全 文 ：第 l2卷 第 2期
2 0 0 4年 4 月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1．12 NO．2
April， 2004
锯缘青蟹等位酶的生化遗传研究
黎 中宝 李少菁 王桂忠 孔祥会
(集美大学水产学院 厦门 361021)(厦门大学海洋与环境学院 厦门 361005)
摘 要 应用聚丙烯酰腋；疑胶电泳技 术，对锯缘青蟹 6个 自然群体进行 l1种等位酶 电泳检测和谱 带遗传分析结
果表明，所研究的锯缘青蟹22 l，＼等位酶位点和 30个等位基因中有 l5个单态位点，即 Ldh。l、S(d。2、Aat。l、Aat。2、
Skd．1、Skd 2， ， ．1、Sd／ l、Ad／ ．1、Me—l、Me一3，Mdh—l、A．1y一1、Amy 2和 Amy-3．而这些位点仅 有 1个 等位基
因；有 7个 移态位点，即 E t—l、E t．2(此位点厦门锯缘青蟹为单患位 点)，Est一3、Sod—l，Me 2、Mdh-2(此位点厦 门
锯缘青蟹为多态位点)和 Mdl 一3，而这些位点有 2～3个等位基因。6个锯缘青蟹 自然群体所有位 点中共享大多数
常见等位基因，其生化遗传非常相似
关键词 锯缘青蟹 等位酶 生化遗传
Biochemical genetic analysis of allozymes of mud crab．Scylla serrata．LI Zhong。Bao(Fisheries Colege，Jimei Universi—
ty，Xiamen 361021)，LI Shao Jing，WANG Gui Zhong，KON( Xiang Hui(Schc*)l of Marine and Em，ironmental Stu—
ides，Xiamen University，Xianlen 361005)，CJEA，2004，l2(2)：6l～64
Abstract Alozyme was investigated using the assay of vertical slab polyacrylamide gel electrophoresis in Scylla serrata．
Eleven enzymes presumably encoded by 22 allozyme loci and 30 aleles are scored in S．serrata，the monomorphic loci with
one alide are Ldh．1，S 2，Aat—l，Aat 2， ，一l，Sled一2，Idh l，Sdh—l，A l，Me。l，Me。3，Mdh。l，Amy—l，
Amy一2．amd Amy一3：and 7 loci with 2～3 alleles are polymorphic，they are Est。l，Est。2(the monomorphic locus in
Xiamen population)，Est一3，Sod—l，Me一2，Mdh一2(the polymorphic locus in Xiamen population)，and Mdh一3．S．set—
rⅡta in six samples shares nlost common alleles in all1oci，their biochemical genetic are very similar．
Key words S(ylla$errata，Alozyme，Biochemical genetic
锯缘青蟹[Scylla serrata(Forsk 1)]隶属于甲壳纲 、十足 目、短尾亚 目和梭子蟹科 ，分布于我国浙江、福
建、台湾 、广东 、广西和海南省(区)沿岸水域 ，也分布于东南亚 、澳大利亚 、日本、印度和南非等国海域。锯
缘青蟹个体大 、生长快和适应性较强，且营养丰富和商品价值高，是我国东南沿海重要的海洋经济蟹类之
一
。 目前对锯缘青蟹生理学 、繁殖学、营养学和养殖生态学的研究已多见报道 ”’ ，而有关系统研究我
国广大分布区域内锯缘青蟹生化遗传学 尚未见报道。本实验应用等位酶电泳技术研究揭示了锯缘青蟹群
体等位酶位点及其等位基因的变异 ，为锯缘青蟹遗传多样性 、遗传结构、杂合性及遗传育种等研究提供理
论依据。
1 实验材料与方法
锯缘青蟹采自浙江省宁海 、福建省连江和厦门、广东省深圳 、广西壮族 自治区北海和海南省三亚地区 6
个 自然种群，每种群随机采成蟹样本 26～38个，每种群样本平均体重分别为 l28．8g(宁海)、163．5g(连江)、
180．6g(厦门)、2l2．5g(深圳)、181．1g(北海)和 182．7g(海南)。样品活体 当天带回实验室解剖 ，取其活体肌
