全 文 ：第 11卷 第 3期
2 0 0 3年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—．Agriculture
Vo1．11 No．3
July， 2003
牙鲆群体生化遗传学研究
— — Ⅱ．等位酶 的生化遗传 分析
黎中宝 邹志华 常建波
(集美大学水产学院 厦门 361021)
摘 要 应用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对牙鲆[Paralichthys olivaceus(T．et S．)]养殖群体进行 10种等位酶的电
泳检测和谱 带遗传分析，确定 了 21个等位酶位点和 25个 等位基 因，单态位 点有 Est一2、Est一3、Aat一2、Sod一1、Sod一2、
Ldh一1、Mdh一1、Me一1、Adh一2、Sdh一2、Sdh一3、Idh一1、ldh一2、Amy一1、Amy一2和 Amy一3，而这 些位点仅有 1个等位基
因。仅有 Aat一1、Sdh一1、Adh一1、Est一1和 Est一4(P。 标准)5个位 点是 多态的，多态位 点的百分数为 23．81％，而这
些位点有 2个等位基 因。揭示 了牙鲆群体等位酶位点及其等位基因带谱 的变异式样，为牙鲆遗传育种及遗传结构
的研究提供一批等位酶位 点及其等位基 因参考图谱。
关键词 牙鲆 等位酶 生化遗传
Biochemical genetics of Parallchthys olivaceus population- Ⅱ．Biochemical genetic analysis of allozymes．LI Zhong—Bao．
ZOU Zhi—Hua，CHANG Jian一13o(Fisheries College，Jimei University，Xiamen 361021)，CJEA，2003，11(3)：9～12
Abstract Biochemical genetics was investigated using the assay of vertical slab polyacrylamide gel electrophoresis in P r．
allchthys olivaceus，ten enzymes were presumably encoded by 21 alozyme loci and 25 aleles were scored．The monomor．
phiclOCUSwith one aleleisEst 2，Est 3，Aat一2，Sod一1，Sod一2，Ldh一1，Mdh 1，Me一1，Adh 2，Sdh一2，Sc ，l一3，ldh一1，Idh一
2，Amy一1，Amy 2 and Amy 3；and 5 loci with two aleles are polymorphic．They are Aat一1，Sdh 1，Adh一1，Est 1，and
Est一4．The percentage of polymorphicloci(Po 9)is 23．81％．The bands representing loci and alleles of P．olivaceus are
showed in the paper and the genetic diversity and genetic structure of P．olivaceus with comparative diagrams of aloz—
ylTies are provided．
Key words Parallchthys olivaceus，M lozyme，Biochemical genetic
牙鲆[Paralichthys olivaceus(T．et S．)]隶属于脊椎动物门、硬骨鱼纲、鲽形 目、鲽亚目、鲆科、牙鲆亚科、
牙鲆属 ，牙鲆属鱼类多分布在南、北美洲东西两岸 ，近 20种。亚洲沿岸仅有牙鲆 1种 ，主要分布于我国渤海、
黄海 、东海和南海。近年来过度捕捞已使其资源严重衰减 ，其增养殖业 的迅猛发展对牙鲆 自然群体遗传本
质、种质资源和遗传多样性产生 了不可低估的影响。本实验应用等位酶 电泳技术研究牙鲆等位酶的生化遗
传规律 ，为牙鲆种质资源保护、合理利用和遗传育种研究提供科学依据。
1 实验材料与方法
牙鲆于 2002年 5月取 自福建省东山，共 48尾，其中9尾为白化个体 ，39尾为正常个体 ，平均长 6．8cm×
