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葡萄属RAPD分类研究



全 文 :园 艺 学 报 1998 , 25 (2):191~ 193
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期:1997-12-15;修回日期:1998-03-06。
研究简报 Research Notes
葡萄属 RAPD分类研究
张立平1 林伯年2 沈德绪2 吴 平1
(1 浙江农业大学生物科学系; 2 浙江农业大学园艺系 , 杭州 310029)
提 要 对葡萄属 33 个种及品种材料进行 RAPD分析。结果表明 , RAPD 能较好地用于
种及品种的鉴定 , 供试 33 个材料可分为 9 类和 1 个特殊型。美洲葡萄类群聚为一个类型 , 起
源于我国的东亚类群分属于 8 个类型 , 圆叶葡萄单独为一个类型。
关键词 葡萄属;RAPD;分类
1 目的与材料方法
选择葡萄 20 个种 、 4 个变种和 5 个品种及 4个不同类型的材料 , 应用 RAPD标记进行分类及遗传多
样性研究 , 探讨种间及种内的遗传关系 , 为葡萄育种工作提供分子系统学资料 , 也为其它果树分类提供
借鉴。
从浙江省各地及中国农科院郑州果树研究所 、 上海农科院园艺所 、南京农业大学等地引进 5 个北美
类群 、 21 个东亚类群 、 1个欧洲类群 、 2 个欧美杂交种 、 2 个欧亚杂交种和地方品种宿晓红及圆叶葡萄属
的圆叶葡萄(Vitis rotundi folia Michx.), 嫁接于浙江农业大学苗圃 3 年生巨峰葡萄(V .v inifera L.×
V .labrusca L.)上(材料名称见图 1)。 每种材料随机取同一无性系 10 株的鲜嫩叶片 , 根据 Couch 和
F ritz
〔1〕方法(稍作修改)提取 DNA , 进行 Sepharose 2B层析纯化〔2〕 , 紫外分光光度计(Shimadzu Uv2201)
测定 DNA 浓度。
使用 10-mer随机引物 Kit(The University o f British Columbia)作为基因组 RAPD分析序列扩增的单
引物 , PCR 反应其它试剂为 P romega 公司产品 , 其扩增反应循环 45 次 , 94℃30 s※36℃ 45 s※72℃
2 min , 然后 72℃延伸 10 min。
所有材料在同一位点 RAPD谱带存在时赋值 1 , 不存在时赋值 0 , 依据公式:SI= a
a+b ×100%(a为
两样品不同带的数目 , b 为两样品相同带的数目 , SI 为两样品间的相似系数), 求两样品间的相似系数 ,
根据相似系数进行类平均法系统聚类分析。
2 结果与分析
2.1 葡萄属基因组 DNA多态性
试验选出 10 个能使所有材料显示多态性的引物 P601 , 5′CCGCCCACTG3′、 P610 , 5′TTTGCCGCCC3′、
P672 , 5′TACCGTGGCG3′、 P674 , 5′ATCGATCCGG3′、 P681 , 5′CCCCCGGACT3′、 P684 , 5′CCACACG-
TAG3′、 P688 , 5′GCAGG AGCGT3′、 P696 , 5′CGGACATGGC3′、 P697 , 5′CGCAGGTCAC3′、 P699 , 5′GT-
TACTGCCC3′用于葡萄基因组 DNA 的多态性分析。研究发现 , 所有供试 33 个材料 , 10 个引物 , 共扩增
出 103条带 , 有 86(83.4%)条带用于数据分析 , 各引物产生的谱带数目不同(图 1), 平均有 1 ~ 5 条强
带和许多弱带(1 ~ 16 条不等), 平均每个引物 13.5 条;各引物扩增条带的大小也不同 , 通常为 200 bp~
4 000 bp;葡萄属各材料的 10 个引物扩增谱带总数不同 , 河岸葡萄 (V .riparia Michx.)和沙地葡萄
(V.rupestris Scheele)最多 , 为 63 条 , 毛葡萄(V .quinquangularis Rehd.)、刺葡萄(V.davidii Foex)
和葛 葡萄(V.f lexuosa Thunb)较少 , 38~ 45 条。而且各材料间有许多共同的带。证明 RAPD 可用于
研究葡萄属不同种间的共性及差异性。
图 1 葡萄属基因组 DNA的 RAPD分析(引物 P610)
1.香槟尼 2.康拜儿 3.沙地葡萄 4.秋葡萄 5.瘤枝葡萄 6.北醇 7.桑叶葡萄(♀) 8.桑叶葡萄(♂)
9.宿晓红 10.玫瑰香 11.复叶葡萄 12.甜冬葡萄 13.刺葡萄 14.河岸葡萄 15.华东葡萄 16.毛葡萄
17.熊岳葡萄 18.圆叶葡萄 19.三出  20.网脉葡萄 21.燕山葡萄 22.小果野葡萄 23.小叶葛
24.康克 25.红瑞宝 26.菱叶葡萄 27.刺葡萄(♂) 28.刺葡萄(♀) 29.美丽葡萄 30. 葡萄 
31.葛 葡萄 32.毛葡萄(广西) 33.毛葡萄(江西)
Fig.1 RAPD in Vitis (Primer P610 , Marker:λDNA/ HindIII+EcoRI)
1.V.champini Planch 2.V.labrusca×V.vin ifera L 3.V.rupestr is S cheele 4.V.romanetic Roman et caill
5.V.davidii Foex var.cyanocarpa Sarg 6.V.vini fera L×V.amuresis Rupr 7.V.f i cifolica Bunge(♀)
8.V.f ici folica Bunge(♂) 9.Suxiaohong 10.V.vini fera cv. 11.V.piasez kii Maxim. 12.V.cin irea Engel
13.V.davidii Foex 14.V.ripar ia Michx. 15.V.pseudoret icu lata W.T.Wang 16.V.quinquangu laris
Rehd. 17.Xiongyue 18 V.rotundi folia Michx. 19.V.adstricta Hance var.ternata W.W.Wang 20.V.
