全 文 ：鹅观草属 、披碱草属 、猬草属和仲彬草属植物
的 RAPD分析及其系统学意义
周永红 , 郑有良 , 杨俊良 , 颜　济 , 魏育明 , 杨瑞武
(四川农业大学 小麦研究所 , 四川 都江堰　611830)
摘要:利用随机扩增多态性 DNA(RAPD)技术分析了鹅观草属(7 种)、披碱草属(3 种)、猬草属(2 种)和仲彬草属(3
种)4 个属的 15 种植物。对 34 个 OPRON公司十聚体随机引物进行多态性筛选 , 27 个(79.4%)能产生多态性。 16
个引物产生的 213个 DNA片断 , 用于计算种间 Nei氏遗传相似性系数分析 ,在 NTSYS 程序中利用 UPGMA 构建系
统发育树状图。分析结果表明:①这 4 个属的物种各自聚类在一起 , 在相似系数 0.6 水平上 ,明显分为 4 组 ,分别代
表了 Hystrix 、Elymus 、Roegneria 和Kengyilia 4个属;②Hystrix 的 2 个物种与 Roegneria 和Kengyilia 物种的亲缘关
系较远 ,与同具 StH 基因组的 Elymus也有较大的 RAPD 变异;③Roegneria 与 Elymus 亲缘关系较近;④Roegneria
中 StY 和 StYH 基因组组合的物种亲缘关系很近 , StY 基因组的物种间存在着 RAPD 遗传变异;⑤Kengy ilia 与
Roegneria 亲缘关系较近;⑥RAPD 结果与形态学和细胞学等分析结果一致 ,支持将它们独立作为属分类等级来处
理 。本文还对 RAPD分析方法在小麦族系统学研究中的应用进行了讨论。
关键词:鹅观草属;披碱草属;仲彬草属;猬草属;RAPD分析;亲缘关系;基因组
中图分类号:Q946　　文献标识码:A　　文章编号:1000-2650(2001)01-0014-07
　　鹅观草属(Roegneria Koch)、披碱草属(Elymus
L.)、猬草属(Hystrix Moench , Syn:Asperella
Humb.)和仲彬草属(Kengyi lia Yen et Yang)是禾
本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)中重要的多年生
属 ,它们的经济价值很大 。不仅是草原 、草甸和荒漠
重要的组成成分 ,是优良的牧草;而且许多物种含有
抗普 通小 麦 (Trit icum aest ivum L.)和 大 麦
(Hordeum vulgare L.)的一些病虫害抗性基因和抗
逆基因 ,常被作物育种家选作麦类作物远缘杂交的
对象 ,进行转基因研究[ 1] 。然而 ,在这 4个属的系统
地位 、属内等级划分 、物种界限以及起源和演化问题
上 ,是分类上很难处理的类群 ,至今仍比较混乱。
自鹅观草属 、披碱草属 、猬草属建立以来 ,曾经
有过多次大的变动 。Roegneria 的物种长期被置于
广义的冰草属(Agropyron Gaertn.s.lat.)下作异名
处理 。直至1934年 ,Nevski论述了 Roegneria 与A-
gropyron 的差异 ,并系统对 Roegneria 和Elymus 进
行了整理[ 2] 。耿以礼对分布于中国的 Roegneria 、
E lymus和Hystrix 进行了系统整理 ,为《中国植物
志》 中这几个属的编写奠定了基础[ 3] 。然而 ,
Tzvelev 将 Roegneria 与 Elymus合并 ,并以 Elymus
为合并后的属名[ 4] 。Love 提出小麦族中每一个染
色体组应作为属来处理 ,认为 Elymus(包括 Roeg-
neria 和Hystrix)具有 H 和 St染色体组[ 5] 。Dew ey
的染色体组分类系统也赞成将 Roegneria 归于E ly-
mus之中 ,但指出东亚的许多物种不含 H 而具 Y染
色体组 ,因此 ,他的 Elymus中含有 St 、Y和 H 等染
色体组组合的物种 ,约有 150多种[ 6] 。 Jenssen报道
了在耿以礼建立的鹅观草属拟冰草组(Roegneria
Sect.Parag ropy ron)的一些物种含有 StYP 染色体
组[ 7 , 8] ,与 Yen et Yang 建立的仲彬草属(Kengyil ia
Yen et Yang)的形态和染色体组相似[ 9] ,故 Yang et
al.将这组植物组合到 Kengyi lia 中[ 10] 。近年来 ,许
多学者从细胞学 、细胞遗传学 、形态解剖学 、数量分
类和同工酶等方面对这 4个属的系统地位和物种的
亲缘关系进行了大量的研究[ 11-18] 。但是 ,在分类
处理上仍然存在较大的分歧 ,其焦点在于这 4个属
合并为一属 ,即 Elymus[ 5 , 6 , 15-17] ,还是将其划分为
独立的属[ 9-14 ,18-20] 。
