全 文 ：中国蔬菜
○研究论文○　　　　　　　　　　　　CH INA VEGETABLES　　　　　　　　　　　2006(1):11 ～ 14
张天明 ,男 ,副研究员 ,中国农业科学院蔬菜花卉研究所 ,北京市海淀
区中关村南大街 12号 , 100081
屈冬玉 ,王长林 ,王迎杰 ,刘宜生 ,通讯地址同第 1作者
收稿日期:2005 - 05 - 23;修回日期:2005 - 08 - 15
南瓜属 4个栽培种亲缘关系的 AFLP分析
张天明　屈冬玉　王长林　王迎杰　刘宜生
摘　要　利用 AFLP分子标记技术对南瓜属 4个栽培种中的 88个品种间亲缘关系进行分析。从 64对引物中
筛选出 10对引物进行选择性扩增 ,共获得 515条清晰可辨的标记 ,其中多态性条带 202条 ,多态率 39. 22%。聚类
分析结果表明:黑籽南瓜与西葫芦的亲缘关系较近 , 与南瓜的亲缘关系次之 , 与笋瓜的亲缘关系最远。 3个常见的
栽培种中西葫芦与南瓜的亲缘关系较近 ,与笋瓜的亲缘关系较远。
关键词　南瓜属　亲缘关系　AFLP
　　南瓜是葫芦科(Cucurbitaceae)南瓜属 (Cucurbi-
ta)一年生草本植物 ,是栽培较为古老的蔬菜作物之
一 。南瓜(Cucurbita moschata Duch. ex Po ir. )、笋瓜
(Cucurbita maxima Duch. ex Lam. )、西葫芦 (Cucurb-
ita pepo L. )、黑籽南瓜 (Cucurbita ficifolia Bouchè)、
灰籽南瓜(Cucurbita m ixta Pang)是南瓜属植物中 5
个主要栽培种 ,在世界范围内广泛种植 。采用同工
酶方法或 RAPD分析方法研究南瓜 、笋瓜 、西葫芦 3
个栽培种的亲缘关系已有报道〔1 ～ 4〕 , 而采用 AFLP
(Amplified Fragment Leng th Po lymo rph ism)方法对南
瓜亲缘关系的研究尚未见报道 。本试验利用 AFLP
分子标记技术对南瓜属主要栽培种进行亲缘关系研
究 ,以期为科研育种工作提供参考 。
1　材料与方法
1. 1　材料
供试材料来自中国农业科学院蔬菜花卉研究所
种质资源研究室及南瓜课题组(表 1),共 88份 ,涵
盖了南瓜 4个主要栽培种:南瓜 、西葫芦 、笋瓜及黑
籽南瓜。
1. 2　方法
试验于 2004年春在本所进行 。 DNA提取采用
CTAB小量法 ,根据本所生物技术室方法 ,用 M ixM ill
研磨机每次提取样品 48个 。提取后的 DNA用 1 %
的琼脂糖凝胶电泳检测 ,检测后将样品浓度统一调
至 50 ng μL -1待用 。
6　RegrarM , Voge l-M iku sK , Severkar T. E ffect ofAMF inoculum from
fie ld iso lates on the yield of green pepper, parsley, carrot and tom ato.
Fo lia Geobotanica, 2003, 38(2):223～ 234
7　张志斌 ,贺超兴 ,陈双臣.有机土壤栽培对大棚番茄产量及品质
的影响.河南农业大学学报 , 2003, 37:46～ 51
Effects of D ifferen tAMF Strain s Inocu lation on Tom ato Grow th and Nutrien t Absorp tion dur ing Seed ling S tage
H e Chaoxing, Zhang Zhib in, W ang Hua isong, et a.l ( Institute o f Vege tab les and F low ers, Chinese Academy of
Ag ricultural Sciences, Be ijing 100081)
Abstrac t　 In this paper five strains o fA rbuscularmyco rrhiza l fung i(AMF) inocu lum s we re used in o rgan ic so il be fo re
tom a to seed sow ing. The resu lts showed that tom ato plantw ith AMF inocu lated had highe r dry m a tter p roduction and m ore
nu trien t uptake than contro l plantw ithout AMF inocu lum s. AMF stra insGlomus mosseae - 1 andG. mosseae - 2 had highe r
AMF infec tion ra te than o therAM F stra ins, andG. m osseae - 2 had the highe st A rbuscule percentage in roo t sam ples, so
