全 文 ：新疆农业科学 2016，53(3) :523 － 532
Xinjiang Agricultural Sciences
doi:10． 6048 / j． issn． 1001 － 4330． 2016． 03. 019
苜蓿属和草木樨属种质资源亲缘关系
的过氧化物酶分析
陈立强1，边艳霞2，马春晖3，徐利明1，赵浩波1，杨浩宏1
(1. 塔里木大学动物科学学院 /塔里木畜牧科技兵团重点实验室，新疆阿拉尔 843300;2. 塔里木大学后勤管理处，
新疆阿拉尔 843300;3. 石河子大学动物科技学院，新疆石河子 832000)
摘 要:【目的】分析苜蓿属和草木樨属种质资源的亲缘关系，提高两属植物远缘杂交的可预见性。【方法】以
苜蓿属(Medicago)3 个种和草木樨属(Melilotus)2 个种共 20 份种质资源为材料，用过氧化物酶电泳技术对其
亲缘关系进行分析。【结果】苜蓿属材料间、草木樨属材料间、苜蓿属和草木樨属材料间的酶带相似率分别介
于 30. 00% ～ 83. 33%、33. 33% ～ 100. 00%和 0% ～ 44. 44%，相似系数分别介于 0. 417 ～ 0. 917、0. 667 ～ 1. 000
和 0. 083 ～ 0. 667。供试材料在相似系数 0. 402 处可聚为 2 类，草木樨属材料为一类，苜蓿属材料为一类。与
草木樨属相比，苜蓿属材料在主成分分析图中的位置相对分散，遗传变异水平较高。【结论】部分远缘种质资
源的酶带相似程度较高，亲缘关系较近，杂交成功的可能性较大。
关键词:苜蓿属;草木樨属;过氧化物酶;亲缘关系;远缘杂交
中图分类号:S812． 3 文献标识码:A 文章编号:1001 － 4330(2016)03 － 0523 － 10
收稿日期:2015 － 07 － 09
基金项目:新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室开放课题(HS201405) ;塔里木大学校长基金项目(TDZKQN201502) ;新疆生产
建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室开放课题(HS201103) ;国家牧草产业技术体系(CAＲS － 35)
作者简介:陈立强(1981 －) ，男，甘肃会宁人，讲师，硕士，研究方向为牧草种质资源及遗传育种，(E － mail)clqdky@ 126. com
通讯作者:马春晖(1966 －) ，男，新疆哈密人，教授，博士，研究方向为牧草生产与加工，(E － mail)chunhuima@ 126. com
0 引 言
【研究意义】苜蓿属(Medicago)和草木樨属
(Melilotus)隶属于豆科(Leguminosae)、蝶形花亚
科(Papilionoideae)。属内植物多为优良牧草，长
期以来，在我国畜牧业发展、生态治理、种植业结
构调整及土壤肥力改良中发挥着重要作用。然而
目前苜蓿属和草木樨属植物育种工作均相对滞
后，现有品种远不能满足生产需求［1 － 2］。随着苜
蓿品种资源的日益枯竭，要想在育种领域取得突
破，就必须通过远缘杂交超越种间界限，创造新物
种。育种实践表明，远缘杂交具有不可交配性，通
常亲本间亲缘关系越近，杂交成功的可能性越
大［3］。以此为依据，研究苜蓿属和草木樨属种间
和属间种质资源的亲缘关系，对提高远缘杂交可
预见性、创造新物种具有重要意义。【前人研究
进展】目前，已有研究对苜蓿及其近缘植物的亲
缘关系、草木樨资源的亲缘关系进行了研究。刘
磊等［4］用 ISSＲ标记研究了紫花苜蓿(M. sativa)、
黄花苜蓿(M. falcata)和胡卢巴属(Trigonella)种
质资源的亲缘关系，结果表明，供试种质资源的相
似系数介于 0. 850 ～ 0. 940，胡卢巴(T. foenum －
graecum)与黄花苜蓿的亲缘关系较近。张宇等［5］
用 SＲAP标记对扁蓿豆(M. ruthenica)－紫花苜
蓿杂交种、紫花苜蓿和黄花苜蓿种质资源的遗传
多样性进行了研究，结果表明，供试苜蓿材料具有
较高的异质性。李飞飞等［6］用 SSＲ 和 ISSＲ 标记
对黄花苜蓿、多变苜蓿(M. varia)及紫花苜蓿居
群的遗传多样性及亲缘关系进行了研究，结果表
明，居群间的遗传距离介于 0. 050 ～ 0. 230，平均
为 0. 120，多变苜蓿居群 VG 和黄花苜蓿居群 FH
表现出了较丰富的遗传多样性。Bagavathiannan
等［7］用 SSＲ 标记对 12 个野生紫花苜蓿群体、10
个紫花苜蓿栽培品种和 1 份黄花苜蓿种质资源的
新疆农业科学 53 卷
遗传多样性进行了研究，结果表明，野生群体的遗
传变异水平较高。狄红艳等［8］用 ITS 序列和 trnL
－ trnF序列对 18 个白花草木樨(M. alba)和黄花
草木樨(M. officinalis)种群的遗传多样性进行了
研究，结果表明，白花草木樨和黄花草木樨种群间
遗传距离较小，黄花草木樨种群的遗传多样性水
平较高。【本研究切入点】育种实践表明，苜蓿属
种间杂交能取得成功［9］，且苜蓿和草木樨的种子
和实生苗均非常相似［10］，并可通过体细胞融合产
生杂种愈伤组织［11］。据此推断，若亲本选配恰
当，苜蓿属和草木樨属种间甚至属间杂交前景广
阔。远缘杂交亲本选配，亲缘关系的远近是关键，
然而目前还没有紫花苜蓿、黄花苜蓿、杂花苜蓿、
