全 文 ：2002年 6月 河 南 农 业 大 学 学 报 Jun. 2002
第36卷 第 2期 Journal of Henan Agricultural University Vol.36No.2
收稿日期:2001-10-20
基金项目:北京市科技新星计划项目(953812200)
作者简介:杨英军(1968-),男 ,河南孟津人 ,洛阳农业高等专科学校讲师 ,从事果树分子遗传学教学和研究工作.
文章编号:1000-2340(2002)02-0187-04
常见桃属植物 RAPD多态性及亲缘关系分析
杨英军 , 张开春 , 林 珂
(北京市农林科学院林业果树研究所 ,北京 ,100093)
摘要:用 RAPD 技术对桃属植物常见的 4个种(普通桃 、新疆桃 、山桃 、甘肃桃)及部分品种 、变种进行多态性分析 , 共选用 27
个 10bp 随机引物 ,扩增出 178 个DNA片段 , 其中多态性片段 142条.对这178条 DNA片段进行亲缘关系分析.结果表明 ,供
试的21 个试材可以分为 3类:普通桃 、山桃和甘肃桃.新疆桃被归入普通桃中 , 推论它可能起源于普通桃 , 这与采用形态学 、
同功酶 、核型分析等结果一致.
关键词:桃属植物;RAPD;多态性分析
中图分类号:S662.1 文献标识码:A
Studies on RAPD polymorphisms and genetic
relationship of Prunus persica plants
YANG Ying-jun , ZHANG Kai-chun , LIN Ke
(Forestry and Fruit Research Institute , Beijing Academy of Agrrcultural Sciences and Forestry ,Beijing 100093 , China)
Abstract:RAPD technique was used to analyze the genetic polymorphisms of 4 species(Prunus persica var.densa ,
P.ferganensis kost et Rieb , P.davidiana Franchet , P.kansuensis Rehd.)and 17 varieties of P.persica plants.27
decanucleotide arbitrary primers were selected and 178 DNA fragments were generated , these fragments were used in
the analysis of the genetic relationship of all the materials.The dendrogram was constructed based on their genetic dis-
tance.The results showed that the 21materials tested could be classified into 3 groups , P.persica , P.davidiana and
P.kansuensis , P.ferganensis was classified into P.persica.The results also implied:P.ferganensis origined from
P.persica possibly , and this was basically identical with the results of morphology , isozyme and karyotype analysis.
Key words:Prunus persica;RAPD;genetic polymorphism
中国是桃属植物的原产地 ,种质资源十分丰富.弄清这些资源之间的亲缘关系及分类地位在遗传育
种理论和实践上有重要意义.已有不同学者从地理分布[ 1] 、形态学[ 2] 、同功酶[ 3 ,4] 、孢粉学[ 5 ,6]等方面进行
了深入研究 ,由于这些研究都是在表现型和生理生化水平上进行的 ,因而缺乏 DNA 分子水平的证据.
RAPD技术能从遗传本质上揭示物种间的多态性 ,该技术目前已广泛应用于植物系统与分类学研究 ,核果
类中已有较多相关的报道[ 7 , 8].而对桃属植物从 DNA分子水平的研究则较少.作者以桃属植物的种 、变
种和品种为材料进行 RAPD分析 ,以期对桃属种质资源的分类地位 、品种间的亲缘关系等提供 DNA 分子
水平的证据 ,从而为桃资源的研究与品种选育奠定基础.
1 材料和方法
1.1 材料
供试材料采集于北京林艺果树研究所桃资源圃 ,共 21份 ,包括桃的种 、变种和品种(表 1).