宽 3cm，活体当天解剖，取其肌 肉组织 0．5g样品加入约 2～3倍体积的 Tris-HC1组织缓冲液(0．01mol／L，pH
=7．0)冰浴研成匀浆，1．2万 r／min 4Z；离心 15min，弃去沉淀上清液备用。采用垂直板型不连续聚丙烯酰胺
凝胶(PAGE)电泳 ，共检测 18个酶系统，其中图片清晰可供分析的有 10个酶 ，即天冬氨酸转氨酶 (AAT，E．
C．2．6．1．1)、酯酶 (EST，E．C．3．1．1-)、苹果酸酶 (ME，E．C．1．1．1．40)、苹果酸脱氢酶(MDH，E．C．1．1．1．
37)、超氧化物歧化酶(SOD，E．C．1．15．1．1)、乳酸脱氢酶(LDH，E．C．1．1．1．27)、山梨醇脱氢酶(SDH，E．C．
1．1．1．6)、乙醇脱氢酶(ADH，E．C．1．1．1．1)、异柠檬酸脱氢酶(IDH，E．C．1．1．1．42)、淀粉酶(AMY，E．C．
3．2．1．1)。电泳条件参 照莽克强等、朱蓝菲方法 ’ ，染色方法参 照 Harris H．等 、曾呈奎等 和王中仁方
法 ，等位酶的命名、缩写参照 Shaklee J．B．等方法 ，酶谱判译参照王中仁方法 ]。所附图片中有 7个
酶(AAT、M E、LDH、ADH、IDH、AMY、EST)的点样方式是右边 9个样品为白化牙鲆 ，左边 15个样品为正常
*福建省重点科技攻关项目(2002N020)资助
收稿 日期 ；2002—10—28 改回日期 ：2002—1l_22
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10 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
牙鲆；另有 3个酶(SOD、MDH、SDH)的点样方式是左边 9个样品为白化牙鲆，右边 15个样品为正常牙鲆。
2 结果与分析
2．1 等位酶的表达
超氧化物歧化酶(SOD，E．C．1．15．1．1)为二聚体酶 ，有 2个明显区带(负带)，故由 2个位点控制 ，Sod一1
均 由纯合体组 成 ，含 有 1个 等位 基 因 Sod—la，基 因 型 为 AA。 Sod一2均 由纯 合 体 组 成 ，含 有 1个 等 位 基 因
Sod一2a，基 因型为 AA。Sod一2所产生 的等 位酶活性高 于 Sod一1所产 生的等位酶活性 。SOD 2个位 点电泳 图
谱见图 1。乳酸脱氢酶(LDH，E．C．1．1．1．27)为四聚体 ，且在本研究中极 为稳定，由 1个 位点控制 ，位点
Ldh一4含有 1个 等位基 因 Ldh一4a，均 为纯合体 ，基 因型 为 AA(此位点 的确 定相 对于 心脏 和眼 睛 2个 组织 器
官)。LDH 1个位点电泳图谱见图2。天 冬氨酸转氨酶(AAT，E．c．2．6．1．1)为二聚体酶 ，含有2个明显 区
Sod-1
Sod-2
图 1 牙鲆 SOD的 电泳 图谱
Fig．1 Electrophoretogram of SOD in Paralichthys olivaceus
口r-1
口f一2
图 3 牙鲆 AAT的 电 泳 图谱
Fig．3 Electrophoretogram of AAT in Paralichthys olivaceus
+
图 2 牙鲆 LDH 的 电泳 图谱
Fig．2 Electrophoretogram of LDH in Paralichthys olivaceus
图 4 牙鲆 SDH的 电 泳 图谱
Fig．4 Electrophoretogram of SDH in Paralichthys olivaceus
带，故由 2个位点控制 ，Aat一1有 2个等位基因 Aat—la和 Aat一1b，均由杂合体组成 ，基因型为 AB。Aat一2有
1个等位基 因 Aat一2a，均 由纯合体组成，基因型为 AA。AAT 2个位点 电泳 图谱 见图 3。山梨醇脱氢酶
(SDH，E．C．1．1．1．6)为二聚体 ，且 在本研 究中极 为 稳定 ，由 3个 位点控 制 ，Sdh一1有 2个 等位 基 因 Sdh—la、
Sdh一1b，由纯合体或杂合体组成 ，基因型为 AA和 AB。Sdh一2有 1个等位基因 Sdh一2a，均由纯合体组成，基
因型为 AA。Sdh一3有 1个等位基因 Sdh一3a，均由纯合体组成 ，基因型为 AA。SDH 3个位点电泳图谱见图
4。淀粉酶 (AMY，E．C．3．2．1．1)为单体 酶 ，有 3个 明 +
