全 文 ：第 27卷 第 4期
2008 年　8 月
华　中　农　业　大　学　学　报
Journal o f Huazhong Ag ricultural Unive rsity
Vo l.27　No.4
Aug.2008 , 515～ 521
收稿日期:2007-12-28
＊中国科学院知识创新工程重要方向项目(KSCX2-SW-104)和武汉市晨光计划项目(20035002016-40)资助
＊＊通讯作者.E-mai l:cailihong@mai l.hzau.edu.cn
颜福花 ,女 , 1980年生 ,硕士.工作单位:浙江省丽水市林业科学研究所 , 丽水 323000.E-mail:yanfu hua2003@yahoo.com.cn
李属植物等位酶遗传多样性研究＊
颜福花1 , 3)　刘先葆2)　徐象华3)　李作洲4)　郁香荷5)　吴连海3)　蔡礼鸿1)＊＊
(1)华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室 , 武汉 430070;2)武汉市林业果树科学研究所 , 武汉 430075;
3)浙江省丽水市林业科学研究所 , 丽水 323000;4)中国科学院武汉植物园 , 武汉 430074;
5)辽宁省果树科学研究所 , 熊岳 115214)
摘要　采用双垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳技术 , 对李属(P runus L.)植物的 6 个分类群及其近缘种杏和欧
洲稠李共 8 个分类群进行了等位酶遗传多样性和种间亲缘关系分析。通过对 11 个酶系统的检测 , 在 16 个位点
上共检测到 72 个等位基因 , 位点最多等位基因数为 9 , 在 6 个分类群共发现 21 个稀有基因;李属植物遗传多样
性比较丰富 , 8 个分类群的遗传多样性参数中每位点平均等位基因数(A)、多态性位点的比率(P)和平均预期杂
合度(He)分别为 2.0 、57.1%和 0.42;李属植物较其它长寿木本植物种间遗传分化水平高(FST =0.156);本研究
结果支持欧洲李与黑刺李的亲缘关系比与樱桃李的亲缘关系近的观点。
关键词　李属;等位酶;遗传多样性
中图法分类号　S 662.3　　文献标识码　A　　　文章编号　1000-2421(2008)04-0515-07
　　李为蔷薇科(Rosaceae)李亚科(Prunoideae)李
属(Prunus L.)植物 ,全世界约有 30余个种 ,据调查
原产我国和我国栽培的李主要有 8个种 。李有丰富
的资源 ,其变异较大 ,种间类型多 ,造成种的界限不
清晰 。但在李种质资源的挖掘和应用等方面并不充
分。我国研究人员对李的农艺性状 、果实品质[ 1] 、抗
病性[ 2-3] 、抗寒性[ 4-5] 等方面进行了鉴定评价 ,并对主
要数量性状的评价标准进行了探讨[ 6] ,最近 , 乔玉
山 、刘威生又对李种质资源的遗传多样性及主要种
间的亲缘关系利用分子标记手段进行了初步研
究[ 7-8] 。但以往对李属植物的亲缘关系的确定及遗
传多样性水平的研究主要还是根据形态标记 、生殖
特性及染色体核型来进行 ,这些都给李属种质资源
的筛选 、鉴定和利用带来了困难。
等位酶分析方法是应用最普遍的检测遗传多样
性的有效方法之一 ,该技术在果树种质资源的研究
中应用很广泛 , 近年来 , 在栗属植物 (Castanea
sp p.)[ 9-11] 、柚(Citrus grandis)[ 12] 、湖北海棠(Ma-
lus hupehensis)[ 13] 等树种上应用 ,而采用等位酶研
究李属植物遗传多样性的报道不多 ,以前 ,李同工酶
的研究主要集中在 POD和 ES T 上[ 15-1 6] 。本研究采
用等位酶技术 ,对李属植物及其近缘种的 8个分类
群进行了等位酶变异和遗传多样性分析 ,目的在于
揭示所用的 8个分类群的遗传变异水平 ,为李属植
物的育种利用和种质资源的进一步收集提供一定的
依据;同时 ,为种的分类和欧洲李的起源研究提供等
位酶证据 。
1　材料与方法
1.1　材　料
本试验所用的 44份植物材料采自国家果树种
质熊岳李杏资源圃 、华中农业大学果树标本园及中
国科学院武汉植物园 ,材料名称见表 1 。其中外类
群为近缘种欧洲稠李(Padus racemosa Gilib.)和丰
仁杏(Armeniaca sp.)。
1.2　酶提取 、电泳及染色
取 1 g叶片(去叶脉)加入预冷的 4 mL Tris-马
来酸提取缓冲液[ 17] 和适量的石英砂 ,冰浴研磨 ,转
入 7 mL 离心管 ,12 000 r/min 0 ℃离心 15 min ,上
清液即为所需酶液。 -20 ℃下保存备用。
DOI :10.13300/j.cnki.hnlkxb.2008.04.017
　　 华 中 农 业 大 学 学 报 第 27 卷　
表 1　材料名称
Table 1　Name of material s used in this study