肉组织 0．5g样品加入约 2～3倍体积的 Tris—HC1组织缓冲液(0．0lmol／L，pH=7．0)冰浴研成匀浆 ，置 4C下
1．2万 r／min离心 15min后弃去沉淀 ，上清液备用。电泳采用垂直板型不连续 聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)电
泳，浓缩胶和分离胶浓度分别为 25g／kg和 70g／kg，pH值分别为 6．7和 8．9。本实验共检测 16个酶系统 ，其
中可供分析有 l1个酶系统 、22个酶位点和 30个等位基因(见表 1)。电泳条件和染色方法参照 Taniguchi N．
等，曾呈奎等，王中仁方法 ” ，等位酶命名参照 Shaklee J．B．等方法 ¨ ，酶谱判译参照王中仁方法 。
*国家自然科学基金项目(40376044)、国家海洋(863)计划项 目(2002AA603013)、福建省重 中之重项 目“福建海岸优 良种质生物学和生物
活性物质的基础应用研究”和集美大学校长基金项 目“锯缘青蟹遗传变异与分化的研究”共同资助
收稿 日期：2003—07—29 改同几期：2003—08—23
62 中 国 生 态 农 业 学 报 第 l2卷
表 l 锯缘青蟹种群研究所用酶系统 、位点与等位基因数
Tab．1 Enzyme systems，number of loci and aleles in study of S．serrata populations
酶系统 E C 代码 位点数 等位基因数 酶系统 E C 代码 位点数 等位基因数
Enzyme system E C No Number Number Enzyme system E (’No Number Number
of loci of alleles of loci of alleles
天冬氨酸转氨酶(,CAT) E 2 6 1 1 2 2 乳 酸 脱 氢 酶 (LDH) E (、1 1 1 27 1 1
酯 酶 (EST) E C 3 1 1 3 7 山梨醇脱 氢酶 (SDH) E C 1 1 1 14 1 1
乙 醇 脱 氢 酶fADH) E C 1 1 1 1 1 1 淀 粉 酶 (AMY) E C 3 2 1 1 3 3
苹 果 酸 酶 (ME) E C 1 1 1 40 3 4 莽 草酸脱 氢酶 (SKD) E C 1 1 1 25 2 2
苹 果酸脱氢酶(MDH) E C 1 1 1 37 3 5 异柠檬酸脱氢酶(IDH) }：C 1 1 1 42 1 1
超氧化物歧化酶(SO1)) E C 1 1 5 1 1 2 3
图 l 乳酸脱氢酶电泳图谱
Fig．1 Alozyme electrophoretogram of LDH
*图中点样方式为从左至右 1、2、3、4泳道为宁海样品，5、
6、7、8泳道为连江样品 ，9、10、11、12泳道为厦门样品，
13、14、15、16泳道为深圳样品，17、18、19、20泳道为
北海样品，21、22、23、24泳道为j亚样品，下同。
2 结果与分析
2．1 等位 酶的表达
乳酸脱氢酶(LDH，E．C．1．1．1．27)。6个样地锯
缘青蟹样品乳酸脱氢酶表现一致 ，为四聚体酶，由 1个
位点控制 ，位点 Ldh一1含有 Ldh一1a 1个等位基因，由
纯合体组成 ，基 因型为 AA。乳酸脱氢酶 1个位点 电
泳图谱见图 1。
酯酶(EST，E．C．3．1．1_)。锯缘青蟹酯酶为单聚
体酶，有明显 3个区带 ，由 3个位点控制，位点 Est一1
含有 Est—la、Est一1b和 Est一1c 3个等位基因，由纯合体
和杂合体组成，基因型为 AB、AC、BB和 BC；位点 Est一2含有 Est一2a和 Est一2b 2个等位基因，由纯合体和杂
合体组成 ，基 因型为 AB和 BB；位点 Est一3含有 Est一3a和 Est一3b 2个等位基因，由杂合体组成，基 因型为
AB。酯酶 3个位点电泳图谱见图 2。
超氧化物歧化酶(SOD，E．C．1．15．1．1)。锯缘青蟹超氧化物歧化酶为二聚体酶，有 2个明显区带(负
带)，由 2个位点控制；位点 Sod一1含有 Sod一1a和 Sod一1b 2个等位基因，由杂合体组成 ，基因型为 AB。Sod一
2含有 Sod一2a 1个等位基因，基因型为 AA，由纯合体组成。超氧化物歧化酶 2个位点电泳图谱见图3。
+ +
一 Est一1
一 Est一2
一 Est-3
图 2 酯酶电泳图谱
Fig．2 Alozyme electrophoretogram of EST
— sod-1
一 sod -2
图 3 超氧化物歧化酶 电泳图谱
Fig．3 Alozyme electrophoretogram of SOD