G. m osseae -2 can be used as suitable inocu lum s in tom a to o rganic so il cultivation.
K ey words　Tom ato, AM F, Substrate, Seed ling stage, M ine ra l nutrition up take
—11—
表 1　南瓜种类 、品种及来源
编号 南瓜种类 品种 种质来源 编号 南瓜种类 品种 种质来源
1 西葫芦 飞碟瓜 本所南瓜课题组 151 笋瓜 尚希庄窝瓜 山西怀仁县
3 黑籽南瓜 黑籽南瓜 本所南瓜课题组 52 笋瓜 宁陕金瓜 陕西宁陕县
4 西葫芦 早母 本所南瓜课题组 53 南瓜 大磨盘南瓜 安徽嘉山县
5 西葫芦 黑美丽 本所南瓜课题组 54 南瓜 牛腿南瓜 安徽嘉山县
6 西葫芦 早父 本所南瓜课题组 55 南瓜 大磨盘 北京
7 西葫芦 W. B 本所南瓜课题组 57 南瓜 市桥南瓜 广东番禺县
8 笋瓜 黄油南瓜 本所南瓜课题组 58 南瓜 苗村扁南瓜 海南白沙县
9 笋瓜 红皮南瓜 本所南瓜课题组 59 南瓜 砧板南瓜 广西桂平县
10 笋瓜 91 - 2 本所南瓜课题组 60 南瓜 笨南瓜 河北平山县
11 笋瓜 红皮南瓜 本所南瓜课题组 61 南瓜 吊瓜 河北宽城县
12 笋瓜 红皮南瓜 本所南瓜课题组 63 南瓜 磨盘南瓜 湖南临湘县
13 笋瓜 红皮南瓜 本所南瓜课题组 64 南瓜 牛腿南瓜 湖南祁阳县
14 笋瓜 红皮南瓜 本所南瓜课题组 65 南瓜 倭瓜 吉林舒兰县
15 笋瓜 红皮南瓜 本所南瓜课题组 66 南瓜 笨番瓜 江苏东海县
16 笋瓜 吉祥 1号 本所南瓜课题组 67 南瓜 磨盘南瓜 江苏南京市
21 西葫芦 花皮西葫芦 安徽阜南县 68 南瓜 赣南大南瓜 江西赣州市
22 西葫芦 阿尔及利亚菜瓜 青海 69 南瓜 托县南瓜 内蒙托克县
23 西葫芦 花皮西葫芦 河北泊头市 70 南瓜 烟脖子南瓜 宁夏银川市
24 西葫芦 破皮瓜 贵州毕节县 71 南瓜 格尔木红皮南瓜 青海格尔木市
26 西葫芦 一窝蜂 黑龙江明水县 72 南瓜 博山长南瓜 山东博山区
27 西葫芦 安图西葫芦 吉林安图县 73 南瓜 墩子南瓜 山东泰山区
28 西葫芦 西葫芦 江苏南京市 74 南瓜 高平南瓜 山西高平县
29 西葫芦 白皮短藤瓜 贵州毕节县 75 南瓜 七叶南瓜 山西洪洞县
30 西葫芦 硬皮冬葫芦 内蒙东胜市 76 南瓜 南瓜 陕西安康县
31 西葫芦 早丰 辽宁丹东市 77 南瓜 黄狼南瓜 陕西大荔县
32 西葫芦 安丘西葫芦 山东安丘县 78 南瓜 黄狼南瓜 上海上海县
33 西葫芦 七叶西葫芦 山西长治市 79 南瓜 小磨盘倭瓜 天津南郊区
34 西葫芦 蔓生西葫芦 山西交城县 80 南瓜 包子葫芦(白皮) 新疆乌鲁木齐县
35 西葫芦 搅瓜 陕西宁陕县 81 南瓜 五叶瓜 云南保山市
36 西葫芦 金瓜 上海崇明县 82 南瓜 起丁南瓜 浙江临海市
37 西葫芦 大花棱西葫芦 天津南郊区 83 南瓜 大青南瓜 四川达县
38 西葫芦 花皮一窝猴 新疆和田市 84 南瓜 长南瓜 四川雷波县
39 西葫芦 拉蔓葫芦 新疆伊犁地区 87 南瓜 无蔓南瓜 本所南瓜课题组
40 西葫芦 白瓜 四川西昌市 88 南瓜 无蔓南瓜 本所南瓜课题组
41 笋瓜 窝葫芦(白皮种) 甘肃酒泉县 89 南瓜 无蔓南瓜 本所南瓜课题组
42 笋瓜 南瓜 河北阳源县 91 南瓜 小菊 本所南瓜课题组
43 笋瓜 圆绿皮南瓜 宁夏银川市 93 南瓜 小菊 本所南瓜课题组
44 笋瓜 深桔红南瓜 宁夏银川市 95 笋瓜 芳香青皮 本所南瓜课题组