白花草木樨、黄花草木樨间亲缘关系的研究报道。
研究种质资源的亲缘关系，提高远缘杂交的可预
见性。【拟解决的关键问题】研究选用过氧化物
酶电泳技术，对新疆野生紫花苜蓿、野生黄花苜
蓿、野生杂花苜蓿、野生白花草木樨、野生黄花草
木樨和紫花苜蓿栽培品种间的亲缘关系进行分
析，为进一步开展苜蓿属和草木樨属资源遗传改
良、杂交亲本选配及野生种质资源的开发利用提
供依据。
1 材料与方法
1. 1 材 料
野生种质资源由塔里木大学草业科学学科组
提供，均采自新疆，包括 3 份野生紫花苜蓿、2 份
黄花苜蓿、1 份杂花苜蓿、5 份白花草木樨和 5 份
黄花草木樨。三得利、阿尔冈金和苜蓿王为新疆
引进栽培品种，新疆大叶为新疆地方品种，种子由
甘肃农业大学草业学院提供。列出试验材料的名
称、种类、类型、花色、原产地和其他特性。表 1
表 1 供试材料的名称、种类、类型、花色、原产地和性状
Table 1 List of all the accessions used in this study along with the name，specie，type，
flower color，origin and characters description
序号
No.
材料
Accession
种类
Specie
类型
Type
花色
Flower color
原产地
Origin
性状
Characters description
1 紫花苜蓿Ⅰ M. sativa 野生材料 紫色 新疆拜城 植株高大
2 紫花苜蓿Ⅱ M. sativa 野生材料 紫色 新疆阿拉尔 半匍匐
3 黄花苜蓿Ⅰ M. falcata 野生材料 黄色 新疆巴里坤 抗寒
4 杂花苜蓿Ⅰ M. varia 野生材料 杂花 新疆巴里坤 抗寒
5 紫花苜蓿Ⅲ M. sativa 野生材料 紫色 新疆阿拉尔 抗旱
6 三得利 M. sativa 栽培品种 紫色 法国 抗倒伏
7 新疆大叶 M. sativa 栽培品种 紫色 新疆和田 叶片特大
8 阿尔冈金 M. sativa 栽培品种 紫色 加拿大 抗寒、抗旱
9 苜蓿王 M. sativa 栽培品种 紫色 美国 抗逆性强
10 黄花苜蓿Ⅱ M. falcata 野生材料 黄色 新疆吉木乃县 抗旱
11 白花草木樨Ⅰ M. alba 野生材料 白色 新疆巴里坤 抗寒
12 黄花草木樨Ⅰ M. officinalis 野生材料 黄色 新疆巴里坤 抗寒
13 白花草木樨Ⅱ M. alba 野生材料 白色 新疆阿拉尔 植株矮小
14 黄花草木樨Ⅱ M. officinalis 野生材料 黄色 新疆阿拉尔 不分枝
15 白花草木樨Ⅲ M. alba 野生材料 白色 新疆阿拉尔 植株高大
16 黄花草木樨 Ⅲ M. officinalis 野生材料 黄色 新疆拜城 植株高大
17 白花草木樨Ⅳ M. alba 野生材料 白色 新疆拜城 植株高大
18 白花草木樨Ⅴ M. alba 野生材料 白色 新疆阿拉尔 半匍匐
19 黄花草木樨Ⅳ M. officinalis 野生材料 黄色 新疆吉木乃县 抗旱
20 黄花草木樨Ⅴ M. officinalis 野生材料 黄色 新疆阿拉尔 有分枝
1. 2 方 法
1. 2. 1 酶液提取
过氧化物酶从幼苗中提取，每份材料随机选
取 100 粒种子，在培养箱中发芽，至第 8 d，提取酶
液。称取幼苗，置于研钵中，按幼苗重(g)∶ 缓冲
液体积(mL)= 1 ∶ 4 的比例，加入 0. 1 mol /L 的
Tric － HCl 缓冲液(pH = 8. 0)［12］，研磨至匀浆，
8 000 r /min离心 10 min，取上清液分装于 1. 5 mL
离心管中，置于 － 80℃冰箱保存备用。
425
3 期 陈立强等:苜蓿属和草木樨属种质资源亲缘关系的过氧化物酶分析
1. 2. 2 电泳及染色
试验选用聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳技术对
酶液进行分离，胶板厚 1. 5 mm。分离胶浓度为
7%，浓缩胶浓度为 4%。选用高离子强度的电极
缓冲液(pH =8. 3)。以 6 × DNA loading buffer(溴
酚蓝，二甲苯青)为指示剂，上样量 20 μL，恒压电
泳，初始电压 100 V，待指示剂凝成蓝线后，电压
升至 200 V，指示剂移至玻璃板末端时终止电泳，
采用醋酸联苯胺法［13］进行染色。
1. 3 数据统计
用迁移率定义不同酶带，迁移率 =酶带中部
的迁移距离 /指示剂的迁移距离。以酶带在相对
迁移位置的有无，赋值为“1”或“0”，多态位点百
分率 =(多态性酶带数 /总酶带数)× 100%，酶带
相似率 =(共有酶带数 /总酶带数)× 100%。用
NTSYSpc 2. 1 软件计算相似系数(genetic similari-
ty，GS) ，进行聚类分析和主成分分析，构建聚类图
和主成分二维图。
2 结果与分析
2. 1 酶带的分布特征及相似程度
过氧化物酶在供试材料中共检测到了 12 条
酶带，Ｒf 依次为 0. 015、0. 080、0. 125、0. 165、
0. 215、0. 250、0. 285、0. 320、0. 345、0. 380、0. 443
和 0. 500，多态位点百分率为 100. 00%。紫花苜
蓿酶谱共表现出了 11 条酶带，Ｒf 为 0. 080、0. 285
和 0. 320 的酶带为共有条带，Ｒf 为 0. 125、0. 165、
