全 文 ：第 16 卷　第 6 期
　Vol.16　 No.6
草　地　学　报
ACTA AGRESTIA SINICA
　　2008 年　 11 月
　Nov.　 2008
两类 SSR对苜蓿属种质遗传多样性和
亲缘关系的比较研究
杨占花1 , 魏臻武2＊ , 雷艳芳1 , 张丽芳1
(1.甘肃农业大学草业学院 , 兰州　730070;2.扬州大学动物科学与技术学院 , 扬州　225009)
摘要:利用 33 对细胞核 SSR标记和 28对叶绿体 SSR标记对 38 份苜蓿属种质进行了遗传多样性和亲缘关系分
析。在 38 份苜蓿属种质中 , 叶绿体 SSR标记的平均等位变异数高于细胞核 SSR标记 , 而遗传多样性指数则相反;
分别用细胞核 SSR、叶绿体 SS R和 61 对 SS R标记对 38 份苜蓿属种质进行聚类 ,结果显示:3 次聚类都把 38 份苜
蓿属种质划分为一年生和多年生苜蓿两个大类群;以相似系数 0.8 为准 , 3 次聚类结果的差异主要显示在一年生苜
蓿内部尤其是蒺藜苜蓿种质内的品种(系)划分上。
关键词:多年生苜蓿;一年生苜蓿;nuSS R;cpSS R;遗传多样性
中图分类号:S812;S326　　　　　文献标识码:A　　　　　文章编号:1007-0435(2008)05-0559-07
Identification of the Genetic Diversity and Relationship of Medicago
Germplasms by Two Kinds of SSR Markers
YANG Zhan-hua1 , WEI Zhen-wu2＊ , LEI Yan-fang 1 , ZHANG Li-fang1
(1.Pratacu ltural Col lege , Gansu Agricu ltural Universi ty , Lanzhou , Gan su P rovince 730070 , China;
2.College of Animal Science & Techniqu e , Yangzh ou Universi ty , Yangzhou , Jiangsu Province 225009 , China)
Abstract:The genet ic diver sity and kinship of 38 species of Medicago L.were analy zed using 33 nuSSR
marke rs and 28 chlo roplast microsatelli tes(cpSSR).In 38 species o f Medicago L ., the average alleles of
28 chloroplast SSR marke rs w as higher than 33 nucler SSR markers , while the genetic dive rsity index w as
opposi te.The result o f three clustering for 38 species of medicago L.using 33 nucleus SSR , 28 chlo ro-
plast SSR , and 61 locus w as as fo llow s:three clustering separated all materials into tw o types , i.e.annual
Medicago species and perennial Medicago species.Accessions of annual Medicago species w ere the more
genet ically diverse and contained large r number of regional special alleles , especially M.truncatula
Gaertn., than perennial Medicago species.
Key words:Perennial Med icago species;Annual Medicago species;nuSSR;cpSSR;Genetic diversity
　　苜蓿属(Medicago L.)是豆科牧草中最重要 、
种植面积最广的牧草资源[ 1] ,国内外对其种质遗传
多样性的研究较多 ,如 ,从形态和生化等方面对我国
苜蓿品种的遗传多样性进行了研究[ 2 ～ 5] ,对一年生
苜蓿的资源状况进行了论述[ 6] ,利用 RFLP 、RA PD
等分子标记技术对苜蓿 DNA 的多态性进行了分
析[ 7 ～ 9] ,利用 RA PD标记对苜蓿作了遗传多样性分
析[ 1 0 ～ 12] 。也 有不少 学者利 用细 胞核微 卫星
(nuSSR)技术对苜蓿进行了相关研究 。Diw an[ 13] 对
多年生和一年生苜蓿 , Ellw ood 等[ 14] 对蒺藜苜蓿
(Med icago truncatula Gaertn.)核心种质 ,魏臻武
等 、刘志鹏等[ 12 , 15 ～ 18] 对苜蓿的遗传多样性进行了分
析 。Choi等[ 19] 利用基于 EST 的 SSR标记开展苜
蓿遗传作图 。
收稿日期:2008-12-27;修回日期:2008-04-15
基金项目:国家自然科学基金(30671486)、甘肃省教育厅科学技术研究项目和甘肃农业大学草业生态系统教育部省部共建重点实验室基金
作者简介:杨占花(1983-),女 ,青海乐都人 ,硕士研究生 ,研究方向为牧草遗传育种;＊通讯作者 Author fo r cor respondence , E-m ail:zhen-
wu wei@yahoo.com.cn
草　地　学　报 第 16卷
　　叶绿体微卫星(cpSSR)具有分子量小 、多拷贝 、
结构简单 、原核性 、保守性 、单亲遗传等特点 , 比
nuSSR和线粒体微卫星具有更大的分类距离 ,因而
成为植物遗传多样性分析 、近缘种鉴定的有用工具 。
Pow ell等[ 20]综合运用 nuSSR和 cpSSR来研究栽培
大豆(Glycine ma x (L.)Mer r.)和野生大豆(G.