种(分类群)名称 Nam e of species(taxa) 材料编号 M aterial No. 材料名称 Name of material s 原产地 Origin
中国李 P runus sa licina
01 东北美丽 Dongb eimeili 中国辽宁 Liaoning , China
02 澳李 14号 Aodaliya 14# 美国 USA
03 檇李 Zuili 中国浙江 Zhejian g ,C hina
04 长李 15号 Changli 15# 中国 C hina
06 花柰 H uanai 中国福建 Fujian , China
07 窑门李 Yaom enli 中国吉林 Ji lin , China
08 青柰 Qingnai 中国福建 Fujian , China
09 金帅 Jinshuai 中国 C hina
10 卡尔赛 Kelsey 美国 USA
11 美丽李 Beauty 美国 USA
12 红心李 H ongxinli 中国浙江 Zhejian g ,C hina
13 红美人 H ongmei ren 中国浙江 Zhejian g ,C hina
14 大石早生 Oishi Wase 日本 J apan
15 空心李(巫李)Kongxinli 中国湖北 Hubei , China
16 芙蓉李(福)Furongli 中国 C hina
17 龙园蜜李 Longyuanmili 中国黑龙江 Heilongjiang , China
18 芙蓉李 Furongli 中国福建 Fujian , China
19 美人李 Meiren li 中国浙江 Zhejian g ,C hina
20 从化三华李 Conghuasanhu ali 中国广东 Guangdong , China
21 玉皇李 Yuhuangli 中国山东 Shandong , China
22 大石中生 Oishi Nakade 日本 J apan
24 三华李 Sanhu ali 中国 C hina
26 2号 1# 2 hao 1# 美国 USA
27 2号 2# 2 hao 2# 美国 USA
34 小黄李 Xiaohu angli 中国吉林 Ji lin , China
欧洲李 P.domestica
05 野生欧洲李 Yeshen gou zhouli 中国新疆 Xinjiang , China
30 塔城李 T acheng li 中国新疆 Xinjiang , China
35 冰糖李 Bingtangli 不详 Unknow n
38 新疆李 Xinjiangli 中国 C hina
乌苏里李 P.ussuriensi s 25 绥棱香蕉李 Sui lengxiangjiaoli 中国黑龙江 Heilongjiang , China
樱桃李 P .cerasi fera 36 长春红叶李 H ongyeli 中国 C hina
黑刺李 P .sp inosa 37 塔城黑刺李 T achengh eici li 中国 C hina
杂种李 P .sa licina hyb rid
23 龙园秋李 Longyuanqiuli 中国 C hina
28 克里蒙逊 Crim son 美国 USA
31 好莱坞 H ollyw ood 美国 USA
32 黑宝石 Friar 美国 USA
33 奥本樱桃李 Au-cherry 美国 USA
39 安哥诺李 Angelen o 美国 USA
40 奥本罗莎 Au-rosa 美国 USA
41 奥扎克首相 Ojark p remier 美国 USA
42 黑琥珀 Black am ber 美国 USA
43 蜜思李 Methley 美国 USA
杏 Armeniaca sp. 44 丰仁杏 Fen grenxing 中国 C hina
稠李 Padus racemosa 29 欧洲稠李 Ouzhou chouli 欧洲 E urope
　　采用不连续双垂直板(20 cm×12.5 cm)聚丙烯
酰胺凝胶电泳技术;电泳结束后 , 参考 Wendel
等[ 18] 、王中仁[ 17] 和何忠效等[ 19] 的染色配方进行组
织化学染色;通过广泛测试 ,最终选取表 2所列的
11个酶系统进行分析 。
1.3　酶谱解析
酶谱上的酶带命名采用基因构成命名法 ,把每种
酶假定的基因位点用该酶缩写名的小写(首字母大
写)斜体字形式来表示 ,如把酯酶(缩写名为 EST)的
基因位点表示为 “Est” ;如果有多个位点 ,则把最靠近
516
　第 4 期 颜福花等:李属植物等位酶遗传多样性研究 　
表 2　供试酶系统及其位点数
Table 2　List of allozymes analysed in this study and number of loci
中文名称 Chinese name 英文名 , 缩写 English name and abbreviation 代号 Code of enzyme 位点数 Number of loci