0. 215、0. 250、0. 345、0. 380、0. 443 和 0. 500 的酶
带为多态性条带，多态位点百分率为 72. 73%，Ｒf
为 0. 215 的酶带仅出现在黄花苜蓿Ⅱ的酶谱中。
草木樨酶谱共表现出了 6 条酶带，Ｒf 为 0. 015、
0. 038 和 0. 443 的酶带为共有条带，Ｒf 为 0. 285、
0. 345 和 0. 500 的酶带为多态性条带，多态位点
百分率为 50. 00%。图 1
注:图中序号与表 1 同
Note:the accession numbers were the same as those in Table 1
图 1 20 份苜蓿属和草木樨属材料过氧化物酶的电泳结果
Fig. 1 Electrophoresis results of 20 Medicago and Melilotus accessions generated by
peroxidase electrophoresis
苜蓿属材料间的酶带相似率介于 30. 00% ～
85. 71%，黄花苜蓿Ⅰ和阿尔冈金、新疆大叶和苜
蓿王的酶带相似率最高，为 85. 71%，黄花苜蓿Ⅰ
和杂花苜蓿Ⅰ次之，为 83. 33%，然后是紫花苜蓿
Ⅰ和紫花苜蓿Ⅱ，为 80. 00%。三得利和黄花苜
蓿Ⅱ的酶带相似率最小，为 30. 00%。
草木樨属材料间的酶带相似率介于 0% ～
100. 00%，白花草木樨Ⅰ、白花草木樨Ⅱ、黄花草
木樨Ⅱ之间，黄花草木樨Ⅲ、白花草木樨Ⅳ、白花
草木樨Ⅴ、黄花草木樨Ⅳ之间的酶带相似率最高，
均为 100. 00%。黄花苜蓿Ⅱ和白花草木樨Ⅰ、黄
花苜蓿Ⅱ和白花草木樨Ⅱ、黄花苜蓿Ⅱ和黄花草
木樨Ⅱ的酶带相似率最小，为 0%。
苜蓿属和草木樨属材料的酶带相似率介于
0% ～44. 44%。阿尔冈金和白花草木樨Ⅲ的酶带
相似率最大，为 44. 44%，阿尔冈金和黄花草木樨
Ⅰ次之，为 37. 50%，然后是紫花苜蓿Ⅰ和白花草
木樨 Ⅲ、紫花苜蓿 Ⅱ 和白花草木樨 Ⅲ，为
36. 36%。紫花苜蓿Ⅱ和白花草木樨Ⅰ、紫花苜蓿
Ⅱ和白花草木樨Ⅱ、紫花苜蓿Ⅱ和黄花草木樨Ⅱ、
紫花苜蓿Ⅲ和白花草木樨Ⅰ、紫花苜蓿Ⅲ和白花
草木樨Ⅱ、紫花苜蓿Ⅲ和黄花草木樨Ⅱ、新疆大叶
525
新疆农业科学 53 卷
和白花草木樨Ⅰ、新疆大叶和黄花草木樨Ⅰ、新疆
大叶和白花草木樨Ⅱ、新疆大叶和黄花草木樨Ⅱ、
苜蓿王和白花草木樨Ⅰ、苜蓿王和黄花草木樨Ⅰ、
苜蓿王和白花草木樨Ⅱ、苜蓿王和黄花草木樨Ⅱ
之间的酶带相似率最小，为 0。表 2
2. 2 相似系数
供试材料的相似系数介于 0. 083 ～ 1. 000，平
均为 0. 582。苜蓿属材料的相似系数介于 0. 417
～ 0. 917，平均为 0. 698，黄花苜蓿Ⅰ和杂花苜蓿、
黄花苜蓿Ⅰ和阿尔冈金、新疆大叶和苜蓿王之间
的相似系数最大，亲缘关系最近;三得利和黄花苜
蓿Ⅱ之间的相似系数最小，亲缘关系最远。
草木樨属材料间的相似系数介于 0. 667 ～
1. 000，平均为 0. 867，白花草木樨Ⅰ、白花草木樨
Ⅱ和黄花草木樨Ⅱ之间，黄花草木樨Ⅲ、白花草木
樨Ⅳ、白花草木樨Ⅴ和黄花草木樨Ⅳ之间的相似
系数最大。白花草木樨Ⅰ和白花草木樨Ⅲ、白花
草木樨Ⅱ和白花草木樨Ⅲ、黄花草木樨Ⅱ和白花
草木樨Ⅲ、黄花草木樨Ⅰ和黄花草木樨Ⅴ之间的
相似系数最小。
苜蓿属和草木樨属材料间的相似系数介于
0. 083 ～ 0. 667，平均为 0. 402，杂花苜蓿和黄花草
木樨Ⅲ、三得利和黄花草木樨Ⅲ、杂花苜蓿和白花
草木樨Ⅳ、三得利和白花草木樨Ⅳ、杂花苜蓿和白
花草木樨Ⅴ、三得利和白花草木樨Ⅴ、杂花苜蓿和
黄花草木樨Ⅳ、三得利和黄花草木樨Ⅳ间的相似
系数最大，亲缘关系最近。紫花苜蓿Ⅱ和白花草
木樨Ⅰ、新疆大叶和黄花草木樨Ⅰ、紫花苜蓿Ⅱ和
白花草木樨Ⅱ、紫花苜蓿Ⅱ和黄花草木樨Ⅱ间的
相似系数最小，亲缘关系最远。表 3
2. 3 聚类分析
对供试材料进行聚类分析，构建聚类图。结
果表明，20 份材料在相似系数 0. 402 处可聚为 2
类，第Ⅰ类由苜蓿属材料组成，在相似系数 0. 726
处可聚为 3 个亚类，第Ⅰ亚类包括紫花苜蓿Ⅰ、紫
花苜蓿Ⅱ和黄花苜蓿Ⅱ;第Ⅱ亚类包括黄花苜蓿
Ⅰ、杂花苜蓿、阿尔冈金、紫花苜蓿Ⅲ和三得利;第
Ⅲ亚类包括新疆大叶和苜蓿王。第Ⅱ类由 10 份
草木樨属材料组成，在相似系数 0. 831 处可聚为
2 个亚类，第Ⅰ亚类包括白花草木樨Ⅰ、白花草木
樨Ⅱ、黄花草木樨Ⅱ、黄花草木樨Ⅲ、白花草木樨
Ⅳ、白花草木樨Ⅴ、黄花草木樨Ⅳ和黄花草木樨
Ⅴ;第Ⅱ亚类包括黄花草木樨Ⅰ和白花草木樨Ⅲ。
同一类或亚类材料间的亲缘关系较近。图 2
图 2 20 份苜蓿属和草木樨属材料基于相似系数的 UPGMA聚类图
Fig. 2 UPGMA dendrogram of 20 Medicago and Melilotus accessions revealed by
cluster analysis based on genetic similarity coefficients
2. 4 主成分分析
用 NTSYSpc 2. 1 软件进行主成分分析，构建
分析图，图中材料位置相互靠近者表示亲缘关系
较近，远离者表示亲缘关系较远。苜蓿属材料在
图中相对分散，遗传变异水平较高，部分材料间亲
缘关系较远。草木樨属材料在图中相对集中，彼
此间亲缘关系较近。白花草木樨Ⅰ、白花草木樨