soja Sieb.et Zucc.)间的基因型差异。Mengoni等
证实了 cpSSR检测苜蓿栽培种多样性的能力[ 21 , 22] 。
本研究利用nuSSR和 cpSSR标记对 38份苜蓿
属种质进行遗传多样性分析 ,比较两种 SSR标记在
苜蓿属 DNA 中的多态差异 ,探讨 cpSSR用于分析
苜蓿属种质亲缘关系和群体遗传结构的有效性 ,为
利用 cpSSR标记开展苜蓿属种质遗传多样性研究
和遗传作图奠定基础 。
1　材料与方法
1.1　供试材料
试验于 2006年 10月至 2007年 12月在南京农
业大学江浦试验站进行 。参试 38份苜蓿属种质来
自法国 、澳大利亚和中国(表 1)。其中多年生苜蓿
12份 ,一年生苜蓿种质 26份 。多年生种质于 2006
年 12月 5日播种 ,小区 1 m ×5 m;一年生种质于
2007年 3月 29日播种 ,小区 1.5 m×0.5 m ,3次重
复。于 2007年 5月 20日采幼嫩叶片提取 DNA 。
1.2　DNA 的提取和浓度检测
采用 CTA B法提取苜蓿 DNA [ 12] 。用分光光度
计测定 DNA 的浓度 ,根据 OD值计算 DNA 浓度 。
DNA 浓度=OD260 ×稀释倍数×50(每个 OD 值所
代表的双链 DNA 浓度)。
1.3　SSR反应体系和 PCR扩增程序
SSR反应体系:DNA 模板(20 ～ 90 ng/μL)
3μL;引物(1 ×10-3 μmo l/μL)3 μL;M ix =
0.24 μLdN TP(0.20 mmo l/L)+1.5μL 10×Buf fer
+0.9μLMg2+(2.0 mmol/L)+0.15μLTaqDNA
聚合酶(1U)[ 23] 。
PCR扩增程序:94℃预变性 3 min ,紧接着94℃
变性 30 s 、52℃退火 1.5 min 、72℃延伸 1.5 min ,共
30个循环 ,最后再 72℃保温 8 min , 4℃保存。试验
所用试剂均来自上海生工 。
1.4　引物的筛选
用 50对 nuSSR引物和 30对 cpSSR引物筛选
38份苜蓿属种质 , 其中 nuSSR中有 30 对来自大
豆 、4对来自蒺藜苜蓿 、16对来自苜蓿;cpSSR中有
25对来自烟草(Nicotiana tabacum L.), 5 对来自
大豆。
1.5　聚丙烯酰胺胶电泳
PCR扩增产物在 8%(nuSSR)和 12%(cpSSR)
的聚丙烯酰胺凝胶电泳。电泳结束后 ,凝胶在 10%
无水乙醇和 5%醋酸溶液中固定 30 min;0.2%硝酸
银溶液渗透 15 min ,显色前用 ddH 2O 洗胶片 2次 ,
每次 30 s;1.6%氢氧化钠+0.4%甲醛中适度显色 。
胶片在 BIO-RADvisadoc3.0成像系统中扫描分析。
1.6　统计分析
使用 Bio-Rad的 Quantity One 软件计算 DNA
条带分子量 ,用 1和 0表示 SSR等位变异有无 。多
样性指数用 Simpson 指数(Simpson Index , H)表
示 ,公式如下:
H =1 -∑n
i=1
P i 2
其中 pi为某个 SSR位点的第 i个等位变异出
现的次数占该位点全部等位变异出现次数的百分
比 ,n为该位点等位变异总数。根据遗传距离 ,采用
UPGMA 法分别对 nuSSR标记和 cpSSR标记进行
聚类 , 并对两类标记进行综合聚类 ,通过 Tree-plot
程序绘制聚类树状图(略)。聚类分析均在 N T-
SYS2.1版本上进行。
2　结果与分析
2.1　细胞核和叶绿体 SSR在 38份苜蓿属种质上
扩增效果的比较及指纹图谱的建立
PCR扩增结果表明 , cpSSR 标记扩增效率较
nuSSR标记高。20对来自苜蓿的 nuSSR引物中有
18对表现出较高多态性(90%), 30 对大豆 nuSSR
引物扩增出 15对条带清晰且可重复的标记(50%),
30对 cpSSR引物都能出现清晰且较单一的条带 ,重
复性也较好(图 1),其中 28 对表现出高的多态性
(93%)。来自苜蓿的 nuSSR引物在扩增中表现了
高的多态性和可重复性 ,扩增效果比来自大豆的
nuSSR 标记好。苜蓿 SSR 高的多态性水平说明
SSR标记是苜蓿遗传多样性检测和遗传结构分析
的有效工具 。
560
第 6期 杨占花等:两类 SSR对苜蓿属种质遗传多样性和亲缘关系的比较研究
表 1　参试苜蓿属种质资源一览表
Table 1　Germpla sm name and o rigin of 38 Medicago species