随机扩增多态性 DNA(RAPD)分析是继形态性
状和染色体配对资料之后 , 研究近缘属间 、种间
(内)、亚种间和不同染色体组间关系及其进化分析
提供的新的研究手段[ 21 ,22] 。它具有成本低 、分析速
度快 、仅需极微量的 DNA 即能获得丰富的多态性
特征等优点[ 23] ,已被广泛应用于种间 、品种间 、亚种
或居群或不同基因组间的分类 、遗传和进化关系等
第 19 卷　第 1 期
2001 年 3 月 　　　　　　　　 　
四川农业大学学报
Journal of Sichuan Ag ricultural University
　　　　　　　　 　Vol.19 No.1
Mar.2001
收稿日期:2001-02-11
基金项目:四川省教育厅自然科学基金项目;四川省科技厅科研项目。
DOI :10.16036/j.issn.1000-2650.2001.01.004
方面的研究[ 19-21 ,24 , 25] 。本文通过对鹅观草属 、披
碱草属 、猬草属和仲彬草属的模式种和不同分布区
的代表植物以及不同基因组组成的 15个物种进行
RAPD分析 ,旨在探讨这 4个属的 RAPD遗传变异
和物种间的亲缘关系 ,为确立它们的系统地位提供
分子水平上的依据。
1　材料与方法
1.1　材　料
2种猬草属 、3种披碱草属 、7 种鹅观草属和 3
种仲彬草属植物的来源及供试植株数列于表 1中 ,
凭证标本藏于四川农业大学小麦研究所种质资源
库。
1.2　方　法
取同一物种 9 至 19株的幼嫩叶片 ,混合得 3g
用于 DNA 提取。总 DNA 的提取参照 Sharp et al.
的方法[ 26] 。PCR扩增反应在 20μL 反应体系中进
行:1 ×PCR buffer (10mmol/L TrisCl , pH8.3 ,
1.5mmol/ L MgCl2 , 50mmol/L KCl , 0.001%
gelatin), dNTP 各 100μmol/L ,引物 0.2μmol/L , 模
板DNA 20ng , Taq DNA聚合酶 1个单位 。对照样
品加除总 DNA 以外的以上成分 ,用双蒸水代替总
DNA。上覆 25μL 液体石蜡油。在 PTC-200 PCR
仪中按下列程序进行扩增反应:94.0℃初始变性
1min 30s , PCR循环 50次 ,每循环 94.0℃变性 45s ,
36.0℃退火 45s , 72.0℃延伸 2min 。最后 1个循环
结束后在 72.0℃延伸 10min 。以 1×TAE 为缓冲
液 ,将扩增产物在含有 0.5g/L EB(溴化乙锭)的
1.5%琼脂糖凝胶中电泳 ,紫外检测仪上观察照相。
PCR扩增反应重复 1 次 ,选取可重复的 DNA
带(包括强带和弱带)记录。每个样品的扩增带按
“有”或“无”记录。“有”赋值为 1 , “无”赋值为 0 。根
据 Nei和 Li[ 27]的方法计算样品间的简单遗传相似
系数 I , I =2N ij/(N i+N j),其中 , N i , N j 为两样品
的总扩增带数 , N ij为两样品共有的扩增带数 。利用
NTSYS程序[ 28] ,按非加权算术平均数聚类方法
(UPGMA)计算种间遗传距离 ,建立系统聚类分析
树状图 。
2　结果与分析
2.1　随机扩增能力和多态性分析
利用 OPA 、OPB 、OPC 、OPD 、OPF 、OPR和 OPX
组中 34个 10碱基随机引物进行扩增和多态性产物
筛选 , 5个引物(占 14.7%)产生不清晰和无法检测
表 1　供　试　材　料
Table 1　The materials used in this study
序号
No. 物种名称Species 染色体数目Chromosome No.基因组组成Genomes 采　集　地Origin 凭　证Voucher 样品植株数No.o f plants
1 Hystrix patula Moench 28 StStHH Ottawa, Canada 10
2 Hystrix duthiei(Stapf)Bor 28 StStHH 四川崇州(Chongzhou , Sichuan) 15
3 Eymus sibiricus L. 28 StStHH 甘肃合作(Hezuo , Gansu) Y2906 16
4 Elymus caninus(L.)L. 28 StStHH Molle, Sweden Y2730 9
5 Elymus lanceolatus(Scribner et
Smith)Gould 28 StStHH Pulman , U.S.A. D-3542 16
6 Roegneria caucasica Koch 28 StStYY Former USSR Cs-31-1-5 12
7
Roegneria ciliaris (Trin.)