谷氨酸草酰乙酸转胺酶 Aspartate aminot ransterase(AAT) E.C.2.6.1.1 1
淀粉酶 α-Amylase(α-AMY) E.C.3.2.1.1 1
细胞色素氧化酶 Cytochrome(COD) 1
过氧化氢酶 Catalase(CAT) E.C.1.11.1.6 2
酯酶 Esterase(EST) E.C.3.1.1 3
谷氨酸脱氢酶 Glutamate dehydrogenase(GDH) E.C.1.4.1.2 1
6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶 Glucose-6-phosphate dehydrogenase(G6PDH) E.C.1.1.1.49 1
苹果酸脱氢酶 Malate dehydrogenade(MDH) E.C.1.1.1.37 1
超氧化物歧化酶 Superoxide dismutase(SOD) E.C.1.15.1.1 2
6-磷酸葡萄糖异构酶 Phosphoglucoisomerase(PGI) E.C.5.3.1.9 2
过氧化物酶 Peroxidase(PER) E.C.1.11.1.7 2
阳极的位点标为“-1” ,加在斜体缩写名后面 ,如“Est-
1” ,把次近阳极的位点标为“-2” ,依此类推;每个基
因位点如果有多个等位基因 , 则最近阳极的标为
Est-1a ,次近阳极的标为 Est-1b ,依此类推 。
1.4　数据分析
等位酶数据采用Biosys-2软件分析 ,计算每位点
等位基因数(A)、多态位点比率(P)、平均预期杂合度
(He)、平均观测杂合度(Ho)、固定指数(F)和 Nei[ 17] :
遗传一致度(I)与遗传距离(D),并进行 UPGMA 聚
类分析。计算总居群的固定指数 F IT ,居群内固定指
数F IS 。F-统计量是用来衡量不同位点上的遗传分化
的参数 , F-统计量所用的基本公式是:1-F IT =(1-
F IS)(1-FST)。
2　结果与分析
2.1　等位酶分析
通过对李属植物 8个分类群的 11个酶系统进
行分析 ,在 16个酶位点上共鉴定出 72个等位基因 ,
各位点的等位基因频率分布如表 3所示 。
从各等位基因在居群中的频率分布可以看出 ,
每位点最大等位基因数为 9 ,按照等位基因频率小
于或等于 0.99为多态位点的标准 , 11 个酶系统 17
个位点中只有 Pgi-1和 Gdh 在各分类群中均表现
为单态位点 ,部分位点在各分类群中表现不一致 。
在中国李分类群中发现有α-Amy e 、Cat-1a 、Cat-1e 、
Cat-1h 、Cat-2a和 Cat-2c等 6 个稀有基因;在欧洲李
分类群中发现α-Amyf 、α-Amyh 、Cat-1i 、Cat-2g 、Pgi-
2b等 5个稀有基因;在黑刺李分类群中发现 Codc
1个稀有基因;在杂种李分类群中发现 Aat a 、Aatb 、
Cat-1b 、Est-3d 、Sod-2c等 5个稀有基因;在杏分类群
中发现α-Amyg 、Code 、Sod-2d等 3个稀有基因;在稠
李分类群中发现 Aatc 1 个稀有基因 ,在乌苏里李和
樱桃李分类群未发现稀有基因 。
表 3　李属植物及其近缘种 16个位点上的等位基因频率
Table 3　Allele frequencies of 16 loci in Prunus and i ts related species
位点
Locus
分类群 T axa
中国李
Prunus salicina
欧洲李
P.domestica
乌苏里李
P.ussuriensis
樱桃李
P.cerasi fera
黑刺李
P.spinosa
杂种李
P.salicina hybrid
杏
Armeniaca sp.
稠李
Padus racemosa
平均值
Mean
Aat
a 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.050 0.500 0.000 0.069
b 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.150 0.000 0.000 0.019
c 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.500 0.063
d 0.540 0.125 0.500 0.500 0.500 0.300 0.000 0.000 0.308
e 0.440 0.625 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 0.508
f 0.020 0.250 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.033
α-Amy
a 0.020 0.000 0.000 0.000 0.000 0.150 0.000 0.000 0.021