显 区带(负带 )，故 由 3个 位 点 控 制 ，A 1由纯 合 体
组 成 ，含 有 1个 等 位 基 因 Amy—la，基 因 型 为 AA。
Amy一2由纯合体 组成 ，含有 1个 等位基 因 Amy一2a，基
因型为 AA。Amy一3由纯合 体 组 成 ，含 有 1个 等 位基
因 Amy一3a，基 因型 为 AA。AMY 3个 位点 电泳 图谱
见图 5。酯酶(EST，E．C．3．1．1一)为单体酶 ，有明显 4 一
个 区带 ，故 由 4个 位 点 控 制 ，Est一1有 2个 等 位 基 因
Est—la、Est—lb，均 由杂合 体组成 ，基 因型为 AB。Est一2
图 5 牙鲆 AMY的 电泳 图谱
Fig．5 Electrophoretogram of AMY in Paralichthys olivaceus
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盘__ 一
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第 3期 黎 中宝 等 ：牙鲆 群 体生 化遗 传 学研 究
含有 1个等位基 因 Est一2a，均 由纯合 体组成 ，基 因型为
AA。Est一3含有 1个 等 位基 因 Est一3a，均 由纯 合 体组 成 ，
基 因型 为 AA。Est一4含有 2个等位基 因 Est一4a、Est一4b，由
纯合体或杂合体组成 ，基因型为 AA、AB。Est一3所产生的
等位酶 活性高于 Est一1、Est一2和 Est一4所 产生 的等位 酶活
性。EST 4个位点电泳图谱见图 6。苹果酸酶(ME，E．c．
1．1．1．40)为四聚体 酶 ，有 1个 明显 区带 ，故 由 1个位 点控
制 ，Me一1由纯合体组成 ，含有 1个等位基 因 Me一1a，基 因
型为 AA。ME 1个位点 电泳 图谱见图 7。苹果酸脱氢酶
(MDH，E．C．1．1．1．37)为二聚体酶 ，有 1个明显 区带 ，故
一 E 1
一 Est一2
一 Est一3
一 t-4
图 6 牙鲆 EST的 电泳 图谱
Fig．6 Electtophoretogtam 0{EST in Paralichthys olivaceus
由 1个位点控制 ，Mdh一1均 由纯合体组成，含有 1个等位基因 Mdh—la，基因型为 AA。MDH 1个位点电泳
图谱见图 8。乙醇脱氢酶(ADH，E．C．1．1．1．1)为二聚体酶，有 2个明显区带，故由2个位点控制 ，Adh一1由纯合
-．1．．．．．．．．◆ 椭 — 一 一
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图 7 牙鲆 Ⅷ 的 电泳图谱
F 7 Electrophoretogram of ME in Pamlichthy diz~ceus
— Adh-1
— - 一2
图 9 牙鲆 ADH 的 电泳 图谱
Fig 9 Electrophoretogram 0f ADH in Pamlichthys olimceus
图 8 牙鲆 MDH的 电泳图谱
Fig 8 Electrophoretogram of MDH in Para／ichthys~vaceus
图 l0 牙鲆 IDH 的电泳 图谱
Fig 10 Electrophoretogram of IDH in Paralichthys olivaceus
ldh—l
ldh一2
体或杂合体组成，含有 2个等位基因 Adh—la、Adh—lb，基因型为 AA、AB。Adh一2由纯合体组成，含有 1个等位
基因 Adh一2a，基 因 型 为 AA。ADH 2个 位 点 电 泳 图 谱 见 图 9。异 柠 檬 酸 脱 氢 酶 (IDH，E．C．1．1．1．42)
为二聚体酶 ，有 2个 明显 区带 ，故 由 2个位 点控制 ，Idh一1由纯 合体 组成 ，含 有 1个 等 位基 因 一1a，基 因型
为 AA。Idh一2由纯合体组成，含有 1个等位基因 Idh一2a，基因型为 AA。IDH 2个位点电泳图谱见图 10。
2．2 多态位点的百分数
在所研究牙鲆 的 21个等 位酶位点 和 25个等 位基 因中 ，单 态位 点有 Est一2、Est一3、Aat一2、Sod一1、Sod一2、
Ldh一1、Mdh一1、Me一1、Adh一2、Sdh一2、Sdh一3、ldh一1、Idh一2、Amy一1、Amy一2和 Amy一3，且 这些 位 点仅 有 1个