Nevski 28 StStYY 四川雅安(Yaan , Sichuan) Y83006 18
8 Roegneria pendulina Nevski 28 StStYY 四川汶川(Wenchuan , Sichuan) Y1412 17
9 Roegneria dolichathera Keng 28 StStYY 四川汶川(Wenchuan , Sichuan) Y1417 18
10 Roegneria curvata (Nevski)
Nevski
28 StStYY 新疆昭苏(Zhaosu , Xinjiang) Y2009 12
11 Roegneria kamoji Ohwi 42 StStYYHH 四川雅安(Yaan , Sichuan) Y83017 19
12
Roegneria tsukushiensis(Honda)
Ohwi 42 StStYYHH Kyoto, Japan Pr237 18
13 Kengyilia gobicola Yen et Yang 42 StStYYPP 新疆塔什库尔干(Tashikurgan ,
Xinjiang) Y9503 15
14
Kengyilia thoroldiana (Oliv.)
J.L.Yang , Yen et Baum 42 StStYYPP 青海格尔木(Germu , Qinghai) Y2884 15
15 Kengyilia hirsuta (Keng)J.L.
Yang, Yen et Baum 42 StStYYPP 甘肃贵德(Guide , Gansu) Y2919 10
15第 1期　　　　周永红(等):鹅观草属 、披碱草属 、猬草属和仲彬草属植物的 RAPD分析及其系统学意义　　　　　
的产物;2 个引物(占 5.9%)产生单一的带。27 个
(79.4%)能产生多态性带 ,仅选其中能得到清晰扩
增带和对照无假带的 16个引物进行正式的扩增 ,共
产生 213条可区分的 DNA 带 ,扩增结果见表 2。最
少的在引物 OPX-02只获得 6条带 ,最多的在引物
OPD-20 得到 20 条带 ,平均每个引物产生了约 13
条带 ,其中引物 OPA-02和 OPR-16的扩增结果
见图 1。
213条带中 ,有 9条(占 4.2%)存在于所有分析
的 15个物种中 ,204条(占 95.8%)为多态性带。每
个引物扩增 6 至 19条不等 ,平均每引物产生 12.8
条多态性带。表明了这些物种 RAPD变异大 ,多态
性高 ,具有丰富的遗传多样性 。
2.2　种间遗传关系
根据 PCR扩增资料 ,计算出 Nei遗传相似系数
(表 3),变幅为 0.329 ～ 0.928。根据这些相似系数
用 UPGMA法聚类分析 ,得到一树状分支图(图 2)。
从聚类图看 ,可明显分为 3支 。
第 1 支为 Hystrix 的两个物种 , H.patula 和
H.duthiei 。它们之间的相似系数为 0.596 , RAPD
变异较大。它们具有相似的 StH 基因组[ 6] ,但是形
态特征和地理分布差异较大。 H .patula 分布于北
美 ,而 H.duthiei 分布于亚洲 。
表 2　引物及其序列和扩增结果
Table 2　List of primers , their sequences and amplification results
引物
Primers
序列(5 -3 )
Sequence(5 -3 )
总扩增带数
Total bands
多态性扩增带数
Scorable
polym orphic bands
OPA-01 5 CAGGCCCTTC 3 　　12 　　　11
OPA-02 5 TGCCGAGCTG 3 18 16
OPA-04 5 AATCGGGCTG 3 16 15
OPA-05 5 AGGGGTCTTG 3 14 13
OPB-08 5 GTCCACACGG 3 12 12
OPB-10 5 CTGCTGGGAC 3 13 12
OPB-11 5 GTAGACCCGT 3 13 13
OPC-12 5 TGTCATCCCC 3 8 8
OPC-13 5 AAGCCTCGTC 3 12 12
OPD-17 5 TTTCCCACGG 3 12 12
OPD-18 5 CTGGGGACTT 3 8 8
OPD-19 5 CTGGGGACTT 3 16 15
OPD-20 5 ACCCGGTCAC 3 20 19
OPR-13 5 GGAGGACAAG 3 16 15
OPR-16 5 CTCTGCGCGT 3 17 17
OPX-02 5 TTCCGCCACC 3 6 6
总计Total 16 213 204
图 1　OPA-02(A)和 OPR-16(B)两种引物的扩增结果
材料编号同表 1
Fig 1　RAPD results in 15 materials produced by primers OPA-02 and OPR-16