序号
No.
种质名称　　　　　　
Germ plasm nam e　　　　　　
种名
Species name
拉丁名
Latin name
种质来源
Origin s
1 金花菜 金花菜 M.poly morpha L. 江苏 Jiangsu Province , Chin a
2 刺球 刺球苜蓿 M.sphaerocarp os Bertol. 澳大利亚 Aust ralia
3 海滨 海滨苜蓿 M.li ttoral is Rohd e ex Lois. 澳大利亚 Aust ralia
4 M S54 蜗牛苜蓿 M.scu tellata(L.)Mill. 甘肃Gansu Province , C hina
5 M S56 蜗牛苜蓿 M.scu tellata(L.)Mill. 甘肃Gansu Province , C hina
6 WM5145 蜗牛苜蓿 M.scu tellata(L.)Mill. 甘肃Gansu Province , C hina
7 M L 天蓝苜蓿 M.lup ul ina L. 甘肃 Gansu Province , China
8 FE61 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 法国 France
9 FE62 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 法国 France
10 J1.51 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 法国 France
11 J1.12 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 法国 France
12 P15 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 法国 France
13 GN10 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 甘肃Gansu Province , C hina
14 GN14 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 甘肃Gansu Province , C hina
15 P219 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 甘肃Gansu Province , C hina
16 AFD 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 甘肃Gansu Province , C hina
17 GC05 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 青海 Qinghai Province , C hina
18 WM5160 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 甘肃Gansu Province , C hina
19 P5160 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 甘肃Gansu Province , C hina
20 C alip h 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 甘肃Gansu Province , C hina
21 P5001 蒺藜苜蓿 M.o trunca tu la Gaertn. 甘肃Gansu Province , C hina
22 M p5002 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 甘肃Gansu Province , C hina
23 M p5005 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 甘肃Gansu Province , C hina
24 SA36 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 澳大利亚 Aust ralia
25 SA37 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 澳大利亚 Aust ralia