DOI :10.16445/j.cnki.1000-2340.2002.02.021
188 河 南 农 业 大 学 学 报 第36卷
表 1 植物材料名称
Table 1.The operational taxonomic unit(OTU)code and name of materials
编 号
OTU.NO
种 或 品 种
Species or vareties
来 源
Origin
备 注
Note
1
大久保
Okubo
日本
Japan
白桃实生
the seedling of white peach
2
绿化 7 号
Luhua 7
东北义园桃实生
the seedling of Dongbeiyiyuantao
3
金童 8 号
Baby gold 8
美国
America
4
燕黄
Yan huang
北京
Beijing
岗山白×兴津油桃
Okagama×Okitus
5
晚熟大蟠桃
Wanshudapantao
不详
6
黄金蟠
Huangjinpan
不详
7
早露蟠
Zaolupan
北京
Beijing
撒花红蟠桃×(大久保×初香美)
Sahuahongpantao×(Okubo×Hakkobi)
8
NJN76
NJN76
美国
America
9
幻想
Fantasia
美国
America
10
砂之早生
Sunagowase
日本
Japan
大久保实生
The seedling of Okubo
11
白凤
Hakubo
日本
Japan
冈山白×桔早生
Okayama×Tasubanawase
12
晚密
Wanmi
北京
Beijing
亲本不详 ,仅知为实生
The seedling of unknown parents
13
庆丰
Qingfeng
北京
Beijing
大久保×阿目斯丁
Okubo×Amsden June
14
春雷
Chunlei
上海
Shanghai
砂之早生×白香露
Sunagowase×BaiXianglu
15
京玉
Jingyu
北京
Beijing
大久保×兴津油桃
Okubo×Okitus
16
美味
Meiwei
日本
Japan
17
寿星桃
P.persica var.densa
18
山桃
P.davidiana Franch
19
碧桃
P.persica var.duplex
20
新疆桃(甜仁)
P. ferganensis kost et Rieb.
21
甘肃桃
P.kansuensis Rehd
1.2 方法
1.2.1 DNA的提取 参考张开春等[ 9]的方法进行.
第 2期 杨英军等:常见桃属植物 RAPD多态性及亲缘关系分析 189
1.2.2 PCR反应体系及扩增程序 采用 10 μL 反应体系 ,其中包括 10×buffer(10 mmol·L-1Tris-HCl pH
值8.3 , 50 mmol·L-1 KCl ,1.5 mmol·L-1MgCl2 ,0.01 mg·mL-1明胶)1μL ,2.0 mmol·L-1 dNTPS 1μL , 5μg 牛
血清白蛋白(BSA), 7.5 ng 引物 , 0.8U Taq 酶 , 10ng 模板 DNA , 以 ddH2O补充至 10 μL.PCR反应在 Idaho
Technology 公司生产的Air-Thermo-Cycler 1605型毛细管 PCR仪上进行 ,扩增程序为 93 ℃,30 s;36 ℃,35
s;72 ℃, 70 s;2个循环 ,93 ℃,10 s;36 ℃,35 s;72 ℃,70 s;45个循环 ,斜率变化为 3 ,最后 72 ℃保持 5 min.
1.2.3 PCR产物的分离及记录 PCR产物在含有 0.5 mg·L-1EB 的体积分数为 1.4%琼脂糖凝胶上电泳
分离 ,以λDNA/Hind Ⅲ +E.coRI作为分子量标准 ,电压100 ～ 120 V ,电极缓冲液为 1×TAE ,电泳约 1 h ,放
紫外灯下观察并记录 、照相.
1.2.4 数据统计方法 参照赵久然等[ 10]方法进行.
图 1 用引物OPQ14扩增得到的 RAPD图谱
Fig.1 RAPD profiles amplified by the primer
OPQ14 respectively
2 结果与分析
2.1 不同引物的扩增结果
从300个随机引物中筛选出具有多态性的引物 48
个 ,采用其中扩增稳定 , 带型清晰的 27个 ,它们依次是
B14 ,C19 ,C12 , E13 , E19 ,G17 ,H11 ,H13 ,H14 ,K9 ,L1 ,M18 ,N14 ,O9 ,
O19 ,Q2 ,Q4 ,Q14 , R17 , T16 ,U14 ,V1 ,V14 ,W17 ,X3 , Y13 , Y16.这
些引物共扩增出了 178条 DNA 片段 ,平均每个引物 6.6
条 ,最少的 4条 ,最多的 9条.多态性片段 142条 ,其比
例接近80%,扩增片段的长度多数集中在 500 ～ 2 000 bp
之间.图 1为引物 Q14扩增的情况.
统计表明 ,种间的多态性比例为 95.3%,反映了不
同种在遗传基础上差异较大 ,普通桃品种间多态性比例
较低 ,仅为 43.8%,表明品种之间具有较近的亲缘关系.
提示了桃属植物的遗传多样性.