Ⅱ和黄花草木樨Ⅱ，黄花草木樨Ⅲ、白花草木樨
Ⅳ、白花草木樨Ⅴ和黄花草木樨Ⅳ在图中的位置
相同，亲缘关系较近，用过氧化物酶不能区分其遗
传差异。图 3
625
3 期 陈立强等:苜蓿属和草木樨属种质资源亲缘关系的过氧化物酶分析
图 3 20 份苜蓿属和草木樨属材料基于过氧化物酶的主成分分析二维图
Fig. 3 Two － dimensional plot of 20 Medicago and Melilotus accessions as revealed by
principal component analysis using peroxidase data
3 讨 论
3. 1 供试种质资源的亲缘关系
研究表明，苜蓿属 3 个种 10 份材料间的相似
系数介于 0. 417 ～ 0. 917，平均为 0. 698，与张宇
等［5］用 SＲAP标记研究紫花苜蓿和黄花苜蓿种质
资源亲缘关系时所得结果相近，低于陈立强等［14］
用过氧化物酶电泳技术研究紫花苜蓿品种亲缘关
系时所得结果、Talebi等［15］和 Mandoulakani 等［16］
分别用不同分子标记研究紫花苜蓿群体遗传多样
性时所得结果、周良彬等［17］用 SＲAP 标记研究杂
花苜蓿种质资源遗传多样性时所得结果、高素玲
等［18］用 SDS －聚丙烯酰胺凝胶电泳技术研究黄
花苜蓿种质资源遗传多样性时所得结果。与理论
推理一致，种间资源的平均相似系数远小于种内
资源，亲缘关系较远。
与苜蓿属相比，草木樨属材料间的相似系数
较高，介于 0. 667 ～ 1. 000，平均为 0. 867，与狄红
艳等［8］用 ITS和 trnL － trnF序列研究白花草木樨
和黄花草木樨种群遗传多样性时所得结果相近。
研究结果还表明，部分草木樨材料间的相似系数
为 1. 000，亲缘关系太近，用过氧化物酶不能区分
其遗传差异，与狄红艳等［8］所得结论完全相符，
总体上，草木樨种质资源亲缘关系较近。
苜蓿属和草木樨属材料间的相似系数介于
0. 083 ～ 0. 667，平均为 0. 402，远低于刘磊等［4］用
ISSＲ标记研究苜蓿属和胡卢巴属种质资源亲缘
关系时所得结果，与胡卢巴属相比，苜蓿属和草木
樨属种质资源的亲缘关系相对较远。
3. 2 种质资源地理分布与亲缘关系的相关性
杂交和渐渗是生物界普遍存在的现象，是生
物遗传变异的重要途径，在物种进化中扮演着重
要角色［19 － 20］，有研究表明，至少 25%的植物存在
种间杂交和基因渐渗现象［21］。紫花苜蓿、黄花苜
蓿、白花草木樨和黄花草木樨均属异花授粉植
物［3，22］，可借助风力和昆虫传粉，为其遗传物质在
自然条件下相互渗透创造了条件。供试材料中，
杂花苜蓿和黄花苜蓿Ⅰ、白花草木樨Ⅱ和黄花草
木樨Ⅱ、白花草木樨Ⅳ和黄花草木樨Ⅲ两两间的
采集地相同，在聚类分析中，也分别被聚于相同亚
类，彼此亲缘关系最近，可能与长期的种间基因渐
渗有关。结合亲缘关系和分布地区，巴里坤杂花
苜蓿可能就是黄花苜蓿Ⅰ和当地紫花苜蓿栽培品
种通过开放授粉产生的野生群体。供试材料中也
有部分种质资源的亲缘关系与地理来源没有明显
的关系，这与张宇等［5］研究紫花苜蓿和黄花苜蓿
种质资源遗传多样性时所得结论相同，这些种质
资源在长期的进化过程中形成了完全的生殖隔
离，即使分布地区相同，花期相遇，基因渗透程度
也相对较小。
725
新疆农业科学 53 卷825
3 期 陈立强等:苜蓿属和草木樨属种质资源亲缘关系的过氧化物酶分析 925
新疆农业科学 53 卷
3. 3 苜蓿和草木樨属间杂交的可行性论证和亲
和性预测
随着种内资源的日趋枯竭，通过远缘杂交实
现种质创新越来越受到人们的重视。目前，我国
在苜蓿远缘杂交领域进行了大量研究和实践，取
得了丰硕成果。通过紫花苜蓿和黄花苜蓿杂交，
育成了甘农 1 号、草原 1 号、草原 2 号、图牧 1 号、
赤草 1 号和新牧 1 号苜蓿;通过扁蓿豆和紫花苜
蓿杂交，育成了龙牧 801 苜蓿和龙牧 803 苜
蓿［23 － 25］。随着生物工程技术的迅速发展，远缘杂
交也逐渐成为各种育种技术相互渗透，相互综合
的焦点。毛雅妮［26］对苜蓿和草木樨体细胞融合
的基础条件进行了研究，为体细胞融合奠定了基
础。贺辉［11］建立了完整的紫花苜蓿、草木樨组培
体系，对紫花苜蓿、白花草木樨原生质体融合的条
件进行了研究，并以 PEG 为融合剂，诱导产生了
紫花苜蓿和白花草木樨杂种细胞和杂种愈伤组
织。基于现代生物技术，苜蓿和草木樨杂交已初
见成效，然而，目前的研究多集中于杂交和培养，
亲本选配方面的研究鲜见报道，实践表明，正确选
配亲本，是远缘杂交能否取得成功的关键，通常亲
本间亲缘关系愈近，杂交成功的可能性就愈
大［3］。黄花苜蓿Ⅰ和杂花苜蓿、黄花苜蓿Ⅰ和阿
尔冈金之间，白花草木樨Ⅰ、白花草木樨Ⅱ和黄花
草木樨Ⅱ之间，黄花草木樨Ⅲ、白花草木樨Ⅳ、白
花草木樨Ⅴ和黄花草木樨Ⅳ之间，杂花苜蓿和黄
花草木樨Ⅲ、三得利和黄花草木樨Ⅲ、杂花苜蓿和
白花草木樨Ⅳ、三得利和白花草木樨Ⅳ、杂花苜蓿
和白花草木樨Ⅴ、三得利和白花草木樨Ⅴ、杂花苜
蓿和黄花草木樨Ⅳ、三得利和黄花草木樨Ⅳ之间
的相似系数相对较大，亲缘关系较近，杂交成功的
可能性较大。
同工酶是基因表达的产物［13］，亲本间共有的
酶带数越多，基因的相似程度就越大，理论上，远
缘杂交的亲和性就越高。从酶带相似程度分析，
苜蓿材料中，黄花苜蓿Ⅰ和阿尔冈金酶带相似率
最高;草木樨材料中，白花草木樨Ⅰ、白花草木樨