26 WM5136 蒺藜苜蓿 M.t runca tu la Gaertn. 甘肃Gansu Province , C hina
27 阿尔冈金(Algonguin) 紫花苜蓿 M.sat iva L. GRI , C hina
28 皇冠(Crow n) 紫花苜蓿 M.sat iva L. SARDI , Au st ralia
29 选系皋兰 1号(Gaolan No.1) 紫花苜蓿 M.sat iva L. GAU , C hina
30 P rim e 紫花苜蓿 M.sat iva L. SARDI , Au st ralia
31 P L55 紫花苜蓿 M.sat iva L. SARDI , Au st ralia
32 L125 紫花苜蓿 M.sat iva L. SARDI , Au st ralia
33 L90 紫花苜蓿 M.sat iva L. SARDI , Au st ralia
34 Super 7 紫花苜蓿 M.sat iva L. SARDI , Au st ralia
35 游客(Eu reka) 紫花苜蓿 M.sat iva L. SARDI , Au st ralia
36 WL320 紫花苜蓿 M.sat iva L. GRI , C hina
37 多叶苜蓿(Mult if oliar alfalfa) 紫花苜蓿 M.sat iva L. GAU , C hina
38 黄花苜蓿(f alcata) 黄花苜蓿 M.f alcata L. GRI , C hina
　　注:GAU:甘肃农业大学;GRI:中国农业科学院草原研究所;SARDI:澳大利亚南澳研究与发展研究所
Note:GAU:Gan su Ag ricultu ral University;G RI:Grasslands Research Inst itute , CAAS;SARDI:S outh Aust ralia Research and Devel-
opment In sti tute
2.2　两种 SSR标记检测苜蓿属种质等位变异数和
多样性指数
分别用筛选出的33对 nuSSR和 28对 cpSSR检
测38份苜蓿属种质 ,其中 nuSSR引物中检测到 464
条多态性条带 ,平均等位变异数为 14.03 ,一年生苜蓿
和多年生苜蓿的总等位变异数 、平均等位变异数分别
为386 、11.80和178 、5.49 ,相应的平均遗传多样性指
数分别为 0.801和 0.62;cpSSR引物检测到 422条多
态性条带 ,平均等位变异数为15.07 ,其中一年生苜蓿
中检测到 370条 ,而多年生苜蓿只有 120条 ,平均等
位变异数分别为 13.21和 4.39 ,38份苜蓿属种质 、一
年生苜蓿和多年生苜蓿平均遗传多样性指数相应分
别为 0.807 ,0.809和 0.578(表2 、3)。
苜蓿属种质在 nuSSR标记中的平均等位变异数
略低于 cpSSR标记 ,平均遗传多样性指数则相反。一
年生苜蓿种质在 cpSSR标记中检测到的平均等位变
异数和平均遗传多样性指数都小于 nuSSR标记 ,多
年生苜蓿反之。
561
草　地　学　报 第 16卷
图 1　苜蓿细胞核W6001引物和烟草叶绿体 Gmcp-2 引物扩增结果的指纹图谱
Fig.1　Fingerprinting spectrums o f nuSSR marker(W6001)and cpSS R marker(Gmcp-2)
注:供试材料从左至右分别为:1.金花菜(金花菜);2.刺球苜蓿(刺球);3.海滨苜蓿(海滨);4.蜗牛苜蓿(M S54);5.蜗牛苜蓿(MS56);
6.蜗牛苜蓿(WM5145);7.天蓝苜蓿(M L);8.蒺藜苜蓿(FE61);9.蒺藜苜蓿(FE62);10.蒺藜苜蓿(J1.51);11.蒺藜苜蓿(J1.12);12.蒺藜
苜蓿(P15);13.蒺藜苜蓿(GN10);14.蒺藜苜蓿(GN14);15.蒺藜苜蓿(P219);16.蒺藜苜蓿(AFD);17.蒺藜苜蓿(GC05);18.蒺藜苜蓿
(WM5160);19.蒺藜苜蓿(P5160);20.蒺藜苜蓿(Caliph);21.蒺藜苜蓿(P5001);22.蒺藜苜蓿(MP5002);23.蒺藜苜蓿(M P5005);24.蒺藜
苜蓿(SA36);25.蒺藜苜蓿(SA37);26.蒺藜苜蓿(WM5136);27.紫花苜蓿(阿尔冈金);28.紫花苜蓿(皇冠);29.紫花苜蓿(皋兰 1号);30.