天冬氨酸转氨酶(AAT，E．C．2．6．1．1)。6个样地锯缘青蟹样 品天冬氨酸转氨酶表现一致，为二聚体
酶 ，含有 2个明显区带 ，由2个位点控制 ，Aat一1有 Aat一1a 1个等位基因，由纯合体组成 ，基因型为 AA。Ant一
2有 Aat一2a 1个等位基因，由纯合体组成 ，基因型为 AA。天冬氨酸转氨酶 2个位点电泳图谱见图4。
异柠檬酸脱氢酶(IDH，E．C．1．1．1．42)6个样地锯缘青蟹样品异柠檬酸脱氢酶表现一致 ，为二聚体酶，
有 1个明显区带 ，由 1个位点控制 ，位点 Idh一1含有 ，z一1a 1个等位基因，由纯合体组成，基因型为 AA。异
柠檬酸脱氢酶 1个位点电泳图谱见图 5。
霎警謦 -鬻二 dat 1 ·|
图 4 天冬氨酸转氨酶电泳图谱
Fig．4 Allozyme electrophoretogram of AAT
图 5 异柠檬酸脱氢酶电泳图谱
Fig 5 M lozyme electrophoretogram of IDH
第 2期 黎中宝等：锯缘青蟹等位酶的生化遗传研究 63
山梨醇脱氢酶(SDH，E． ．1．1．1．14)。6个样地锯缘青蟹样品山梨醇脱氢酶表现一致，为单聚体酶 ，由
1个位点控制，位点 Sdl 一1宵 Sel —la 1个等位基因，由纯合体组成，基因型为 AA。山梨醇脱氢酶 1个位点
电泳图谱见图 6
乙醇脱氢酶(ADH，E C．1．1．1 1)。6个样地锯缘青蟹样品乙醇脱氢酶表现一致，为二聚体酶，有 1个
明显区带 ，由 1个位点控制，位点 Aclh一1含有 Adh—la 1个等位基因，由纯合体组成 ，基因型为 AA。乙醇脱
氢酶 1个位点电 泳图谱见图 7
图 6 山梨醇脱氢酶电泳图谱
Fig．6 Alozyrne electrophoretogram of SDH
_ 一胁 。
图 7 乙醇脱氢酶电泳图谱
Fig 7 Alozyme electrophoretogram of ADH
苹果酸酶(ME，E．C．1．1．1．40)。6个样地锯缘青蟹样品苹果酸酶表现一致，为四聚体酶，有 3个明显区
带 ，由 3个位点控制 ，位点 M 一1含有 Me一1 a 1个等位基因，由纯合体组成 ，基 因型为 AA；位点 Me一2含有
Me一1a和 Me一1b 2个等位基冈，由杂合体组成 ，基因型为 AB；位点 Me一3含有 Me一3a 1个等位基因，由纯合
体组成，基因型为 AA。苹果酸酶 3个位点电泳图谱见图 8。
苹果酸脱氢酶(MDH，E C．1．1．1．37)。锯缘青蟹苹果酸脱氢酶为二聚体酶，有 3个明显区带 ，由3个位
点控制，位点 Mdh一1含有 Mdh一1a 1个等位基因，由纯合体组成 ，基 因型为 AA。位点 Mdh一2含有 Mdh一2a
和 Mdh一2b 2个等位基因，由纯合体和杂合体组成，基因型为 AB和 BB。位点 Mdh一3含有 Mdh一3a和 Mdh一3b
2个等位基因，由杂合体组成，基因型为 AB。苹果酸脱氢酶 3个位点电泳图谱见图 9。
+ +
一 tie-1
一 Mo一2
一 Mo一3
图 8 苹果酸酶电泳图谱
Alozyme electrophoretogram of ME
— 舶^ ·1
一 舶^ 一2
一 舶^ 一3
图 9 苹果酸脱氢酶电泳图谱
Fig．9 Alozyme electrophoretogram of MDE
淀粉酶(AMY，E．C．3．2．1．1)。6个样地锯缘青蟹样品淀粉酶表现一致 ，为单聚体酶，有 3个明显区带
(负带)，由 3个位点控制 ，位点 Amy一1含有 Amy一1 a 1个等位基因，由纯合体组成，基因型为 AA；Amy一2含
有 Amy一2a 1个等位基因，由纯合体组成，基因型为 AA；位点 Amy一3含有 Amy一3a 1个等位基因，由纯合体
组成，基因型为 AA；在位点 Amy一2与 Amy一3之间还有 2～5条区带不太清晰，故本文未统计。淀粉酶 3个
位点电泳图谱见图 10。
莽草酶脱氢酶(SKD，E．c．1．1．1．25)。6个样地锯缘青蟹样品莽草酸脱氢酶表现一致，为单聚体酶，有
2个明显区带(负带)，由 2个位点控制，位点 Skd一1含有 Skd一1a 1个等位基 因，由纯合体组成 ，基因型为
AA；位点 Skd一2含有 Skd一2a 1个等位基因，由纯合体组成，基因型为 AA；在位点 Skd一1与 Skd一2之问还有
3～4条区带不太清晰 ，故本文未统计 。莽草酸脱氢酶 2个位点电泳图谱见图 ll。
+
图 10 淀粉酶电泳图谱
Fig．10 Alozyme electrophoretogram of AMY
2．2 多态位点
·一 r 1
一 皿r2
一 ,troT 3 一 一Skd-I —3