2.2 聚类分析结果
由聚类图(图2)可见 ,在遗传距离5.3处 ,21个供试材料可分成 3类 ,第 1类共有 19个 ,它们分别是材
料的 1 ,10 ,11 ,7 ,6 ,12 ,13 ,14 ,15 ,16 ,17 ,19 ,20 ,2 ,3 ,5 ,8 ,9 ,4.第 2 、第 3类各有一个 ,分别是 18的山桃和 21
图 2 供试材料的聚类分析树系图
Fig.2 Dendrogram of different P.persica plants by cluster analysis
的甘肃桃.即在该处将供试的材料分成桃属的 3个种(即普通桃 、山桃 、甘肃桃),表明这 3者之间遗传差
异较大 ,相似的遗传组成较少.这一点与使用形态学[ 2] 、同功酶[ 4] 、孢粉学[ 5 ,6]鉴定结果是相吻合的.
190 河 南 农 业 大 学 学 报 第36卷
3 讨论
1)关于桃属植物的进化和新疆桃的分类地位 中国是桃属植物资源原产地 ,在长期的自然进化及人
类驯化栽培中形成了许多类型(品种),同时由于同物异名 、同名异物 、地理起源上的差异 ,造成类型(品种)
遗传背景不清 、种属分类分歧 ,因而很有必要对它们之间的亲缘关系进行深入研究 ,为进一步合理开发利
用奠定基础.许多学者进行了分类研究[ 2 ,4 , 5 ,6 ,11 , 12].
作者采用 RAPD技术对桃属植物从 DNA分子水平进行了研究 ,为它们的分类及演化地位的研究提供
分子水平的证据 ,供试的 21个材料经聚类后分为 3类:即普通桃 、山桃和甘肃桃 3个桃种.这与高锁柱等
通过花粉形态观察发现的 3者亲缘关系较远的观点是一致的[ 5] ,宗学普的花粉蛋白 SDS电泳结果也有上
述结果[ 4].其进化顺序是甘肃桃(山桃)※普通桃※新疆桃※寿星桃和碧桃 ,与汪祖华[ 6]的孢粉学研究结
果基本吻合 ,也与郭振怀[ 12]通过核型分析得到的结果是相符的.表明 RAPD技术用于分析物种的进化关
系和分类地位是可行的.
至于新疆桃的分类地位 ,曲泽洲[ 13]认为新疆桃形态上酷似普通桃;宗学普[ 4]认为新疆桃与普通桃的
亲缘关系密切 ,汪祖华[ 6]也指出新疆桃是与普通桃亲缘关系相近的野生种 ,高锁柱[ 14]认为二者过氧化物
同工酶(POD)酶谱极为相似 ,主张将新疆桃作为普通桃的一个变种对待.另外 ,郭振怀[ 12]从二者的染色体
核型组成相同上得到它们同源性较强的结论 ,支持了高锁柱[ 4]的观点.作者从 DNA分子水平证实新疆桃
与普通桃关系确实较为密切 ,是一个与碧桃 、寿星桃等并列的一个毛桃的变种.
2)关于桃品种间的亲缘关系 桃是世界性果树 ,品种繁多 ,因而弄清品种间的亲缘关系具有重要意
义.我国自50年代后期起 ,开始对桃资源进行考察 、收集和研究.花粉受环境影响较小而具有较稳定的遗
传特性 ,用于物种的鉴定 、品种群的划分和品种鉴定[ 11].后来 ,同工酶技术的发展使它用于桃分类和起源
研究也取得了巨大成就[ 3 ,15].
研究的RAPD聚类结果显示了品种间的亲缘关系因地理起源差异而不同.第1类的 19个材料在遗传
距离为5.1处被分成 2组 ,第1组包括华北主栽的桃品种 、寿星桃 、碧桃和新疆桃 ,这些桃品种直接或间接
地与大久保有亲缘关系而聚在一起.寿星桃 、碧桃作为普通桃的变种也包括在第 1组中 ,说明它们在遗传
背景上有较大的相似性.作者还注意到 ,与大久保有直接亲缘关系的庆丰和京玉并没有首先聚在一起 ,而
是在较远的距离内相聚 ,分析其原因可能是与不同的选择方向下的品种选育有关.同时 ,研究还明确了品
种间的相互关系 ,即国外引入品种与国内品种之间存在一定遗传距离.了解这些基本的情况 ,可以为进一
步引进国外品种及扩大我国桃品种的资源组成提供理论依据.
在第2组中 ,包括 3 ,5 ,8 ,9 ,16品种 ,除了 5之外的其它各品种都是原产于美国的优良黄肉桃品种 ,作者
的聚类结果证实了它们具有相近的亲缘关系 ,2是东北义园桃的实生 ,与所有其他品种的遗传差异均较大.
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