45 笋瓜 五星彩瓜山 东桓山县 97 南瓜 会津菊座 本所南瓜课题组
46 笋瓜 诸城面南瓜 山东诸城县 98 南瓜 会津菊座 本所南瓜课题组
47 笋瓜 彭山南瓜 四川彭山县 99 南瓜 澳大利亚 本所南瓜课题组
48 笋瓜 金瓜 四川自贡县 100 南瓜 澳大利亚南瓜 本所南瓜课题组
49 笋瓜 平凉雪白籽 甘肃平凉市 101 南瓜 小菊 本所南瓜课题组
50 笋瓜 早春瓜 河北涉县 102 黑籽南瓜 黑籽南瓜 云南昆明京丰籽种
　　AFLP分析参照 Vos等〔5〕的方法 ,并根据本所
生物技术室的体系进行调节 ,南瓜酶切和接头连接
反应进行 12 h,选择性扩增时 DNA模板稀释 40倍 。
采用 EcoRI和 M seI两种限制性内切酶进行酶切和
接头连接 , AFLP预扩增采用 E00 M/ 00引物组合 ,选
择性扩增采用(E +3) /(M +3)引物组合 ,其中 E和
M分别表示 EcoR I和 M seI引物的共同序列 , E的共
同序列为 5’ - GAC TGC GTA CCA ATT C - 3’ , M
的共同序列为 5’ - GAT GAG TCC TGA GTA A -
3’ ,皆由上海生物工程有限公司合成。另外 ,试验
所用的内切酶 EcoRI和 M se I为 NEW ENGLAND
B ioLabs产品 , T4 - DNA连接酶和 TaqE为上海
—12—
Promega产品 , dNTPs为 TOYOBO产品。
PCR扩增产物采用 6 %聚丙烯酰胺凝胶电泳 ,
电泳结束后用银染检测 ,选择清晰可辨的电泳带 ,在
所有材料中同一位点有带的记为 1 ,无带的记为 0 ,
获得 0, 1矩阵。用 NTSYS - pc软件进行聚类分析 ,
用 UPGMA法生成聚类图。
2　结果与分析
2. 1　扩增结果
试验首先用亲缘关系较远的 4个南瓜材料筛选
了 64对引物 ,从中筛选出多态性高且条带清晰的引
物 10对 , 用这 10对引物对 88个南瓜材料进行
AFLP分析 ,共得到 515条扩增带 ,其中多态性条带
202条 ,多态率 39. 22%。多态率最高的组合为 E -
TT M/ -CAC(51. 06 %),最低的为 E -AT M/ -CAT
(13. 46 %)。所用引物组合及统计结果见表 2。
表 2　10对 AFLP引物选择性扩增结果
引物组合 多态带 总带数 多态带比率 /%
E -AC M/ - CAA 21 47 44. 68
E -AG M/ -CAA 25 51 49. 02
E - TA M/ -CAA 21 49 42. 86
E -AC M/ - CAC 19 44 43. 18
E - TC M/ - CAC 18 41 43. 90
E - TT M/ -CAC 24 47 51. 06
E - TA M/ -CAG 21 46 45. 65
E - TT M/ -CAG 25 64 39. 06
E -AT M/ -CAT 17 52 13. 46
E - TA M/ -CAT 21 74 28. 38
2. 2　聚类与亲缘关系分析
聚类分析结果显示(图 1),在相似系数为 0. 55
处可明显分为四大类群:第一类群 ,包括编号为 21 ,
41 , 42, 43, 45, 44, 46, 48, 50, 49, 51, 52, 80 , 95, 71, 8 ,
9, 11, 14, 10, 15, 12, 13, 16共 24份种质材料 ,该类
群中除 21为西葫芦 , 71、80为南瓜外皆为笋瓜 ,称
为笋瓜类群;第二类群 ,包括编号为 22, 23, 24, 29 ,
31 , 32, 28, 35 , 38, 39, 33, 30, 34 , 36, 37, 27, 26, 4, 5 ,
