基于表型性状及SSR标记的白三叶种质资源遗传多样性分析

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2026.10.013

草地学报 ›› 2026, Vol. 34 ›› Issue (10): 3662-3673.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2026.10.013

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基于表型性状及SSR标记的白三叶种质资源遗传多样性分析

刘彤炜¹, 张毓松¹, 刘芳², 常智慧¹

1. 北京林业大学, 北京 100083;
2. 全国畜牧总站, 北京 100125

收稿日期:2025-12-04 修回日期:2026-02-03 发布日期:2026-10-10
通讯作者: 常智慧, E-mail: changzh@bjfu.edu.cn
作者简介:刘彤炜（2000-），女，满族，北京人，硕士研究生，主要从事牧草育种研究，E-mail：liutongwei@bjfu.edu.cn
基金资助:
科技基础资源调查专项“青藏高原及南方山地丘陵草原区乡土草种种质资源调查”（2024FY100303）资助

Genetic Diversity Analysis of White clover（Trifolium repens L.）Germplasm Resources Based on Phenotypic Traits and SSR Markers

LIU Tong-wei¹, ZHANG Yu-song¹, LIU Fang², CHANG Zhi-hui¹

1. Beijing Forestry University, Beijing 100083, China;
2. National Animal Husbandry Service, Beijing 100125, China

Received:2025-12-04 Revised:2026-02-03 Published:2026-10-10

摘要/Abstract

摘要： 白三叶（Trifolium repens L.）是重要的豆科牧草，其种质资源的遗传多样性是育种与利用的基础。本研究选取58份白三叶种质，通过表型性状和简单重复序列（Simple sequence repeats，SSR）分子标记技术对其进行遗传多样性评价。结果显示，供试材料在株高、生物量和茎叶比的表型变异系数较高，而叶部性状变异较小；基于表型性状可将材料聚为4个类群，且与地理分布具有一定相关性。SSR标记共获得371条扩增条带，多态性比率达到92.45%。群体遗传分析表明58份种质平均观测等位基因数（Na）为1.900，有效等位基因数（Ne）为1.359。UPGMA聚类与STRUCTURE群体结构分析（K=4）均支持将材料分为4个遗传类群。研究表明，白三叶种质资源遗传多样性处于中等水平，表型聚类与地理来源的对应关系更为直接。本研究阐明了58份白三叶种质的遗传多样性及群体结构，为后续种质鉴定和新品种选育奠定理论基础。

关键词: 白三叶, 表型性状, SSR, 遗传多样性, 群体遗传结构

Abstract: White clover （Trifolium repens L.） is a vital leguminous forage， and the genetic diversity of its germplasm resources serves as the fundamental basis for breeding and utilization. In this study， 58 accessions of white clover collected from 19 countries across five continents were characterized to evaluate their genetic diversity using both phenotypic traits and simple sequence repeat （SSR） molecular markers. The results showed that the coefficients of phenotypic variation were relatively high in terms of plant height， biomass， and stem-to-leaf ratio， while leaf traits showed lower variability. Based on phenotypic traits， the accessions were categorized into four groups， showing a correlation with geographic distribution. A total of 371 amplified bands were obtained by SSR markers， with a polymorphism rate of 92.45%. Population genetic analysis revealed a mean observed number of alleles （Na） of 1.900 and an effective number of alleles （Ne） of 1.359. Both UPGMA clustering and STRUCTURE analysis （K=4） consistently divided the accessions into four genetic groups. The research demonstrates that white clover germplasm resources possess a medium level of genetic variation，phenotypic and SSR-based clustering were not fully consistent； both showed partial correlation with geographic origin， with phenotypic clustering showing a more direct correspondence This study elucidates the genetic diversity and population structure of 58 white clover accessions， providing a theoretical basis for subsequent germplasm identification and new variety breeding.

Key words: Trifolium repens L., Phenotypic traits, SSR, Genetic diversity, Population genetic structure

中图分类号:

S541.2

刘彤炜, 张毓松, 刘芳, 常智慧. 基于表型性状及SSR标记的白三叶种质资源遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2026, 34(10): 3662-3673.

LIU Tong-wei, ZHANG Yu-song, LIU Fang, CHANG Zhi-hui. Genetic Diversity Analysis of White clover（Trifolium repens L.）Germplasm Resources Based on Phenotypic Traits and SSR Markers[J]. Acta Agrestia Sinica, 2026, 34(10): 3662-3673.

