全 文 ：园　艺　学　报　2001 , 28 (6):560 ～ 561
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期:2001-01-05;修回日期:2001-05-21
基金项目:国家自然科学基金资助项目 (39770520)
＊通讯作者。
部分栽培葱属植物叶绿体基因组的RAPD分析
盖树鹏　谢　震　王　美　孟祥栋＊
(山东农业大学园艺系 , 泰安 271018)
摘　要:提取我国栽培的几种主要葱属植物的叶绿体 DNA , 利用 RAPD 技术进行遗传关
系分析。从 56个 10 bp随机引物中筛选出 18个多态性引物进行扩增分析 , 14 个材料共扩增出
270 条带 , 其中 246 条具多态性。UPGMA聚类将供试葱属品种分成 4个组。葱属在进化上存在
两个方向 , 分别形成了管状叶和扁平叶两种类型。
关键词:RAPD;葱属;叶绿体 DNA;亲缘关系
中图分类号:S 633;Q 755　文献标识码:A　文章编号:0513-353X (2001)06-0560-02
1　目的 、 材料与方法
利用 RAPD技术对我国葱属 (Allium L.)9个栽培种 (含变种)较有代表性的 14份材
料的叶绿体基因组进行了研究 , 旨在叶绿体基因组水平上揭示葱属栽培种 、变种及品种间
的亲缘关系 , 为研究葱属植物的起源 、 演化提供依据 。除细香葱取自安徽外 , 其它材料均
采自山东农业大学园艺系葱种质资源圃 。取成株幼嫩心叶为试材 (取样数大于 10株), 参
照文献 〔1〕 的方法提取叶绿体 DNA。PCR反应体系20 μL , 采用上海生工引物S170 ～ S226
共56条进行扩增〔2〕 , 每个反应重复 2 ～ 3次 , 取重现性好的扩增带进行分析 。DNA扩增产
物用 1.2 %琼脂糖凝胶电泳分离 , 70 V电压 4 h , 经溴化乙锭染色后于紫外透射仪上观察
记录并照相 。每个样品的扩增条带按有(1)或无(0)记录 , 计算欧氏距离 , 并利用 STAT-
SOFT 软件进行各品种间 UPGMA (unweighted pair-group method with arithmetic mean)聚类分
析。
2　结果与分析
每个 DNA样品取 10 μL混匀进行引物筛选 。从 56个 10 bp的随机引物中筛选出谱带
清晰 、 重现性好的引物 18个 , 共扩增出 270条带 , 其中 246条具多态性 , 占总带数的
91.1 %。平均每个引物扩增出 15条带 , 每个引物扩增 6 ～ 22条带。扩增出的 DNA带的大
小在 200 ～ 3 000 bp之间 。图 1为引物S182 , S209的 RAPD图谱 。
根据 DNA扩增结果计算各品种的遗传距离在 0 ～ 13.2之间。日本大葱与韩国大葱遗
传距离最近 , 为 0。两者可能有相同的起源中心 , 它们与 3个大蒜品种的遗传距离最远 ,
为 13.2 。由遗传距离建立了葱属 UPGMA遗传聚类图 , 将葱属栽培种分为两大类:一类包
括大葱 、 细香葱 、分葱 、 洋葱等 , 其共同特点是管状叶 , 中空;另一类包括韭葱 、 大蒜 、
韭菜等 , 叶扁平带状不中空。这种分类与形态特征相对应 。可见 , 葱属在进化过程中存在
两个方向 , 形成了管状叶和扁平叶两种类型 。进一步分类可将葱属分为 4个组 , 韭菜属于
根茎组 , 大蒜和韭葱属于长齿组 , 洋葱和胡葱划为洋葱组 , 大葱 、 分葱 、 细香葱距离较近 ,
图 1　引物 S182和 S209扩增 14个葱属材料叶绿体 DNA的 RAPD图谱
1.章丘大葱 , 2.隆饶大葱 , 3.日本大葱 , 4.韩国大葱 , 5.洋葱, 6.分葱 , 7.胡葱 ,
8.韭葱 , 9.冬韭 , 10.雪韭 , 11.软皮蒜 , 12.苏联蒜 , 13.白皮蒜 , 14.细香葱。
Fig.1　RAPD patterns amplified by primers S182 and S209
1.Allium.fistulosum L.var.gigantum , 2.A.fistulosum L.var.gigantum , 3.A.fistulosum L.var.gigantum ,
4.A .fistulosum L.var.gigantum , 5.A.cepa L., 6.A.fistulosum L.var.caespitosum., 7.A.ascalonicum L.,
8.A.porrum L., 9.A.tuberosum Rottl.exspr., 10.A.tuberosum Rottl.exspr., 11.A.satuvum L.,
12.A.satuvum L., 13.A.satuvum L., 14.A .schoenoprasum L.M:Marker.
归为葱组 (图 2)。上述结果表明利用叶绿
体基因组进行葱属的分类是可行的 。但本研
究采用的品种较少 , 要想弄清整个葱属的亲
缘演化关系 , 还须扩大品种进一步分析 。
参考文献:
1　盖树鹏 , 孟祥栋.快速简易提取大葱叶绿体 DNA、 线
粒体DNA的方法.农业生物技术学报 , 2000 , 8 (3):
262 , 266
2　孟祥栋 , 马　红 , 张卫华.利用 RAPD 技术对葱属品
种遗传关系的分析.生物多样性 , 1998 , 6 (1):37 ～
41
图 2　14个葱属品种的UPGMA聚类图
I:葱组;II:洋葱组;III:长齿组;IV:根茎组。
Fig.2　Tree diagram for 14 Allium cultivars resul ted from
UPGMA cluster of genetic distance
I:Fistulosum;II:Cepa;III:Porrum;IV:Rhiziridium
Phylogenetic Relationships among Cultivated Allium species from RAPDAnalysis of
the Chloroplast Genome
Gai Shupeng , Xie Zhen , Wang Mei , and Meng Xiangdong
(College of Horticulture , Shandong Agricultural University , Tai an 271018)
Abstract:Fourteen Allium cultivars were analyzed by RAPD technique to determine their genetic relations.Of the
56 decamer primers screened , 18 showed consistent band pattern and amplification , and produced 270 bands with 246
polymorphic bands in the chloroplast genomes.The genetic distances among the materials ranged from 0 to 13.2.Four
sections were classified by UPGMA cluster analysis , which demonstrated that welsh onion chive and bunching onion
should be divided into Fistulosum , bulb onion and shallot be clustered into Cepa, the others belong to Porrum and
Rhiziridium.There might exist two directions in Allium evolution , pipy leaf type and flat leaf type of Allium were
formed.
Key words:Allium;RAPD;Chloroplast DNA;Phylogenetic relations
5616 期　　　　　　　盖树鹏等:部分栽培葱属植物叶绿体基因组的 RAPD分析