7, 6, 1共 22份种质材料 ,皆为西葫芦 ,称为西葫芦
类群;第三类群 ,包括编号为 102和 3的 2份黑籽南
瓜种质 ,称为黑籽南瓜类群;第四类群 ,包括编号为
40 , 47, 53 , 60, 61, 68, 63, 66, 67, 64, 59, 55, 65, 57 ,
54 , 69, 70 , 58, 72, 77, 74, 75, 79, 73, 76, 78, 82, 83 ,
84 , 87, 88, 81, 91, 93, 101, 97, 98, 99, 100, 89共 40份
种质材料 ,其中 40为西葫芦 , 47为笋瓜 ,其余皆为
南瓜 ,称之为南瓜类群 。聚类图中 ,黑籽南瓜与西葫
芦的亲缘关系较近 , 黑籽南瓜和西葫芦与南瓜的亲
缘关系次之 ,三者与笋瓜的亲缘关系较远 ,此结果除 图 1　南瓜属蔬菜聚类分析图
—13—
黑籽南瓜未见报道外 ,其他 3个南瓜栽培种之间
的亲缘关系与前人研究结果一致 〔1 ～ 4〕。在相似系
数为 0. 826处 ,第一类群笋瓜类群可分为两个亚
类:第一亚类包括 21 , 41, 42, 43 , 45, 44, 46 , 48,
50, 49 , 51, 52, 80 , 95, 71共 15份种质 ,第二亚类包
括 8, 9, 11, 14 , 10, 15 , 12, 13 , 16共 9份种质 ,第一
亚类中 21属于西葫芦 , 71和 80属于南瓜 ,三者与
其他种质的亲缘关系较远 ,而其他种质之间的亲
缘关系较近 。在相似系数为 0. 815处 , 第二类群
西葫芦类群分为三个亚类:第一亚类包括 22, 23,
24, 29, 31 , 32, 28 , 35, 38, 39 , 33, 30 , 34, 36, 37 , 27,
26共 17份种质 ,第二亚类包括 4, 5, 6, 7共 4个种
质 ,第三亚类仅有编号为 1的飞碟瓜 ,在这一类群
中可以看到第一和第二亚类之间明显的区别在于
第二亚类皆是本所保存材料 。在相似系数为
0.896处 ,第四类群南瓜类群分为四个亚类:第一
亚类包括 40、 47共 2份种质 ,第二亚类包括 53,
60, 61, 68 , 63, 66 , 67, 64, 59 , 55, 65 , 57, 54, 69 , 70,
58共 16份种质 ,第三亚类包括 72, 77, 74 , 75 , 79,
73, 76 , 78, 82, 83 , 84, 87 , 88, 81 , 91, 93 , 101 , 97,
98, 99 , 100共 21份种质 ,第四亚类只有种质 89,
第四亚类与其他三个亚类的亲缘关系较远 。
3　讨论
聚类分析结果将供试的 88份南瓜材料分成了
4个类群 ,即笋瓜类群 、西葫芦类群 、黑籽南瓜类群
和南瓜类群 ,亲缘关系分析结果与形态学分类结果
与前人研究结果基本一致 。在分析中出现了与形态
学分类结果不一致的个别现象 ,如西葫芦 40和笋瓜
47被聚到南瓜类群 ,西葫芦 21,南瓜 71、80被聚到
笋瓜类群(71、80的植物学性状与笋瓜相符 ,需对其
进行自交后代分离观察),聚类结果显示这几个种
质与类群中的主要种质的亲缘关系较远 ,从这些类
群的种质间存在着的一定的相似性来看 ,可能与遗
传进化的环境条件有关 ,也可能是在种子生产过程
中种质间杂交产生的结果 ,分析结果提供了种间杂
交的依据 ,可以用这些种质配制杂交组合 ,解决种间
杂交不亲和性问题 。
在聚类结果中另一明显的现象即:虽然属于同
一栽培种 ,但是本所南瓜课题组保存的材料在聚类
时会明显的和其他材料分开。分析原因主要是在长
期育种过程中选育目标的相似性决定的 ,如笋瓜在
植物学性状方面的叶形 、瓜形是相同的 ,而南瓜则是