参考文献

[1] ELLISON N W，LISTON A，STEINER J J，et al. Molecular phylogenetics of the clover genus （Trifolium—Leguminosae）[J]. Molecular Phylogenetics and Evolution，2006，39（3）：688-705
[2] WANG L Q. Planting technology and economic value of white clover[J]. Chinese Journal of Animal Husbandry and Veterinary Medicine，2011（8）：122-123 王丽琴. 白三叶的种植技术及经济价值[J]. 畜牧兽医科技信息，2011（8）：122-123
[3] ZHU B C. White clover resources in China[J]. Pratacultural Science，1986，3（1）：4-9 朱邦长. 中国的白三叶草资源[J]. 中国草原与牧草，1986，3（1）：4-9
[4] BURDON J J. Biological flora of the British Isles. No. 154. Trifolium repens L.[J]. Journal of Ecology，1983，71（1）：307-330
[5] WANG Y S， JIANG W L， HONG F Z， et al. A 17-year comparative study on the stability of Trifolium repens/grass communities[J]. Acta Prataculturae Sinica，2006，15（3）：55-62 王元素，蒋文兰，洪绂曾，等. 白三叶与不同禾草混播群落17年稳定性比较研究[J]. 草业学报，2006，15（3）：55-62
[6] DENG X L，WANG X T，YANG Y T， et al. Global research trends and hotspots in white clover （Trifolium repens L.） responses to drought stress （1990–2024）[J]. Sustainability，2025，17（5）：1883
[7] The Editorial Committee of the General History Volume of the Encyclopedia of Agriculture of China. Encyclopedia of agriculture of China-General index [M]. Beijing： Agricultural Press，1996：122 中国农业百科全书总编辑委员会农业历史卷编. 中国农业百科全书-总目[M]. 北京：农业出版社，1996：122
[8] KANG X. Evaluation of germplasm resources and analysis of genetic diversity of Hemerocallis citrina baroni[D]. Taiyuan： Shanxi University，2023：3-4 康歆. 黄花菜种质资源评价及遗传多样性分析[D]. 太原：山西大学，2023：3-4
[9] HUYGHE C. Sustainable use of genetic diversity in forage and turf breeding[M]. Dordrecht： Springer Netherlands，2010：15
[10] LI Z，PENG Y，ZHANG J Y， et al. Study on the relationship between morphological variation and geographic origin for white clover[J]. Pratacultural Science，2012，29（11）：1706-1714 李州，彭燕，张婧源，等. 白三叶种质资源形态变异与地理起源的关系[J]. 草业科学，2012，29（11）：1706-1714
[11] HUANG F，WANG M J，HE L J. Morphology and cytology of Trifolium ambiguum Bieb.，T.repens L. and their hybrid F₁[J]. Chinese Journal of Grassland，2013，35（3）：18-23，115 黄帆，王明玖，何丽君. 高加索三叶草、白三叶及其杂种F₁的形态学和细胞学研究[J]. 中国草地学报，2013，35（3）：18-23，115
[12] HE J，ZHOU K，ZHANG L， et al. Genetic diversity of Trifolium repens germplasm resources based on isozyme analysis[J]. Guizhou Agricultural Sciences，2010，38（3）：22-24 何俊，周康，张莉，等. 白三叶草种质资源同工酶的遗传多样性分析[J]. 贵州农业科学，2010，38（3）：22-24
[13] GEORGE J，DOBROWOLSKI M P，VAN ZIJLL DE JONG E， et al. Assessment of genetic diversity in cultivars of white clover （Trifolium repens L.） detected by SSR polymorphisms[J]. Genome，2006，49（8）：919-930
[14] ZHANG J Y， PENG Y， LUO Y， et al. Genetic diversity in white clover germplasm detected by SRAP markers[J]. Acta Prataculturae Sinica，2010，19（5）：130-138 张婧源，彭燕，罗燕，等. 不同产地白三叶种质遗传多样性的SRAP分析[J]. 草业学报，2010，19（5）：130-138
[15] KUO W H，CUNNINGHAM E，GUO E， et al. Genetics and plasticity of white leaf mark variegation in white clover （Trifolium repens L.）[J]. Annals of Botany，2024，134（6）：949-958
[16] ALENCAR A S，SUYAMA Y，TAKAHASHI D，et al. Insights from genetic research： SNP analyses confirm white clover naturalization in Brazil[J]. Genetic Resources and Crop Evolution，2025，72（1）：919-933
[17] WEBER J L，MAY P E. Abundant class of human DNA polymorphisms which can be typed using the polymerase chain reaction[J]. American Journal of Human Genetics，1989，44（3）：388-396
[18] ZHANG Y，SLEDGE M K，BOUTON J H. Genome mapping of white clover （Trifolium repens L.） and comparative analysis within the Trifolieae using cross-species SSR markers[J]. Theoretical and Applied Genetics，2007，114（8）：1367-1378
[19] BARRETT B，BAIRD I，WOODFIELD D. White clover seed yield： a case study in marker-assisted selection[C]//Molecular Breeding of Forage and Turf. New York，NY：Springer，2009：241-250
[20] WU F F，MA S N，ZHOU J，et al. Genetic diversity and population structure analysis in a large collection of white clover （Trifolium repens L.） germplasm worldwide[J]. PeerJ，2021，9：e11325
[21] MA C Y，HAN C Y，MA S N，et al. The fingerprints of 13 white clover （Trifolium repens L.） cultivars based on SSR markers[J]. Acta Agrestia Sinica，2021，29（9）：1892-1899 马骢毓，韩重阳，马赛男，等. 基于SSR分子标记的13个白三叶（Trifolium repens L.）品种指纹图谱构建[J]. 草地学报，2021，29（9）：1892-1899