紫花苜蓿(Prime);31.紫花苜蓿(PL55);32.紫花苜蓿(L125);33.紫花苜蓿(L90);34.紫花苜蓿(Super7);35.紫花苜蓿(游客);36.紫花苜
蓿(WL 320);37.紫花苜蓿(多叶苜蓿);38.黄花苜蓿
Note:Materials tested are as follow s:1.M.polymorpha;2.M.sp haerocarpos;3.M.li ttoral is;4.M.scu tellata(MS54);5.M.
scutel lata(MS56);6.M.scu tellata(WM5145);7.M.lup ul in(M L);8.M.t runca tu la(FE61);9.M.t runcatu la(FE62);10.M.tr unca-
tula(J51);11.M.tr uncatula(J1.12);12.M.tr uncatula(P15);13.M.t runca tu la(GN10);14.M.tr uncatula(GN14);15.M.t runcat-
ula(P219);16.M.tr uncatula(AFD);17.M.tr uncatula(GC05);18.M.t runcatu la(WM5160);19.M.t runcatu la(P5160);20.M.
tr uncatula(Caliph);21.M.tr uncatula(P5001);22.M.tr uncatula(MP5002);23.M.t r uncatu la(M P5005);24.M.t runcatu la(SA36);
25.M.t runcatu la(SA37);26.M.tr uncatula(WM5136);27.M.sat iva(Algonguin);28.M.sa tiva(Crow n);29.M.sat iva(Gaolan No.
1);30.M.sat iva(Prime);31.M.sat iva(PL55);32.M.sa tiva(L125);33.M.sat iva(L90);34.M.sativa(Super7);35.M.sa tiva
(Eurek a);36.M.sat iva(WL320);37.M.sat iva(Mult if oliar alfalfa);38.M.fa lcata
2.3　苜蓿属亲缘关系和遗传多样性分析
nuSSR和 cpSSR标记两种聚类均可在相似系
数 0.8处明显区分一年生苜蓿和多年生苜蓿 ,其中
一年生苜蓿可划分为 6 个类型 ,两种聚类的差异主
要表现在蒺藜苜蓿种内品种(系)Caliph 和 AFD 的
归属上 ,多年生苜蓿只能聚为一类 。多年生苜蓿的
遗传差异小 ,在相似系数 0.5 处两种聚类才能把黄
花苜蓿与紫花苜蓿区分。
在 nuSSR标记聚类结果中刺球和海滨 、P5001
和 Mp5002 、Caliph 和 AFD 、WM5145 和 MS56 、
FE61 和 FE62 、SA37 和 WM5136 、GN10 和 GN14
等之间有较近的亲缘关系(表 4)。在 cpSSR标记聚
类中依据相似系数亲缘关系较近的材料有:刺球和
海滨 、MS54 和 WM5145 、SA36 和 SA37 、WM5160
和 P5160 、P5001 和 Mp5002 、GN10 和 GN 14 、P219
和 AFD 、L125和 Super7等。用 33对 nuSSR和 28
对 cpSSR标记进行综合聚类 ,聚类结果也综合了两
种标记单独聚类的结果。
基于相似系数作出的 61 个标记 、38 份苜蓿属
种质的空间分布图与聚类结果一致(图 2)。
3　讨论
3.1　来自大豆的 nuSSR 标记在对苜蓿属种质的
PCR扩增中多态率不高(50%),但每个多态位点的
平均等位变异数为 16.6 ,与海林[ 24] 等每个大豆 SSR
引物在大豆上能检测到的平均等位变异数(15.07)
的研究结果基本一致 ,说明大豆引物在苜蓿属植物
中的扩增效率与在大豆中的相差不大 ,为充分利用
大豆丰富的 nuSSR引物提供了依据。来自大豆和
烟草的 cpSSR标记在苜蓿属种质都能扩增出清晰
条带 ,多态率也较高(93%)。两种标记在苜蓿属种
质的扩增上多态率差异较大 ,可能与 cpSSR能描述
区域和个体水平的遗传差异有关。 Mengoni 等
(2000)对多倍体苜蓿的个体和群体遗传结构进行了
遗传多样性分析 ,表明 cpSSR可在苜蓿群体遗传结
构分析和系统演化分析中应用。
562
第 6期 杨占花等:两类 SSR对苜蓿属种质遗传多样性和亲缘关系的比较研究
表 2　利用 nuSSR 和 cpSSR标记检测的等位变异数和 Simpson指数
Table 2　Allele s number s and Simpson index fo r each locus of nuSSR and cpSSR
引物名称 等位变异数
Sim pson指数 S impson index
一年生
Annual
多年生
Perennial
总材料
Total
引物名称 等位变异数
Sim pson指数 Simpson index
一年生
Annual
多年生
Perennial
总材料
T otal
W6001 20(15+8) 0.882 0.741 0.877 S at-289 15(14+3) 0.815 0.593 0.773
W6003 14(12+3) 0.776 0.54 0.816 S at-332 7(5+3) 0.639 0.611 0.683