wilsonae Veitch 21.V.ya nshanensis , J.X.C hen 22.V.ba lansaeana Planch 23.V.f lexusoa var.parvi folia Gag
24.V.labrusca cv. 25.V.labrusca×V.vini fera L. 26.V.hancocki i Hance. 27.V.davidi i Foex (♂)
28.V.davidi i Foex (♀) 29.V.bel lula W.T.Wang 30.V.adstr icta Hance 31.V.f lexuosa Thunb
32.V.quin quangulari s Rehd.(Guangxi) 33.V.quin quangulari s Rehd.(Jiangxi)
2.2 聚类分析
将 RAPD 扩增带按方法中所述处理 , 类平均法绘制供试葡萄属材料树谱图 , 当 T=0.6947时 , 供试样
品分为 9类和 1个特殊型。第一类包含美洲葡萄类群 , 表明这一类群不同种间亲缘关系较近 , 而东亚类
群分属于 8 个类型(图 2), 这一事实说明分布于我国的东亚类群各种间遗传差异较大 , 具有丰富的遗传
多样性。圆叶葡萄在树谱图中单独形成一类 , 也说明了它与真葡萄亚属间的遗传差异较大 , 这与传统分
类上将其单独列为一个亚属的观点一致。
本文中采用同一原产地的同一株的无性系材料进行研究 , 但这样的取样不一定能代表整个物种的基
因组 , 结果不一定具有全面性。什么样的取样用于 RAPD分析更能代表整个物种 , 还有待进一步研究。
另外 , 由于试验选用的引物较少 , 有些结果还难以解释。但从本研究结果看 , 在 DNA 这一巨大的遗传信
息库里 , RAPD作为一种全新的分析方法 , 只要应用足够多的引物对众多的有代表性的种 、亚种 、 变种 、
类型甚至品种进行深入研究 , 完全有可能对葡萄属进行 RAPD比较鉴定 , 在分析亲缘关系 , 研究系统发
育 , 弄清演化进程 , 理顺分类地位上发挥作用。
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图 2 葡萄属RAPD聚类分析
编号同图 1
Fig.2 The phylogenetic tree of Vit is based on the RAPD of genetic DNA
Numbers are the same as in Fig.1
参 考 文 献
1 Couch T A , Frize P J.Isolation of DNA from plant high in polyphenolics.Plant Mol.Bio.Repr., 1990 , 8:8~ 12
2 张立平 , 林伯年 , 沈德绪 , 等.葡萄属植物染色体 DNA 的提取 、纯化及 RFLP鉴定.果树科学 , 1996 , 13(2), 1~ 4
Taxonomy of Vitis by RAPD
Zhang Liping1 , Lin Bonian2 , Shen Dexu2 , and Wu Ping1
(1Department of Biological Science , and 2Department of Horticulture , Zhejiang Agricultural University ,
Hangzhou 310029)
Abstract 33 geno types of Vitis w ere analy zed by RAPD.The results indicated that RAPD could be used to
indentify vareities and species.33 geno types could be divided into 9 g roups and 1 special type.The species origi-
nated in America constitute one group , and the species origina ted in China were divided into 8 groups.V.ro-
tundifolia Michx.was one special type.
Key words Vitis;RAPD;Taxonomy
1932 期             张立平等:葡萄属 RAPD分类研究