The materials order w as described in the same order as in the Table 1.Lambda DNA digested with Hind Ⅲ was used as
molecular weight marker(M).
16　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　四川农业大学学报　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 19 卷
图 2　15个材料按 RAPD标记资料的遗传距离聚类图
Fig 2　A dendrog ram generated from RAPD markers fo r 15 materials.Scale is Nei s coefficients of similarity
表 3　15 个物种间的 Nei相似性系数
Table 3　Similarity among 15 taxa according to the Nei coefficients of similarity
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
1 1.000
2 0.596 1.000
3 0.544 0.459 1.000
4 0.506 0.444 0.713 1.000
5 0.553 0.468 0.667 0.658 1.000
6 0.486 0.434 0.467 0.438 0.517 1.000
7 0.509 0.417 0.537 0.526 0.534 0.683 1.000
8 0.515 0.457 0.521 0.533 0.541 0.619 0.744 1.000
9 0.537 0.476 0.545 0.587 0.545 0.615 0.731 0.855 1.000
10 0.484 0.450 0.587 0.552 0.595 0.575 0.663 0.709 0.752 1.000
11 0.507 0.367 0.532 0.543 0.632 0.545 0.619 0.609 0.623 0.633 1.000
12 0.523 0.329 0.536 0.560 0.610 0.549 0.647 0.613 0.614 0.599 0.928 1.000
13 0.415 0.356 0.435 0.494 0.491 0.538 0.508 0.537 0.519 0.520 0.491 0.519 1.000
14 0.451 0.393 0.400 0.470 0.456 0.500 0.475 0.491 0.503 0.520 0.453 0.443 0.830 1.000
15 0.459 0.359 0.405 0.453 0.476 0.497 0.471 0.500 0.523 0.482 0.471 0.474 0.828 0.923 1.000
　　注:1 ～ 15 序号代表的物种序号同表 1。
Note:the number of 1～ 15 refers to the species listed in Table 1.
　　第 2支包括有 Elymus的 3个物种和Roegneria
的 7个物种。在这一支中 ,又明显地划分为两个组 ,
E lymus和 Roegneria 的物种各自聚类在一起 。在
E lymus 中包含有 E .sibiricus , E.caninus 和 E .
lanceolatus 3 个四倍体物种 , 具 StH 基因组[ 6] 。
E lymus的模式种E .sibiricus与 E .caninus 的遗传
关系较它们与 E.lanceolatus 的关系更近 。在供试
的 7 个 Roegneria 物种中 ,又分为两组。一组为含
有 S tY 基因组的 5 个物种 , R .caucasica , R .ci l-
iaris , R .pendulina , R .dol ichathera 和 R .curvata 。
R .caucasica 为 Roegneria 的模式种 ,分布于西亚 ,
与分布于中亚北部的 R .curvata 和东亚的 R .ci l-
iaris , R .pendulina , R .dolichathera 有极 大的
RAPD变异 ,这一结果与 Lu & Salomon[ 29] 根据基
17第 1期　　　　周永红(等):鹅观草属 、披碱草属 、猬草属和仲彬草属植物的 RAPD分析及其系统学意义　　　　　
因组资料和地理分布分析的 S tY 基因组变异结果
一致 。东亚的 R .ciliaris , R .pendulina 和 R .