b 0.560 0.333 1.000 0.500 0.000 0.550 0.000 1.000 0.493
c 0.280 0.0167 0.000 0.500 0.000 0.100 0.000 0.000 0.131
d 0.100 0.000 0.000 0.000 1.000 0.200 0.000 0.000 0.163
e 0.040 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.005
f 0.000 0.167 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.021
g 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 0.125
h 0.000 0.333 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.042
517
　　 华 中 农 业 大 学 学 报 第 27 卷　
续表 3 Continued f rom Table 3
位点
Locus
分类群 T axa
中国李
Prunus salicina
欧洲李
P.domestica
乌苏里李
P.ussuriensis
樱桃李
P.cerasi fera
黑刺李
P.spinosa
杂种李
P.salicina hybrid
杏
Armeniaca sp.
稠李
Padus racemosa
平均值
Mean
Ca t-1
a 0.040 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.005
b 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.100 0.000 0.000 0.013
c 0.040 0.250 0.000 0.000 1.000 0.000 1.000 1.000 0.411
d 0.040 0.000 0.000 1.000 0.000 0.100 0.000 0.000 0.143
e 0.080 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.010
f 0.640 0.500 1.000 0.000 0.000 0.700 0.000 0.000 0.355
g 0.040 0.000 0.000 0.000 0.000 0.100 0.000 0.000 0.018
h 0.040 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.005
i 0.000 0.250 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.031
Ca t-2
a 0.040 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.005
b 0.040 0.250 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.161
c 0.080 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.010
d 0.400 0.000 1.000 0.000 0.000 0.100 0.000 0.000 0.188
e 0.120 0.250 0.000 1.000 0.000 0.300 0.000 0.000 0.209
f 0.080 0.250 0.000 0.000 0.000 0.100 1.000 0.000 0.179
g 0.000 0.250 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.031
h 0.240 0.000 0.000 0.000 0.000 0.500 0.000 1.000 0.218
Cod
a 0.000 0.000 0.000 0.500 0.000 0.000 0.000 0.500 0.125
b 0.125 0.125 0.000 0.500 0.500 0.250 0.000 0.000 0.188
c 0.000 0.000 0.000 0.000 0.500 0.000 0.000 0.000 0.063
d 0.875 0.875 1.000 0.000 0.000 0.750 0.500 0.500 0.563
e 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.500 0.000 0.063
Est-1
a 0.080 0.375 0.000 0.000 0.500 0.100 0.500 0.000 0.194