Ⅱ、黄花草木樨Ⅱ之间，黄花草木樨 Ⅲ、白花草木
樨Ⅳ、白花草木樨Ⅴ、黄花草木樨Ⅳ之间的酶带相
似率最高;苜蓿和草木樨材料中，阿尔冈金和白花
草木樨Ⅲ的酶带相似率最高，酶带相似率越高，基
因相似程度较高，杂交成功的可能性较大。
4 结 论
供试种质资源中，草木樨属材料的平均相似
系数最大，在主成分分析图中的位置相对集中，大
部分材料间的亲缘关系相对较近。与之相比，苜
蓿属材料的平均相似系数较小，在主成分分析图
中的位置分散，材料间的亲缘关系相对较远。苜
蓿属和草木樨属材料间的平均相似系数最小，在
聚类分析中，供试种质资源被聚为两类，苜蓿属材
料为一类，草木樨属材料为一类，大部分材料间亲
缘关系较远。
苜蓿材料中，黄花苜蓿Ⅰ和杂花苜蓿、黄花苜
蓿Ⅰ和阿尔冈金之间亲缘关系较近，杂交成功的
可能性较大。草木樨材料中，白花草木樨Ⅰ、白花
草木樨Ⅱ和黄花草木樨Ⅱ之间，黄花草木樨Ⅲ、白
花草木樨Ⅳ、白花草木樨Ⅴ和黄花草木樨Ⅳ之间
亲缘关系较近，杂交成功的可能性较大。苜蓿和
草木樨材料中，杂花苜蓿和黄花草木樨Ⅲ、三得利
和黄花草木樨Ⅲ、杂花苜蓿和白花草木樨Ⅳ、三得
利和白花草木樨Ⅳ、杂花苜蓿和白花草木樨Ⅴ、三
得利和白花草木樨Ⅴ、杂花苜蓿和黄花草木樨Ⅳ、
三得利和黄花草木樨Ⅳ之间亲缘关系较近，杂交
成功的可能性较大;阿尔冈金和白花草木樨Ⅲ的
酶带相似率最高，基因相似程度较高，杂交成功的
可能性较大。
参考文献(Ｒeferences)
［1］孙启忠，玉柱，马春晖，等．我国苜蓿产业过去 10 年发展成就
与未来 10 年发展重点［J］． 草业科学，2013，30(3) :471 －
477．(in Chinese)
SUN Qi － zhong，YU Zhu，MA Chun － hui，et al． (2013)． A-
chievements of the alfalfa industry in last decade and priorities in
next decade in China［J］． Prataculturae Sinica，30(3) :471 －
477． (in Chinese)
［2］刘慧，席琳乔，吴晓乐，等． 24 个草木樨品种生产性能比较研
究［J］．草食家畜，2014，(1) :54 － 59．
LIU Hui，XI Lin － qiao，WU Xiao － le，et al． (2014)． 24 vari-
eties of sweet clover introduction experiment comparison ［J］．
Grass － Feeding Livestock，(1) :54 － 59．(in Chinese)
［3］云锦凤．牧草及饲料作物育种学［M］． 北京:中国农业出版
社，2001:69 － 71．
YUN Jin － feng．(2001)． Breeding Science of Grass and Forage
Crops［M］． Beijing:China Agriculture Press:69 － 71．(in Chi-
nese)
［4］刘磊，王宗礼，李志勇．利用 ISSＲ标记解析紫花苜蓿、黄花苜
蓿和胡卢巴属植物的亲缘关系［J］．安徽农业科学，2012，40
035
3 期 陈立强等:苜蓿属和草木樨属种质资源亲缘关系的过氧化物酶分析
(25) :12 393 － 12 395．
LIU Lei，WANG Zong － li，LI Zhi － yong，et al．(2012)． Analy-
sis on genetic relationship among Medicago sativa，Medicago fal-
cata and Trigonella foenum － graecum using ISSＲ［J］． Journal of
Anhui Agricultural Sciences，40(25) :12，393 － 12，395．(in Chi-
nese)
［5］张宇，于林清，慈忠玲．利用 SＲAP标记研究紫花苜蓿和黄花
苜蓿种质资源遗传多样性［J］． 中国草地报，2014，31(6) :1
070 － 1 079．
ZHANG Yu，YU Lin － qing，CI Zhong － ling． (2014)． Genetic
diversity of germplasm resources based on SＲAP markers［J］．
Chinese Journal of Grassland，31(6) :1，070 － 1，079． (in Chi-
nese)
［6］李飞飞，崔大方，羊海军，等． 中国新疆紫花苜蓿复合体 3 个
种的遗传多样性及亲缘关系研究［J］． 草业学报，2012，21
(1) :190 － 198．
LI Fei － fei，CUI Da － fang，YANG Hai － jun，et al． (2012)．
Genetic diversity and genetic relationships among three species of
Medicago sativa complex in Xingjiang province of China ［J］．
Prataculturae Sinica，21(1) :190 － 198． (in Chinese)
［7］Bagavathiannan，M． V．，Julier，B．，Barre，P．，Gulden，Ｒ．