dolichathera亲缘关系较近 ,而 R .pendulina 和 R .
dolichathera的关系更近 ,这与形态学和细胞遗传学
研究结果一致[ 3 ,29] 。另一组为具 StYH 基因组的
R .kamoji 和 R .tsukushiensis 。它们亲缘关系非常
密切 ,相似性系数最大 , 为 0.928 , 遗传距离很小 。
卢宝荣曾根据形态学和细胞学研究结果把 R .
kamoj i处理为 R .tsukushiensis var.transiens[ 30] 。
第3 支为仲彬草属的 3 个物种 ,均具有 StYP
基因组[ 7-9] 。K .thoroldiana 与K .hirsuta 的相似
性系数很大 ,为 0.923 ,亲缘关系很近 ,聚类在一起 。
在形态和地理分布上它们有差异 , K .thoroldiana
和K .hirsuta 小穗排列紧密 , 分布于青藏高原;而
K .gobicola 小穗排列疏松 ,分布于新疆 。
2.3　属间关系和基因组之间的关系
从聚类图看 ,相似性系数在 0.6 水平上聚为 4
类 ,分别代表猬草属 、披碱草属 、鹅观草属和仲彬草
属。为了进一步揭示这 4个属以及不同基因组组合
之间的遗传关系 ,根据表 3中不同材料间的遗传相
似系数统计了基因组 S tH(Elymus)、StH(Hys-
trix)、S tY 、StYH 和 StYP 的平均遗传相似系数 ,结
果列于表 4。
5个基因组的平均 Nei 遗传相似系数变幅在
0.406 ～ 0.605。StY和 StYH 的相似性系数最大 ,
为0.605。而 StYP 与 StH(Hystrix)的遗传相似系
数最小 ,为 0.406 。
StH 基因组中 , Elymus 的 StH 与 Hystrix 的
S tH基因组 RAPD 变异较大 , 相似性系数仅为
0.496。Jensen[ 31]曾报道 Hystrix cal ifornica 和 H .
coreana 具有Leymus的NX基因组 ,因而对 Hystrix
物种的基因组组成尚需进一步研究。基于 RAPD
资料 ,将 Hystrix 和E lymus 分别作为属等级处理是
合理的。
Roegneria 的 StY 与 Elymus 的 StH 基因组的
亲缘关系比 StY与 Hystrix 的S tH基因组的关系更
近一些。形态上 , Roegneria 与 Elymus 相似 ,而与
Hystrix 差异较大[ 3] 。欧洲和北美许多学者把
Roegneria 和 E lymus 作为同一属来处理[ 5 ,6 ,17] 。
StY和S tYH 基因组的遗传相似系数最大 ,大多数
学者仍将具 StYH 基因组的物种放在 Roegneria
中[ 12 ,13 , 20] 。
Kengyi lia 的 StYP 基因组和 Roegneria 的 StY
基因组的亲缘关系较近 。形态学和细胞学研究结果
表明 ,StYP 的 StY基因组来源于 Roegneria;P 基因
组来源于 Agropyron [ 9 , 10] 。StYP 与 Hystrix 的 StH
基因组的遗传相似性最差。
3　讨　论
3.1　属间系统地位和属间关系
经典分类学划分 Roegneria 、Elymus 、Hystrix
和Kengy ilia 形态依据是:Elymus 和 Hystrix 每穗
轴节着生 2 至多个小穗 ,而 Roegneria 和Kengyil ia
每穗轴节着生 1 个小穗;Hystrix 的颖强烈退化甚
至缺失;Kengyil ia的花序紧密 ,穗轴节间较短 ,1 ～
3mm ,外稃密生柔毛或糙毛。然而 ,我们野外考察
和对各植物标本馆标本观察中 ,发现穗轴上小穗的
数目变异幅度较大 。偶见 Roegneria 一些物种在肥
沃条件下 ,每穗轴节着生 2 至多个小穗的现象 ,而
Elymus在土壤瘠薄和干旱的条件下会出现每穗轴
节小穗单生的情况 ,这给属内种一级的分类和鉴定
带来不少困难。Love[ 5]和 Dew ey[ 6]以基因组作为划
分小麦族属的标准 ,为澄清小麦族一些属的界限 、属
种系统起源和演化 ,提供了可靠的资料。然而 ,在具
体处理过程中 ,对这 4个属的界限仍存在着分歧。
Love[ 5]认为 Elymus 含 StH 基因组 ,而 Dew ey[ 6]认
为 Elymus含 StY 、StH 、StYH 、StYP 、S tYW 等基因
组 。在 Hystrix 中 , Jensen[ 31] 曾报道 Hystrix cal i-
fornica 和H .coreana 具有赖草属 NX基因组 ,使这
4个属的分类更为复杂。形态学和同工酶等研究认
表 4　根据 RAPD资料统计的不同基因组间的平均 Nei遗传相似系数