b 0.200 0.375 0.000 0.000 0.000 0.350 0.000 0.000 0.116
c 0.500 0.250 1.000 0.500 0.500 0.200 0.000 0.000 0.369
d 0.020 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.500 0.000 0.065
e 0.160 0.000 0.000 0.500 0.000 0.050 0.000 0.000 0.089
f 0.040 0.000 0.000 0.000 0.000 0.300 0.000 1.000 0.168
Est-2
a 0.396 0.125 1.000 0.000 0.000 0.300 0.500 0.500 0.353
b 0.500 0.500 0.000 0.500 0.500 0.550 0.500 0.500 0.444
c 0.104 0.375 0.000 0.500 0.500 0.150 0.000 0.000 0.204
Est-3
a 0.125 0.250 0.000 0.000 0.000 0.300 0.000 0.000 0.084
b 0.271 0.250 0.000 0.000 0.000 0.100 0.000 0.500 0.140
c 0.354 0.250 0.000 0.000 0.000 0.300 0.000 0.500 0.176
d 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.100 0.000 0.000 0.013
e 0.250 0.250 1.000 1.000 1.000 0.200 1.000 0.000 0.588
Gdh a 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
G6pdh
a 0.040 0.250 0.500 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.099
b 0.940 0.750 0.500 1.000 1.000 0.850 0.000 1.000 0.755
c 0.020 0.000 0.000 0.000 0.000 0.150 1.000 0.000 0.146
Mdh
a 0.440 0.375 0.500 0.500 0.500 0.400 0.000 0.500 0.402
b 0.520 0.375 0.500 0.500 0.500 0.550 0.500 0.500 0.493
c 0.040 0.250 0.000 0.000 0.000 0.050 0.500 0.000 0.105
Sod-1
a 0.000 0.000 0.000 0.500 0.000 0.050 0.000 0.500 0.131
b 0.700 0.875 1.000 0.000 0.500 0.850 1.000 0.000 0.616
c 0.300 0.125 0.000 0.500 0.500 0.100 0.000 0.500 0.253
Sod-2
a 0.100 0.375 0.000 0.000 0.500 0.100 0.000 1.000 0.259
b 0.900 0.625 1.000 1.000 0.500 0.850 0.000 0.000 0.609
c 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.050 0.000 0.000 0.006
d 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 0.125
P gi-1 a 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000
P gi-2
a 0.960 0.750 0.500 0.500 1.000 0.850 1.000 1.000 0.820
b 0.000 0.125 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.016
c 0.040 0.125 0.500 0.500 0.000 0.150 0.000 0.000 0.164
P od-2
a 0.042 0.000 0.000 1.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.130
b 0.125 0.125 0.500 0.000 0.500 0.300 0.000 0.000 0.193
c 0.833 0.875 0.500 0.000 0.500 0.700 0.000 1.000 0.551
d 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 1.000 0.000 0.125