H．，＆ Van Acker，Ｒ． C． (2010)． Genetic diversity of feral al-
falfa (Medicago sativa L．)populations occurring in Manitoba，
Canada and comparison with alfalfa cultivars:an analysis using
SSＲ markers and phenotypic traits． Euphytica，173(3) :419 －
432．
［8］狄红艳，骆凯，张吉宇，等．基于 ITS和 trnL － trnF序列的草木
樨种群遗传多样性研究［J］．西北植物学报，2014，34(2) :265
－ 269．
DI Hong － yan，LUO Kai，ZHANG Ji － yu，et al． (2014)． Ge-
netic diversity analysis of Melilotus populations based on ITS and
trnL － trnF sequences［J］． Acta Botanica Boreali － Occidentalia
Sinica，34(2) :265 － 269．(in Chinese)
［9］孙启忠，王宗礼，徐丽君．旱区苜蓿［M］．北京:科学出版社，
2008:25 － 26．
SUN Qi － zhong，WANG Zong － li，XU Li － jun． (2014)． Alfal-
fa in Arid Ｒegions［M］． Beijing:Science Press:25 － 26． (in
Chinese)
［10］曲善民，冯乃杰，郑殿峰，等．苜蓿与草木樨种子生物学特征
特性比较研究［J］．黑龙江八一农垦大学学报，2011，23(2) :5
－ 7．
QU Shan － min，FENG Nai － jie，ZHENG Dian － feng，et al．
(2011)． Alfalfa and sweet clover seed comparative study of bio-
logical characteristics［J］． Journal of Heilongjiang Bayi Agricul-
tural University，23(2) :5 － 7． (in Chinese)
［11］贺辉．紫花苜蓿和白花草木樨细胞融合技术研究［D］． 兰
州:甘肃农业大学硕士毕业论文，2008．
HE Hui．(2008)． Study on cell fusion technology of Medicago sa-
tiva and Melilotus suaveolen［D］． Master Dissertation． Gansu Ag-
ricultural University，Lanzhou．(in Chinese)
［12］Moghaddam，M．，Ehdaie，B．，＆ Waines，J． G． (2000)．
Genetic diversity in populations of wild diploid wheat Triticum
urartu Tum． ex． Gandil． revealed by isozyme markers． Genetic
Ｒesources and Crop Evolution，47(3) :323 － 334．
［13］周延清，杨清香，张改娜．生物遗传标记与应用［M］． 北京:
化学工业出版社，2008:47 － 54．
ZHOU Yan － qing，YANG Qing － xiang，ZHANG Gai － na．
(2008)． Biological Genetic Markers and Its Utilization ［M］．
Beijing:Chemical Industry Press:47 － 54． (in Chinese)
［14］陈立强，马春晖，周海宁，等．南疆地区引进苜蓿品种亲缘关
系的过氧化物酶分析［J］．新疆农业科学，2014，51(8) :1 496
－ 1 503．
CHEN Li － qiang，MA Chun － hui，ZHOU Hai － ning，et al．
(2014)． Genetic relationship among introduced alfalfa varieties
in south Xinjiang revealed by peroxidase［J］． Xinjiang Agricul-
tural Sciences，51(8) :1，496 － 1，503．(in Chinese)
［15］ Talebi，M．，Hajiahmadi，Z．，＆ Ｒahimmalek，M． (2011)．
Genetic diversity and population structure of four Iranian alfalfa
populations revealed by sequence － related amplified polymor-
phism (SＲAP)markers． Journal of Crop Science and Biotechnol-
ogy，14(3) :173 － 178．
［16］ Mandoulakani，B． A．，Piri，Y．，Darvishzadeh，Ｒ．，Ber-