Table 4　Average Nei coefficients of similarity among different g enomes based on RAPD data
StH(Hystrix) StH(Elymus) StY S tYH StYP
StH(Hystrix) 1.000
StH(Elymus) 0.496(0.444-0.553) 1.000
StY 0.477(0.417-0.537) 0.535(0.438-0.587) 1.000
StYH 0.431(0.329-0.523) 0.569(0.532-0.632) 0.605(0.545-0.647) 1.000
StYP 0.406(0.356-0.459) 0.453(0.400-0.494) 0.506(0.471-0.538) 0.475(0.443-0.519) 1.000
18　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　四川农业大学学报　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 19 卷
为广义的 Elymus应划分较小的类群才能反映这些
类群的本质[ 12 ,13 , 15] 。细胞学研究表明 Roegneria
的模式种R .caucasica 具 StY基因组 , E lymus 的模
式种 E.sibiricus 具 StH 基因组 , Hystrix 的模式种
H.patula 具 StH 基因组 , Kengy ilia 的模式种 K .
gobicola 具 StYP 基因组。因而 ,从形态学和细胞学
基因组的组成上 ,这 4 个属的界限明显 。Roegneria
具S tY基因组 ,形态上为狭长花序 ,穗轴节间延伸 ,
单生小穗纤瘦 , 内稃顶端钝圆或平截;Elymus 具
S tH基因组 ,形态上每穗轴节上常具 2 ～ 3枚小穗 ,
内稃顶端急尖;Hystrix 具 StH 基因组(Jensen[ 31]认
为 NX ,需进一步证实),形态上颖强烈退化或缺失 ,
小穗孪生 ,成熟时常作水平开展 ,小花数目 1 ～ 2 枚
(稀 3枚);Kengyi lia 具 StYP 基因组 ,形态上穗状
花序紧密 ,穗轴节间长 1 ～ 3mm ,外稃密生柔毛或糙
毛 ,顶端具短芒或无芒。
3.2　RAPD分析与形态学和细胞学研究结论的一致性
本研究利用16个引物 ,共产生213条 RAPD扩
增带 ,虽然所用的引物不多 ,但能从 213个位点对供
试的 4个属 15个物种进行检测 ,这种效率是形态性
状 、细胞学特征和 RFLP 等研究方法无法比拟的 。
结果表明这 4个属的物种各自聚为一类 ,猬草属的
2个物种与其它 3个属的物种亲缘关系较远。形态
上猬草属与鹅观草属 、披碱草属和仲彬草属的差异
较大 。尽管细胞学上猬草属的模式种和披碱草属的
模式种同具 StH 基因组 ,但 RAPD分析结果表明它
们存在较大的 RAPD变异 ,正如 Jensen[ 31] 指出在
Hystrix 中有些物种具赖草属 NX 基因组 ,这说明
Hystrix 的基因组组成尚存在较大的争议 ,需进一
步确认。 Roegneria 与Elymus 的亲缘关系较近 ,基
于形态学 、细胞学和 RAPD上的差异 ,二者独立作
为属等级处理是合理的。在 Roegneria 中 , 具有
S tY和 StYH基因组的物种 , RAPD结果表明 ,这两
个基因组的亲缘关系很近 ,放在 Roegneria 中比较
合理 。Kengyi lia 与 Roegneria 有较近的亲缘关系 ,
形态上和细胞学上认为 Kengyil ia的 StY基因组来
源于 Roegneria[ 9] 。本研究 RAPD分析的结果 , 基
本上同以形态为基础的分类和以基因组为分类基础
的研究结果相吻合 。因此 , RAPD 分析将是小麦族
系统学研究中有效的补充手段 。
3.3　RAPD在评价系统亲缘关系上的限制因素及
处理对策
由于 RAPD所用的随机引物是 10bp的寡聚核
苷酸 ,同时 ,扩增反应还会受到模板 DNA 用量 、
dN TP 、MgCl2及 Taq 酶浓度和 PCR反应的温度和
各种处理等诸多因素影响 , 影响了 RAPD 的稳定
性 。因此重复性和稳定性成为 RAPD 分析应用中
最大的限制因素 。然而 ,本实验注重扩增所用的反
应条件和体系的相对固定一致 ,其扩增结果的稳定
性较好 ,类似的报导很多[ 19-21 ,24 , 25 ,32] 。 RAPD 分
析的另一个限制因素就是比较相似性所根据的
DNA分子量大小 、片段间的同源性问题。Oppen et
al.认为至少在亲缘关系较近的个体中 ,它们可能是
等位的[ 33] 。因此 , RAPD分析技术最好是用于亲缘
关系较近的分类单位间的比较 ,如种内水平或亲缘
关系较近的物种水平上 。本研究所涉及的物种亲缘