[22] MA S N，HAN C Y，ZHOU J，et al. Fingerprint identification of white clover cultivars based on SSR molecular markers[J]. Molecular Biology Reports，2020，47（11）：8513-8521
[23] WANG Y，YAN S B ZHANG R，et al. Phenotypic identification and SSR analysis of Trifolium repens F₁ hybrid progeny [J]. Acta Agrestia Sinica，2024，32（6）：1657-1664 汪阳，闫三博，张睿，等. 白三叶杂交F₁代群体的表型鉴定及SSR分析[J]. 草地学报，2024，32（6）：1657-1664
[24] LIANG S R. Evaluation of drought resistance of white clover and correlation analysis of SSR molecular markers[D]. Harbin：Harbin Normal University，2020：10-22 梁仕茹. 白三叶抗旱性评价及其SSR分子标记关联分析[D]. 哈尔滨：哈尔滨师范大学，2020：10-22
[25] COLLINS R P，HELGADÓTTIR Á，FRANKOW-LINDBERG B E， et al. Temporal changes in population genetic diversity and structure in red and white clover grown in three contrasting environments in northern Europe[J]. Annals of Botany，2012，110（6）：1341-1350
[26] GAO H W. Standards for the description and data of clover germplasm resources[M]. Beijing： China Agriculture Press，2007：14-27 高洪文. 三叶草种质资源描述规范和数据标准[M]. 北京：中国农业出版社，2007：14-27
[27] YI R，WANG Z Y，LIU L Y，et al. Genetic diversity analysis of 60 tall fescue varieties based on EST-SSR markers[J]. Acta Agrestia Sinica，2023，31（7）：2041-2048 伊然，王子玥，刘凌云，等. 基于EST-SSR标记的60份苇状羊茅遗传多样性分析[J]. 草地学报，2023，31（7）：2041-2048
[28] DEKA S D，DADLANI M，SHARMA R. Diversity study in Capsicum using numerical taxonomy[J]. SABRAO Journal of Breeding and Genetics，2016，48（3）：277-284
[29] EVANNO G，REGNAUT S，GOUDET J. Detecting the number of clusters of individuals using the software structure： a simulation study[J]. Molecular Ecology，2005，14（8）：2611-2620
[30] GYLFADÓTTIR T，HELGADÓTTIR Á，HØGH-JENSEN H. Consequences of including adapted white clover in northern European grassland： transfer and deposition of nitrogen[J]. Plant and Soil，2007，297（1）：93-104
[31] LLUGA-RIZANI K，ŠOLJAN D，BERISHA N，et al. Morphological variability of Trifolium repens L. （Fabaceae）[J]. Hacquetia，2021，20（2）：281-290
[32] ZHOU J Z，FENG H H，TANG T， et al. Distribution characteristics and phenotypic variation of wild Trifolium repens population in Ganzi Tibetan autonomous prefecture， Sichuan Province[J]. Chinese Journal of Grassland，2023，45（9）：21-29 周建祯，冯华昊，唐韬，等. 四川省甘孜州野生白三叶居群分布特征与表型变异分析[J]. 中国草地学报，2023，45（9）：21-29
[33] ANNICCHIARICO P. Alfalfa forage yield and leaf/stem ratio： narrow-sense heritability， genetic correlation， and parent selection procedures[J]. Euphytica，2015，205（2）：409-420
[34] WRIGHT S J，CUI ZHOU D，KUHLE A，et al. Continent-wide climatic variation drives local adaptation in North American white clover[J]. Journal of Heredity，2018，109（1）：78-89
[35] AN X K. RAPD analysis of genetic diversity of three clover species[D]. Beijing： Chinese Academy of Agricultural Sciences，2008：33 安晓珂. 三叶草属三种植物遗传多样性的RAPD分析[D]. 北京：中国农业科学院，2008：33
[36] LI R F. Cytology， molecular markers and polyploidy induction of clover[D]. Wuhan： Huazhong Agricultural University，2007：42 李润芳. 三叶草的细胞学、分子标记及多倍体诱导研究[D]. 武汉：华中农业大学，2007：42
[37] LI L，WU Y J，WANG Y S. Analysis of genetic diversity of wild Trifolium repens with same inflorescence in Guizhou Province based on SSR markers[J]. Jiangsu Agricultural Sciences，2019，47（2）：49-53 李莉，吴永洁，王元素. 基于SSR标记的同一花序贵州野生白三叶遗传多样性分析[J]. 江苏农业科学，2019，47（2）：49-53
[38] JONESE S，HUGHESL J，DRAYTONM C，et al. An SSR and AFLP molecular marker-based genetic map of white clover （Trifolium repens L.）[J]. Plant Science，2003，165（3）：531-539
[39] BARRETT B，GRIFFITHS A，SCHREIBER M， et al. A microsatellite map of white clover[J]. Theoretical and Applied Genetics，2004，109（3）：596-608
[40] TAYLOR N L. A century of clover breeding developments in the United States[J]. Crop Science，2008，48（1）：1-13
[41] GRIFFITHS A G，BARRETT B A，SIMON D，et al. An integrated genetic linkage map for white clover （Trifolium repens L.） with alignment to Medicago[J]. BMC Genomics，2013，14（1）：388
[42] SAYED M R I，ALSHALLASH K S，SAFHI F A， et al. Genetic diversity， analysis of some agro-morphological and quality traits and utilization of plant resources of alfalfa[J]. Genes，2022，13（9）：1521