等位基因。仅有 5个位点是多态的，即 Aat一1、Sdh—l、Adh—l、Est一1和 Est一4(P 标准)，多态位点的百分数
(P)为 23．81％，且这些位点有 2个等位基因。
3 小结与讨论
本实验结果表明 ADH 由2个位点控制，SDH 由 3个位点控制，SOD由 2个位点控制 ，ME由 1个位点
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12 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
控制 ，MDH由 1个位点控制(s—MDH)。尤锋等 研究认为牙鲆的 ADH 由 1个位点控制 ，SDH 由 1个位点
控制 ，SOD由 3个基因座位编码 ，且仅在心脏中表达 ，MDH由 2个位点控制(s—MDH和 m—MDH 2种类型)，
ME由 2个基因座位编码。在比较等位酶分析结果时应考虑支持基质的性质、电泳条件、缓冲系统及组织器
官等是否一致。因用于等位酶分析的电泳主要有聚丙烯酰胺凝胶电泳和淀粉胶 电泳 2种方法 ，淀粉胶电泳
方法的分辨率低 ，有些等位基因无法检测到，对活性较弱或组成复杂的等位酶尚难检测 ，而聚丙烯酰胺凝胶
电泳方法分辨率高，即电泳支持基质的性质不同则产生不同的电泳结果 。
LDH在本研究中极为稳定 ，由 1个位点控制，位点 Ldh一4含有 1个等位基因 Ldh一4a，均为纯合体 ，基因
型为 AA。此位点 Ldh一4的确定相对于心脏和眼睛 2个组织器官 ，Ldh一1、Ldh一2基因位点在眼睛中表达 ，分
别 由等位基因 Ldh—la、Ldh一2a构成 。Ldh一3基 因位 点在 眼睛 和心 脏 中表 达 ，由等位 基 因 Ldh·3a构成 。仅
有 Ldh一4基因位点在所分析的 9种组织中均有表达，由等位基因 Ldh一4a构成 。
牙鲆的淀粉酶、酯酶为单体酶 ，天冬氨酸转氨酶、乙醇脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、超氧化物
歧化酶、山梨醇脱氢酶为二聚体酶 ，苹果酸酶、乳酸脱氢酶为四聚体酶。在所研究牙鲆的 21个等位酶位点和
25个等位基因中单态位点有 16个 ，仅有 5个位点 Aat一1、Sdh一1、Adh一1、Est一1、Est一4是多态 的(P0l9 标准)，
多态位点的百分数为 23．81％，且多态位点有 2个等位基因。遗传多样性主要指标之一是多态位点的百分
数 ，脊椎动物的多态位点百分数为 15％～30％_1 。海水鱼类中尖吻鲈多态位点的百分数为 34．8％ ，鲈鱼
多态位点 的百分数为 25．8％E6]，带鱼多态位点 的百分数 为 12．5％ ～41％ 。牙鲆 多态位点 的百分数
(23．81％)在海水鱼中居中等水平。本研究揭示了牙鲆群体等位酶位点及其等位基因带谱的变异式样 ，为牙
鲆遗传多样性和遗传育种研究提供一批等位酶位点及其等位基因的参考图谱。若取样数量充足时，则获得
结 果更精确 。
致谢 本实验得到集美大学 2002届邓：fs林 、朱冬蕊 、田柱 、丁洋、许秀芹和叶承义学生帮助 ，谨表谢意 !
参 考 文 献
莽克强，徐乃正，方荣祥．聚丙烯酰胺凝胶 电泳．北京 ：科学出版社，1975．26～47
朱蓝菲．鱼类同工酶和蛋 白质的聚丙烯酰胺梯度凝胶电泳法 水生生物学报，1992，16(2)：183～185
黎中宝．牙鲆群体生化遗传学研究 I组织特异性研究 中国生态农业学报 ，2003，11(2)：1～5
曾呈奎 ，相建海．海洋生物技术．济南：山东科学技术出版社 ，1998．269～282
王中仁 ．植物等位酶分析．北京：科学出版社 ，1996．77～119
徐 成 ，王可玲 ，尤 锋等 ．鲈鱼群体生化遗传学研究 I．同工酶的生化遗传分析．海洋与湖沼 ，2001，32(1)：42～49
尤 锋，王可玲 ，相建海等 ．山东近海牙鲆同工酶的生化遗传分析 海洋与湖沼 ，1999，30(2)：121～133
王可玲 ，张培军 ，刘兰英等 ．中国近海带鱼种群生化遗传结构及其鉴别的研究．海洋学报，1994，16(1)：93～104
Harris H．，HopkinsonD．A．HandbookofEnzymeEIectrophoresisinHumanGenetics．Amsterdam，Oxford：NorthHollandPulishingCom
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