518
　第 4 期 颜福花等:李属植物等位酶遗传多样性研究 　
2.2　李属植物及其近缘种的遗传多样性分析
每位点平均等位基因数(A)、多态位点的比率
(P)、杂合度(H)是反映遗传多样度的重要指标 。
从表 4可以看出:中国李的平均等位基因数(A)最
高 ,为 3.4 个;杂种李次之 , 3.0 个 , 欧洲李为 2.6
个;欧洲李和杂种李的多态位点比率(P)在各分类
群中最高 ,均为 87.5%,中国李为 81.3%,这表明中
国李和杂种李具有较高的遗传多态性 ,欧洲李次之 。
乌苏里李 、欧洲稠李和杏的每位点平均等位基因数
(A)和多态位点比率(P)均为 1.2和 21.1%,在所
研究的 8个分类群中多态性水平较低。
2.3　李属植物及其近缘种的遗传分化
由表 5可知 ,本研究 8个分类群的 FST的总平均
值为 0.156 ,即总遗传变异的 15.6%分布在分类群
间 ,84.41%分布在分类群内 ,分类群间变异较大。
表 4　不同种(分类群)的遗传变异度1)
Table 4　Genetic variability at 16 polymorfic loci in all of species(taxa)
分类群 Taxa N A P He
P.salicina 24.8±0.1 3.4±0.5 81.3 0.398±0.067
P.domestica 3.9±0.1 2.6±0.2 87.5 0.516±0.073
P.ussuriensis 1.0±0.0 1.3±0.1 31.3 0.313±0.120
P.cerasi fera 1.0±0.0 1.5±0.1 50.0 0.500±0.129
P.sp inosa 1.0±0.0 1.5±0.1 50.0 0.500±0.129
P.salicina hybrid 10.0±0.0 3.0±0.3 87.5 0.449±0.063
Armeniaca sp. 1.0±0.0 1.3±0.1 31.3 0.313±0.120
Padus 1.0±0.0 1.4±0.1 37.5 0.375±0.125
平均值 Mean 2.0 57.1 0.420
　1)N:平均每个位点取样数;A:平均等位基因数;P :多态位点百
分率;He:平均期望杂合度 N:M ean sample si ze per locu s;A:Mean
number of al leles per locu s;P:Percen tage of polym orphic loci;He:
Mean expected heterozygosi ty
表 5　8 个种(分类群)多态位点上的遗传变异1)
Table 5　Wright s F stati stics for polymorphic loci for 8 species(taxa)
位点
Locus
Aat Amy Cat-1 Cat-2 Cod Est-1 Est-2 Est-3 G6pdh Mdh Sod-1 Sod-2 Pgi-2 Pod-2 平均值
Mean
FIS -0.678 -0.008 1.000 1.000 -0.347 0.330 -0.529 0.438 0.055 -0.720 -0.031 -0.050 -0.269 -0.001 0.069
FST 0.086 0.148 0.270 0.196 0.205 0.138 0.070 0.113 0.257 0.028 0.146 0.297 0.132 0.236 0.156
F IT -0.534 0.141 1.000 1.000 -0.071 0.423 -0.421 0.501 0.298 -0.673 0.119 0.262 -0.102 0.236 0.214
　1)F IS居群内固定指数 Fixation in dex of sub-popu lat ion;FIT :总居群的固定指数 Fixation index of total population;F ST :居群间基因频
率的方差 Varian ce of gene f requency betw een populations
2.4　李属植物及其近缘种之间的关系分析
运用 Bio sys-2软件计算 8个分类群的无偏遗传
一致度和遗传距离(表 6)并进行 UPGMA 聚类分
析 ,可以看出 , 8 个种(分类群)的遗传一致度从
0.980到 0.321 ,差别较大。李的近缘种稠李和杏与
李各种类的遗传一致度较小 ,这表明杏和稠李与李
的亲缘关系较远;从 UPGMA 聚类图(图 1)上也可
以看出稠李和杏在最后与李的各个种(分类群)相
聚。分别用 Nei[ 17] 遗传一致度(unbiased genet ic i-
dent ity)和遗传距离(modified Rogers distance)2种参
数对 8个种(分类群)进行聚类分析 ,得到了相同的
UPGMA聚类图(图1),可以看出杂种李和中国李首
先聚为 1类 ,然后与欧洲李相聚 ,再与乌苏里李相聚 ,