noosi，I．，＆ Jafari，M． (2012)． Ｒetroelement insertional poly-
morphism and genetic diversity in Medicago sativa populations re-
vealed by IＲAP and ＲEMAP markers． Plant Molecular Biology
Ｒeporter，30(2) :286 － 296．
［17］周良彬，卢欣石，王铁梅，等．杂花苜蓿种质 SＲAP 标记遗传
多样性研究［J］．草地学报，2010，18(4) :544 － 549．
ZHOU Liang － bin，LU Xin － shi，WANG Tie － mei，et al．
(2010)． Genetic diversity of Medicago varia Martyn． germplasms
detected by SＲAP markers［J］． Acta Agrestia Sinica，18(4) :544
－ 549．(in Chinese)
［18］高素玲，郭丽，朱飞雪，等．黄花苜蓿不同种质材料的遗传多
样性研究［J］．中国草地学报，2013，35(1) :61 － 66．
GAO Su － ling，GUO Li，ZHU Fei － xue，et al．(2013)． Study
on genetic diversity of Medicago falcate L． germplasms［J］． Chi-
nese Journal of Grassland，35(1) :61 － 66．(in Chinese)
［19］Tovar － Sánchez，E．，＆ Oyama，K． (2004)． Natural hybrid-
ization and hybrid zones between Quercus crassifolia and Quercus
crassipes (Fagaceae) in Mexico:morphological and molecular
evidence． American Journal of Botany，91(9) :1，352 － 1，363．
［20］Van Droogenbroeck，B．，Kyndt，T．，Ｒomeijn － Peeters，E．，
Van Thuyne，W．，Goetghebeur，P．，Ｒomero － Motochi，J． P．，
＆ Gheysen，G． (2006)． Evidence of natural hybridization and
introgression between Vasconcellea species (Caricaceae) from
southern Ecuador revealed by chloroplast，mitochondrial and nu-
clear DNA markers． Annals of botany，97(5) :793 － 805．
［21］ Mallet，J． (2005)． Hybridization as an invasion of the ge-
135
新疆农业科学 53 卷
nome． Trends in Ecology ＆ Evolution，20(5) :229 － 237．
［22］Turkington，Ｒ． A．，Cavers，P． B．，＆ Ｒempel，E． (1978)．
The Biology of Canadianweeds．:29． Melilotus alba Desr． and
M． officinalis(L．)Lam． Canadian Journal of Plant Science，58
(2) :523 － 537．
［23］曹致中．优质苜蓿栽培与利用［M］．北京:中国农业出版社，
2001:24 － 28．
CAO Zhi － zhong． (2001)． Cultivation and Utilization of Quality
Alfalfa［M］． Beijing:China Agriculture Press:24 － 28． (in
Chinese)
［24］王殿魁，李红，罗新义． 扁蓿豆与紫花苜蓿杂交育种研究
［J］．草地学报，2008，16(5) :458 － 465．
WANG Dian － kui，LI Hong，LUO Xin － yi． (2008)． Cross-
breeding of Melilotoides ruthenicus and Medicago sativa［J］． Ac-
ta Agrestia Sinica，16(5) :458 － 465． (in Chinese)
［25］王雪，李志萍，孙建军，等．中国苜蓿品种的选育与研究［J］．
草业科学，2014，31(3) :512 － 518．
WANG Xue，LI Zhi － ping，SUN Jian － jun，et al．(2014)． Pro-
gress of alfalfa breeding in China［J］． Pratacultural Science，31
(3) :512 － 518．(in Chinese)
［26］毛雅妮．苜蓿和草木樨体细胞融合的基础研究［D］． 兰州:
甘肃农业大学硕士毕业论文，2010．
MAO Ya － ni． (2010)． Fundamental studies on somatic fusion