关系较近 ,许多学者把它们作为同一属 E lymus 的
物种来进行研究[ 5-8 ,15 , 17] 。
总之 ,在评价小麦族属的系统地位和亲缘关系时 ,
应综合地利用形态学 、细胞学和分子生物学等方面的
研究结果 ,才能作出更准确 、更趋于自然的分类系统。
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Phylogenetic Relationships Among Species of Roegneria , Elymus ,
Hystrix and Kengyilia Based on Random Amplified Polymorphic DNA
ZHOU Y ong-hong , ZHENG Y ou-liang , Y ANG J un-l iang , YAN J i , WE I Yu-ming , YANG Rui-wu
(T riticeae Research Institute, Sichuan Agricultural University , Dujiangyan 611830 , Sichuan , China)
Abstract:Fif teen species of Roegneria , Elymus , Hystrix and Kengyil ia (Poaceae:Tri ticeae)were analyzed
by using random amplif ied polymorphic DNA (RAPD)markers.34 decamer oligonucleo tides random primers
from Opron Technologies were used for polymorphic selection.27(79.4%)produced polymorphic products.A
total of 213 bands amplified f rom 16 primers w ere selected for RAPD analysis.The data were used to generate
Nei s similarity coefficients and to construct a dendrog ram by using UPGMA in N TSYS prog rams.It is con-
cluded as follow s:①The species of Roegneria , Elymus , Hystrix and Kengyil ia are clustered in four g roups ,
which represent Roegneria , E lymus , Hystrix and Kengyi lia respectively on 0.6 of genetic similarity coeff i-
cients;②The relationships between the species of Hystrix and the species of Roegneria and Kengyi lia are re-
mote;③Genetic diversity exists betw een Elymus and Hystrx although they possess similar StH genome;④The
species of StY and StYH genomes in Roegneria are clustered together , which suggests they have closer relation-
ships;⑤There is certain RAPD genetic diversity in the species of StY genomes of Roegneria;⑥Kengyi lia is
related to Roegneria;⑦RAPD results are basically comparable w ith those obtained from studies on morphology
and cytology.The present study discusss the usefulness of RAPD markers in the systematic studies of Triticeae.
Key words:ROEGNER IA ;ELYMUS ;KENGY IL IA ;HY STRIX ;RAPD ANALYSIS;PHYLOGENETIC RELATION-
SHIP;GENOME. (本文审稿杨克诚)
20　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　四川农业大学学报　　　　　　　　　　　　　　　　　　第 19 卷