W6004 9(7+5) 0.68 0.696 0.708 Gmcp3 12(10+3) 0.712 0.608 0.715
W6005 8(8+5) 0.772 0.725 0.823 Gmcp4 9(7+4) 0.537 0.519 0.681
W6006 8(8+4) 0.776 0.667 0.782 N TCP40 17(14+10) 0.812 0.795 0.848
W6007 17(12+11) 0.68 0.86 0.872 N TCP5 22(19+8) 0.838 0.797 0.86
W6008 14(11+6) 0.845 0.732 0.893 N TCP32 23(20+8) 0.891 0.786 0.909
W6009 8(7+5) 0.798 0.57 0.841 N TCP33 24(21+7) 0.918 0.826 0.927
W6010 18(16+7) 0.845 0.723 0.882 Gmcp1 12(10+7) 0.776 0.767 0.795
W6011 11(11+4) 0.875 0.64 0.873 N TCP9 15(11+8) 0.849 0.794 0.881
W6012 12(12+6) 0.787 0.508 0.761 N TCP21 17(14+4) 0.858 0.367 0.842
W6014 10(10+5) 0.776 0.64 0.814 N TCP38 20(17+6) 0.92 0.697 0.907
W6015 16(13+11) 0.859 0.839 0.869 N TCP10 19(18+3) 0.86 0.667 0.894
W6016 16(15+7) 0.828 0.816 0.856 N TCP6 15(13+5) 0.764 0.7 0.789
W6017 13(11+11) 0.811 0.856 0.869 N TCP30 16(15+3) 0.856 0.255 0.797
W6018 17(14+8) 0.818 0.847 0.891 Rd19 13(8+9) 0.724 0.787 0.75
W6019 9(4+8) 0.544 0.798 0.711 N TCP20 14(13+6) 0.809 0.649 0.78
W6020 14(10+9) 0.866 0.818 0.898 Gmcp2 15(14+8) 0.841 0.787 0.856
Sat-244 25(18+9) 0.92 0.786 0.905 N TCP23 15(15+0) 0.859 0.5 0.863
Sat t279 15(12+5) 0.793 0.702 0.793 N TCP39 17(16+0) 0.845 0.5 0.819
Sat-174 12(12+0) 0.878 0.5 0.847 N TCP18 14(14+1) 0.85 0.375 0.82
Sat-155 22(18+11) 0.931 0.789 0.894 N TCP34 15(14+0) 0.904 0 0.875
Sat t400 19(18+3) 0.919 0.347 0.889 N TCP36 13((12+3) 0.842 0.538 0.795
AZ70 20(11+15) 0.725 0.746 0.857 N TCP12 12(12+0) 0.789 0.5 0.735
AF83 17(16+0) 0.901 0 0.871 N TCP25 12(10+2) 0.796 0.569 0.802
Sat t300 16(13+3) 0.856 0.462 0.882 N TCP3 13(11+3) 0.696 0.462 0.67
BE820148 11(10+0) 0.747 0 0.798 N TCP2 7(7+1) 0.736 0.32 0.686
Sat t311 14(14+0) 0.766 0 0.729 N TCP8 14(11+3) 0.772 0.576 0.851
Sat t557 16(12+6) 0.828 0.755 0.849 N TCP26 15(14+6) 0.816 0.797 0.836
Sat t163 12(11+3) 0.803 0.667 0.771 N TCP37 12(10+2) 0.695 0.255 0.614
Sat t720 8(6+0) 0.682 0.5 0.801
　　注:括号外数字为 38份苜蓿属种质的的等位变异数 ,括号内为一年生苜蓿等位变异数+多年生苜蓿等位变异数
Note:Num ber out of parenthesis mean s th e alleles No.of 38 Medicago L.species , num ber in parenthesis means alleles No.of ann ual
Med ica go species + alleles No.of peren nial Medicago species
表 3　平均等位变异数 、遗传多样性指数在叶绿体和细胞核微卫星标记间的差异
Table 3　Com parison of ave rage alleles No.and ave rage gene tic div ersity index be tween nuSSR and cpSS R markers
材料
Populat ion
平均等位变异数
Average al leles No.
