属品种的过氧化物酶谱型模式图
Fig.2　Zymogram model of peroxidase of 41 Cucurbita cultivars analyzed
图 3　过氧化物同工酶对 41 份南瓜属品种的聚类图
Fig.3　Dendrogram of 41 cultivars f rom peroxidase isozyme
南瓜 、美洲南瓜和印度南瓜三类 ,并且可以完全把印
度南瓜与中国南瓜和美洲南瓜分开 。研究南瓜的遗
传多样性除了可为种内杂交选择亲本做参考外 ,还
可为种间杂交选择亲本提供一份参考。利用远缘杂
交手段进行南瓜属种间杂交是转育重要基因的有效
手段之一。然而 ,前人研究表明:南瓜属种间杂交普
遍存在着远缘杂交不亲合性 ,但同时发现不同的品
种在远缘杂交时亲和性存在差异 ,因此正确选择亲
本成了克服远缘杂交的一个重要因素 。在本试验
中 ,中国南瓜和美洲南瓜的一些品种聚到了对方的
群落里 ,表明这些品种与对方的品种存在着一定的
亲缘关系 。然而 ,这些品种是否类似于水稻籼粳中
间型的广亲和性材料而具有高亲和性 ,有待进一步
杂交证实。在聚类时发现有几个中国南瓜被聚到美
洲南瓜群里了 ,这就使过氧化物酶同工酶在种间分
类和品种鉴定上存在着不足之处 ,为此我们将用
ISSR和 RAPD分子标记继续对其进行研究。
致　谢:试验在四川省农科院作物所品资室完成 ,研
究过程中得到胡晓蓉试验员的帮助 ,在此表示感谢!
参考文献:
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[ 6] 程永安.印度南瓜与中国南瓜有性杂交亲和性研究[ J] .湖南农业
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(责任编辑　谢成英)
731期 孙正海等:南瓜属三个种种质的遗传多样性