of alfalfa and sweet clover［D］． Master Dissertation． Gansu Ag-
ricultural University，Lanzhou．(in Chinese)
Genetic Ｒelationship among Medicago and Melilotus Germplasm
Ｒesources Ｒevealed by Peroxidase Electrophoresis
CHEN Li － qiang1，BIAN Yan － xia2，MA Chun － hui3，XU Li － ming1，
ZHAO Hao － bo1，YANG Hao － hong1
(1． College of Animal Science，Tarim University /Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science and
Technology，Xinjiang Production ＆ Construction Corps，Alar Xinjiang 843300，China;2． Logistic Manage-
ment Office，Tarim University，Alar Xinjiang 843300，China;3． College of Animal Science and Technology，
Shihezi University，Shihezi Xinjiang 832000，China)
Abstract:【Objective】This study aims to analyze the generic relationships among Medicago and Melilo-
tus germplasm resources and enhance the predictability of distant hybridization of those accessions．【Method】
The genetic relationships among 20 accessions of 3 Medicago species and 2 Melilotus species were investigated
using peroxidase electrophoresis．【Ｒesult】The band similar rates within and between Medicago and Melilotus
accessions ranged from 30． 00% to 83． 33%，33． 33% to 100． 00% and 0% to 44． 44%，respectively． The
similarity coefficients of those accessions ranged from 0． 417 to 0． 917，0． 667 to 1． 000 and 0． 083 to 0． 667，
respectively． The Medicago and Melilotus accessions could be classified into two separate groups at the similar-
ity coefficient of 0． 402 based on cluster analysis． Compared to Melilotus accessions，the Medicago accessions
in principal component analysis plot were relatively dispersed，indicating that the level of genetic variation
within Medicago species was relatively higher．【Conclusion】Some accessions from different species and genera
had relatively close genetic relationships and high band similar rates，therefore，the hybridization among them
may be easy to succeed．
Key words:Medicago;Melilotus;peroxidase;genetic relationship;distant hybridization
Fund project:Open Projects of Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science ＆ Technology (HS201405) ;Principal Foundation Project of
Tarim University (TDZKQN201502) ;Open Projects of Key Laboratory of Tarim Animal Husbandry Science ＆ Technology (HS201103) ;National
Forage Industry Technological System (CAＲS － 35)．
235