28cpSSR 33nuSSR
平均遗传多样性指数
Average genetic diversity in dex
28cpSSR 33nuSSR
38份苜蓿属总种质 Total 15.07 14.03 0.807 0.830
一年生苜蓿 Annual Medicago species 13.21 11.80 0.809 0.801
多年生苜蓿 Perennial Medicago species 4.39 5.49 0.578 0.620
3.2　在 38份苜蓿属种质中 , nuSSR和 cpSSR聚类
的主要差异表现在蒺藜苜蓿内部 。 cpSSR聚类把
AFD和 P219这两个种质聚到一起具有较近的亲缘
关系 ,而细胞核标记把 Caliph 和 AFD聚到一类中 ,
563
草　地　学　报 第 16卷
表 4　细胞核 SSR 和叶绿体 SSR两种标记聚类类型的比较
Table 4　Comparison o f cluste ring between nuSSR and cpSSR marker s
材料类型
Type
材料名称
Name
细胞核标记聚类类型
Clus tering ty pe by nuSSR
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ
叶绿体标记聚类类型
C lus tering type by cpSSR
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ
多年生苜蓿
Peren nial
紫花苜蓿
M.sativa 11 11
黄花苜蓿
M.f alcata 1 1
蒺藜苜蓿
M.tr uncatula
2
(Caliph , AFD)
17 1
(J1.12)
1
(J1.51)
17
天蓝苜蓿
M.lupulin a 1 1
一年生苜蓿
Annual
蜗牛苜蓿
M.scutel lata 3 3
刺球与海滨
M.sphaeroc arpos &M.li ttoral is 2 2
金花菜
M.poly morpha
1 1
图 2　相似系数的空间分布
Fig.2 Space plot o f 38 Med icago species based on the simila rity coefficient
AFD和 P219都属于蒺藜苜蓿内的 DZA 品种 , 而
Caliph则属于蒺藜苜蓿内的另一个品种 。表明 ,
cpSSR的聚类更符合种质的划分 。进一步的研究要
把两种标记在蒺藜苜蓿上表现的不同聚类结果与表
型性状联系起来 ,根据一些测定的表型性状数据确
定标记与表型的一致性 ,进而找出控制特定性状的
基因。对 61 个总标记的聚类综合了 cpSSR 和
nuSSR的聚类。在多年生苜蓿中黄花苜蓿与紫花
苜蓿分别是苜蓿属 2个不同种 ,在 3次聚类下 ,多年
生苜蓿的总体差异都不明显 ,只有黄花苜蓿略有差
异 ,多年生苜蓿种质的杂合性较高 ,种质间遗传差异
较小 ,遗传变异主要存在于种质内部 。
4　结论
4.1　在苜蓿属基因组中 cpSSR标记多态性位点高
达 93%,而 nuSSR标记仅为 66%, cpSSR 在苜蓿
属种质中的扩增效率高于 nuSSR。
4.2　利用两种 SSR标记对苜蓿属种质进行聚类分
析 ,在相似系数 0.8处 ,可以明显区分一年生苜蓿和
多年生苜蓿。一年生苜蓿划分为 6 个类型 ,多年生
苜蓿聚于一类。
564
第 6期 杨占花等:两类 SSR对苜蓿属种质遗传多样性和亲缘关系的比较研究
4.3　利用 cpSSR和 nuSSR标记聚类均把 38份苜
蓿属种质分为一年生苜蓿和多年生苜蓿两大类。多
年生苜蓿与一年生苜蓿由于属于苜蓿属内不同的
种 ,聚类差异明显。一年生苜蓿内部的种质间差异
较大 ,19份蒺藜苜蓿材料与其他一年生苜蓿的亲缘
关系较远 ,在相似系数 1.0附近把一年生苜蓿划分
为蒺藜苜蓿;天蓝苜蓿和蜗牛苜蓿;金花菜 、刺球和
海滨 3个类型。多年生苜蓿的遗传差异小 ,在相似
系数 0.5以内将多年生苜蓿划分为黄花苜蓿与紫花
苜蓿 。
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(责任编辑　张蕴薇)
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