表明杂种李的遗传构成以中国李为主 ,乌苏里李与中
国李相距较远 ,应为 1个独立种 ,而不是中国李的 1
个变种。本研究中欧洲李距黑刺李与樱桃李较远 。
表 6　各种(分类群)的遗传距离和遗传一致度1)
Table 6　Genetic similarity(I)and genetic distance(D)among species(taxa)
分类群 Taxa P.sal icina P.domestica P.ussuriensis P.cerasi fera P.spinosa P.salicina hybrid Armeniaca sp. Padus
P.salicina 0.064 0.166 0.425 0.369 0.020 0.724 0.366
P.domest ica 0.938 0.307 0.474 0.276 0.059 0.502 0.348
P.ussur iensis 0.847 0.736 0.598 0.598 0.215 0.811 0.751
P.cerasi fera 0.654 0.623 0.550 0.504 0.432 1.097 0.776
P.spinosa 0.692 0.759 0.550 0.604 0.377 0.839 0.544
P.salicina hybrid 0.980 0.943 0.807 0.649 0.686 0.671 0.336
Armeniaca sp. 0.485 0.605 0.444 0.334 0.432 0.511 1.137
Padus 0.694 0.706 0.472 0.460 0.580 0.715 0.321
　1)对角线下部代表 Nei 遗传一致度;对角线上部代表 Nei 遗传距离 Below diagonal:Nei unbiased genetic identi ty;Above diagonal:Nei
u nbiased genet ic distance
519
　　 华 中 农 业 大 学 学 报 第 27 卷　
图 1　李属植物及其近缘种的 UPGMA 聚类图
Fig.1　UPGMA dendrogram of allozyme genetic
similarity based on Nei unbiased
genetic identity among 8 species(taxa)of
Prunus and its related species
3　讨　论
3.1　李属植物的等位酶变异和遗传多样性
稀有基因是生物为适应特定的生态环境由突变
而产生的 ,其存在反映了分类群遗传组成上的差异 。
从表 3的等位基因频率分布可以看出 ,在中国李﹑
欧洲李和杂种李 3 个分类群中共发现 16个稀有基
因 ,分别为 6个 、5个和 5 个 ,而其它 5 个分类群共
发现 5个稀有基因 ,这可能与乌苏里李等 5个分类
群取样数较少有关 ,如果扩大取样数目 ,可能会发现
更多稀有基因。李属植物及其近缘种的分类群间固
定指数 F IS =0.156 ,即总遗传变异的 15.6%分布在
分类群间 ,这高于 Hamrick 等[ 20]报道的 655种植物
的 FST(即长寿木本植物 FST的总平均值为 0.076 ,
短寿木本植物 FS T的总平均值为 0.088),统计数据
相差较大 ,其原因表明本研究 8 个分类群间分化程
度明显比其它多年生木本植物高 ,可能与李的起源
进化有关 。业已清楚 ,李与一些植物不一样 ,分别在
欧洲 、亚洲 、北美洲被独立驯化 、利用 ,造成丰富的多
样性 ,导致种间分化程度较高 ,所以本研究的 FST值
较高是与李的起源进化相一致的 ,另一个原因可能
是由于杏 、稠李与李属植物的差异较大 ,遗传交流较
少所致。
3.2　欧洲李的起源
关于欧洲李的起源 ,至今仍未形成定论 。有学
者认为欧洲李起源于小亚细亚 ,是樱桃李与黑刺李
种间杂交种经加倍后形成的一个可育多倍体 。纯系
黑刺李的染色体分别是 2n =16 , 32 , 48 , 64和 96。
但 Salesses等在对欧洲李进行细胞学研究后认为 ,
其形成过程可能更为复杂[ 8] 。Zoha ry 认为欧洲李
是樱桃李的同源多倍体 , Reynder 认为欧洲李可能
是樱桃李的多倍体类型之一[ 8] 。在新疆曾发现野生
欧洲李 ,因而张家延等提出欧洲李起源于中国新疆
的观点[ 1] ,林培钧等也研究认为 ,欧洲李原产我国新
疆伊犁地区 , 随欧亚大陆民族大迁移而西传欧
洲[ 21-22] 。但是刘威生对李种质资源进行 SSR 分析
并结合前人的研究 ,认为新疆的野生欧洲李可能并
非栽培欧洲李的祖先 ,而是栽培的欧洲李通过种子
传播到新疆 ,再归化为(N aturali zed)野生欧洲李;并
认为欧洲李可能由黑刺李演化而来 ,而黑刺李由樱
桃李和其它种演化而来[ 8] 。本研究种水平上的分析
结果表明欧洲李与黑刺李的遗传一致度(0.759)大
于与樱桃李的遗传一致度(0.623),一定程度上表明