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[1]	王伟伟, 王豫婉, 郭一荻, 范希峰, 岳跃森, 滕珂, 孙鑫博, 刘凌云. 48份狼尾草属材料表型及遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2026, 34(9): 3246-3259.
[2]	郑莹晖, 苏旭, 刘玉萍, 才让扎西, 雷洁琼, 韦凯悦, 冯旭, 杨萍. 基于单拷贝核基因的黄缨菊群体遗传结构与历史动态研究[J]. 草地学报, 2026, 34(8): 3060-3069.
[3]	王卉, 再吐尼古丽·库尔班, 胡相伟, 赵云, 杨宝谊, 马艳明, 肖菁, 侯升林, 刘国庆, 冯国郡. 44份中亚引进高粱种质资源表型多样性分析[J]. 草地学报, 2026, 34(4): 1252-1261.
[4]	龚俊强, 侯齐琪, 欧克杰, 郝彪彪, 王文碧, 苏军虎. 高原鼢鼠不同地理种群MHC-DRB基因外显子2遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2026, 34(3): 779-787.
[5]	卫纪, 高杨淼, 汪辉, 陈有军, 周青平, 王沛, 雷映霞. 465份燕麦种质资源表型遗传多样性分析及优异资源筛选[J]. 草地学报, 2026, 34(3): 840-852.
[6]	吴昌忠, 闫伟红, 赵彦, 李志勇, 武自念, 潘文喧, 霍春然, 闫文昊. 194份扁穗冰草种质资源表型多样性分析、综合评价及核心种质构建[J]. 草地学报, 2026, 34(3): 865-880.
[7]	黄雄杰, 刘芳, 李茜, 拉巴, 周青平, 汪辉, 陈有军. 皮燕麦种质资源穗部特征与种子大小性状分析[J]. 草地学报, 2025, 33(5): 1434-1444.
[8]	吴春妍, 肖亮, 吴碧珊, 周锦, 唐艳梅, 刘明稀. 41份荻、南荻种质资源的表型多样性分析[J]. 草地学报, 2025, 33(5): 1473-1485.
[9]	杨维强, 张晗, 姜吉顺, 齐天罡, 周沁屿, 彭燕. 白三叶抗旱种质资源筛选及抗旱评价指标筛选[J]. 草地学报, 2025, 33(5): 1510-1522.
[10]	邹冰灿, 王霞, 张轩, 李玉玲, 黄艮晞, 黄琳凯, 张新全, 张海琴. 22份狼尾草属材料和1份芦竹属材料染色体数目及遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2025, 33(4): 1019-1028.
[11]	黄春琼, 张瑜, 王文强, 董荣书, 杨虎彪, 刘国道. 钝叶草种质资源分子标记开发及遗传多样性研究[J]. 草地学报, 2025, 33(4): 1039-1047.
[12]	高慧霞, 梁云慧, 姚妙卓, 张鹏飞, 刘亚令. 蒙古黄芪全基因组SSR分子标记开发与居群遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2025, 33(3): 696-706.
[13]	聂豪杰, 程云龙, 包玉国, 朱林. 稗草种质资源形态性状遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2025, 33(2): 457-464.
[14]	康佳惠, 郑敏娜, 杨富, 王力, 张知. 基于SLAF-Seq的燕麦种质资源遗传多样性分析和群体结构分析[J]. 草地学报, 2025, 33(10): 3185-3193.
[15]	李单凤, 陈璐, 陆万桂, 李茵, 林伟强, 林茨荇, 李卫锦, 张颖. 海马齿叶绿体基因组综合特征及psbB基因功能分析[J]. 草地学报, 2025, 33(10): 3194-3204.