图 ll 莽草酸脱氢酶电泳图谱
Fig．1 1 A1lozyme electrophoretogram of SKD
所研究的锯缘青蟹 22个等位酶位点和 30个等位基 因中有 15个单态位点，即 Ldh一1、S0d一2、Ant一1、
Aat一2、Skd一1、Skd一2、Idh一1、Sdh一1、Adh一1、Me一1、Me一3、Mdh一1、Amy一1、Amy一2和 Amy一3，而这些位点仅有
64 中 国 生 态 农 业 学 报 第 l2卷
1个等位基 因；有 7个多态位点，即 Est—l、Est一2(此 位点厦 门锯缘青蟹 为单态位点)、Est一3、Sod一1、Me一2、
Mdk一2(此位点厦门锯缘青蟹为多态位点)和 Mdh一3，而这些位点有 2～3个等位基因。
3 小 结 与讨 论
等位酶分析结果表明 6个锯缘青蟹种群所有位点中共享大多数常见等位基因，因此它们的生化遗传非
常相似 ；锯缘青蟹的酯酶、山梨醇脱氢酶 、莽革酸脱氢酶和淀粉酶为单聚体酶，天冬氨酸转氨酶 、超氧化物歧
化酶 、苹果酸脱氢酶 、异柠檬酸脱氢酶和乙醇脱氢酶为二聚体酶，苹果酸酶和乳酸脱氢酶为四聚体酶；锯缘青
蟹的酯酶、苹果酸脱氢酶、苹果酸酶和淀粉酶有 3个位点 ，超氧化物歧化酶、天冬氨酸转氨酶和莽草酸脱氢酶
有 2个位点，乙醇脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶、山梨醇脱氢酶和乳酸脱氢酶有 1个位点。其中天冬氨酸转氨酶 、
乙醇脱氢酶、异柠檬酸脱氢酶和乳 酸脱氢酶的位点数均 与 Keenan C．P． ” 在青蟹 属 4个种 (s．serrata，
S．parainn 0 “i S．0tiva “，s．tra州liebarica)的研究结果相一致，但苹果酸脱氢酶 的位点数与其研究结果
不一致(苹果酸脱氢酶有 2个位点)。而天冬氨酸转氨酶 、乙醇脱氢酶 、异柠檬酸脱氢酶 、乳酸脱氢酶和山梨
醇脱氢酶的位点数与 Sugama K．。 等在青蟹属另 3个种(s．para 7namosain，S．olivacea，S．tranquebarica)的
研究结果相一致 ，但酯酶 、超氧化物歧化酶和苹果酸脱氢酶的位点数与其研究结果不一致(酯酶和超氧化物
歧化酶有 1个位点 ，苹果酸脱氢酶有 2个位点)。造成这种差异的原因除物种 自身差别外，可能与不同电泳
支持基质有关，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，而淀粉胶电泳方
法分辨率低，有些等位基因无法检测到 ，对组成复杂或活性较弱的等位酶难以检测 ，而聚丙烯酰胺凝胶电泳
方法分辨率高 · 。绒螯蟹(中华绒螫蟹和 日本绒螯蟹)的酯酶、超氧化物歧化酶和苹果酸脱氢酶分别为 4个
位点、4个位点和 3个位点 。
所研究的 22个等位酶位点中有 Est一1、Est一2(此位点厦门锯缘青蟹为单态位点)、Est一3、Sod一1、Me一2、
Mdk一2(此位点厦门锯缘青蟹为多态位点)和 Mdh一3 7个多态位点 ，而这些位点有 2～3个等位基 因。但
S，parainamosai71，S．olivacea和 S．tranquebarica的酯酶和超氧化物歧化酶 2个 酶系统均表现 为单 态位
点 。而中华绒螯蟹酯酶具多态性‘ 。若高频率的多态位点和优 良性状(抗病、促长等)连锁，可利用分
子标记辅助育种筛选出具优良性状的子代 ，人工优良新品系可定向建立 。
参 考 文 献
1 王桂忠，林淑君，林琼武等 盐度对锯缘青蟹(Scylla serrata)幼体存活与生长发育的影响 水产学报，l 998，22(1)：89～92
2 王艺磊，张子平，李少菁 锯缘青蟹精子发生的超微结构 动物学报，l997，43(3)：249～254
3 李富花，李少菁 锯缘青蟹肝胰腺的观察研究 海洋与湖沼，1998，29(1)：29～34
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5 曾呈奎，相建海 海洋生物技术 济南：I』j东科学技术出版社，1998 269～282
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9 赵金良，李思发 中国大陆 }海六水系绒螫蟹(中华绒螫蟹和 日本绒螫蟹)群体亲缘关系：生化遗传差异分析 水产学报，1999，23(4)：
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l0郑曙明，吴 青 中华绒螫蟹同工酶的研究 水生生物学报，l 994，l8(2)：183～l 85
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