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，边艳霞，马春晖，徐利明，赵浩波，杨浩宏

(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)



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

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 1List 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Flowercolor原产地Origin性状Charactersdescription1紫花苜蓿ⅠM.sativa野生材料紫色新疆拜城植株高大2紫花苜蓿ⅡM.sativa野生材料紫色新疆阿拉尔半匍匐3黄花苜蓿ⅠM.falcata野生材料黄色新疆巴里坤抗寒4杂花苜蓿ⅠM.varia野生材料杂花新疆巴里坤抗寒5紫花苜蓿ⅢM.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ⅡM.falcata野生材料黄色新疆吉木乃县抗旱11白花草木樨ⅠM.alba野生材料白色新疆巴里坤抗寒12黄花草木樨ⅠM.officinalis野生材料黄色新疆巴里坤抗寒13白花草木樨ⅡM.alba野生材料白色新疆阿拉尔植株矮小14黄花草木樨ⅡM.officinalis野生材料黄色新疆阿拉尔不分枝15白花草木樨ⅢM.alba野生材料白色新疆阿拉尔植株高大16黄花草木樨ⅢM.officinalis野生材料黄色新疆拜城植株高大17白花草木樨ⅣM.alba野生材料白色新疆拜城植株高大18白花草木樨ⅤM.alba野生材料白色新疆阿拉尔半匍匐19黄花草木樨ⅣM.officinalis野生材料黄色新疆吉木乃县抗旱20黄花草木樨ⅤM.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。

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 similarity，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120份苜蓿属和草木樨属材料过氧化物酶的电泳结果
Fig. 1Electrophoresis results of 20MedicagoandMelilotusaccessions 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220份苜蓿属和草木樨属材料基于相似系数的UPGMA聚类图
Fig. 2UPGMA dendrogram of 20MedicagoandMelilotusaccessions 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

图320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 20MedicagoandMelilotusaccessions 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。

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。

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Genetic Relationship amongMedicagoandMelilotusGermplasm

Resources Revealed by Peroxidase Electrophoresis

CHEN Li-qiang1, BIAN Yan-xia2, MA Chun-hui3,XU Li-ming1,ZHAO Hao-bo1,YANG Hao-hong1

(1.CollegeofAnimalScience,TarimUniversity/KeyLaboratoryofTarimAnimalHusbandryScienceandTechnology,XinjiangProduction&ConstructionCorps,AlarXinjiang843300,China; 2.LogisticManagementOffice,TarimUniversity,AlarXinjiang843300,China; 3.CollegeofAnimalScienceandTechnology,ShiheziUniversity,ShiheziXinjiang832000,China)

Abstract：【Objective】 This study aims to analyze the generic relationships among Medicago and Melilotus 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 similarity 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

中图分类号：S812.3

文献标识码：A

文章编号：1001-4330(2016)03-0523-10

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

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)

收稿日期：2015-07-09

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2016.03.019

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).