因为材料的最初来源是相同的 ,部分材料也可能是
多年栽培过程中 ,多个种质种植在同一试验地而引
起种质间相互传粉 ,造成种质混杂而形成的 。
在以往的研究中来源相同的南瓜种质一般可以
聚为一类 ,但是在本试验中并不明显 ,尤其在群体比
较大的南瓜和笋瓜中表现尤为突出 ,在亲缘关系分
析中来源于同一地区的两个同一类群的种质亲缘关
系并不近 ,如同样来源于山东省的 72号博山长南瓜
和 73号墩子南瓜在聚类分析时亲缘关系较远 ,而分
别与来源于陕西的 77号黄狼南瓜和 76号南瓜表现
出较近的亲缘关系。这可能与当今种子市场繁荣 ,
各地区相互引种育种并配制杂交组合产生杂交后代
有关 。
参考文献
1　李海真 ,许勇 ,武峻新 ,等.南瓜属三个种的亲缘关系与品种的分
子鉴定研究.农业生物技术学报 , 2000, 8(2):161～ 164
2　漆小泉 ,东惠茹 ,胡是林.南瓜属三个种过氧化物酶和酯酶同工
酶分析.园艺学报 , 1989, 16(4):299～ 303
3　孙正海 ,李跃建 ,宋明 ,等.南瓜属三个种种质的遗传多样性.西
南农业学报 , 2004, 17(41):71 ～ 73
4　刘小俊 ,李跃建 ,赵云 ,等.中国部分栽培南瓜种质资源遗传多样
性 RAPD分析.西南农业学报 , 2004, 17(5):567～ 571
5　V os P, H ogers R, B leekerM , et a.l AFLP:A new techn ique for DNA
figerprin ting. Nucleic A cid Reserch, 1995, 23(21):4 407～ 4 414
R elationsh ip s Analysis ofCucurbita by AFLP
Zhang T ianm ing, Qu Dongyu, W ang Chang lin, et a.l ( Institu te o fVege tables and F low ers, Ch inaA cademy o fAg ricu ltu ra l
Sciences, Be ijing 100081)
Abstrac t　Gene tic re la tionsh ip o f 88 cu ltivars from 4 cu ltiva ted spec ie s o fCucurbita w ere stud ied by m olecu larma rke r
techno logy AFLP. Ten pa irs o f se lec tive prim e rs w ere screened out from 64 pairs o f prime rs. A tota l o f 515 bands w ere
obta ined. C luster ana lysis showed thatCucurbita ficifolia Bouchè had c lose re lationship w ithCucurbita pepo L. , and farest
re lationship w ithCucurbita maxima Duch. ex Lam. Among the threem ain cultivated species, Cucurbita pepo L. had c lose r
re lationship w ithCucurbita maschata Duch. ex P ior. as com pa red w ith Cucurbita maxima Duch. ex Lam.
K ey words　Cucurbita, G ene tic rela tionship, AFLP
—14—