欧洲李与黑刺李的亲缘关系比与樱桃李的亲缘关系
近[ 8] 。并且本研究等位酶分析的结果不支持欧洲李
起源于四倍体的黑刺李和二倍体的樱桃李的种间杂
种的染色体加倍或未减数的 2n 配子体的结合而形
成的假说 。
3.3　李属植物的分类和杏及稠李的分类地位
200年来对于核果类植物分类方法各国植物学
者始终存在不同意见 ,迄今尚未统一。多数中国学
者把李 、杏 、樱桃和桃分别归为 4个属 ,即 Prunus 、
Armeniaca 、Cerasus和 Amygdalus ,也就是所谓的
小 Prunus ,多数国外的学者把李 、杏 、樱桃和桃等均
划为 Prunus ,即所谓的大 Prunus[ 23] 。从本研究结
果(表 6和图 1)可以看出杏与李聚类关系较远 ,遗
传一致度较低 ,在聚类图中最后与其它种相聚 ,所以
把杏分为独立于李属的一属是有道理的;稠李也位
于李属植物聚类图的较靠后面 ,但是与李属植物各
种的遗传一致度比与杏的要高 ,表明稠李属与李属
之间可能存在基因交流 ,也可能说明稠李属可以归
并于李属内。
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Allozymic Genetic Diversity in Genus Prunus
YAN Fu-hua1 , 3)　LIU Xian-bao2)　XU Xiang-hua3)　LI Zuo-zhou4)
YU Xiang-he5)　WU Lian-hai3)　CAI Li-hong1)
(1)K ey Laboratory o f Horticultural Plant B iology ,Ministry of Education ,
Huazhong Agricul tural Univ ersity ,Wuhan 430070 , China;
2)Wuhan I nst itute o f Forestry and Pomology Science ,Wuhan 430075 , China;
3)
Lishui Inst i tute o f Forestry S cience ,Zhej iang Prov ince , Lishui 323000 , China;
4)Wuhan Botanical Garden , the Chinese Academy of Sciences ,Wuhan 430074 ,China;
5)Liaoning R esearch Insti tute of Pomology , X iongyue 115214 ,China)
Abstract　Allozymic genetic dive rsity of six taxa of Prunus L., together w ith i ts tw o close species
(Pad us racemosa and Armeniaca sp.)was investig ated by using vertical slab po ly acry lam ide gel elect ro-
phoresis.A to tal of 72 alleles w ere detected at sixteen loci of the 11 enzyme sy stems wi th the largest
number of nine at locus Cat-1.Tw enty-one rare alleles w ere found in six taxa sampled in the study.The
results revealed that plum accessions had relat ively high levels of genetic diversity ,w ith mean number o f
alleles per locus A =2.00 , percentage of po lymorphic lo ci P =57.1%, and mean expected heterozygo si-
ty He =0.420.The relative magnitude of dif ferentiation among taxa is significant ly higher than those o f
other long lived w oody plants(FST =0.156).The results supported that P.domesit ica L .is more geneti-
cally clo se w ith P.spinosa L.than that w ith P .cerasi f era Ehrh.
Key words　Prunus L .;allozyme;diversity
(责任编辑:张志钰)
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