全 文 ：第 l1卷 第 2期
2 0 0 3年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VO1．11 NO．2
April， 2003
牙鲆群体生化遗传学研究
— — I．组织特异性研 究
黎中宝
(集美大学水产学院 厦门 361021)
摘 要 采用聚丙烯酰胺凝胶 电泳技术，研究了AAT、EST、SOD、MDH、LDH和 ME等位酶在牙鲆[Paralichthys
olivace“s(T．et S．)]心脏、肌肉、鳃、眼晴、肾脏、肝脏、肠 、脾、胃组织器官中表达，并分析了各种酶的等位酶位点表
达 以及酶谱表 型。研 究结果表 明 EST、SOD、MDH和 ME 4种 等位酶在 不 同组织 e表达 相 同，AAT、LDH 2种等位
酶在不 同组 织 e表达 差异，可 能是受不 同基 因位 点或 同一基 因位 点不 同 等位基 因控 制 的结果 ，与各组 织完 成特 有
生 化代谢 活动有 关。
关键词 牙鲆 等位酶 组 织特 异性
Biochemical genetics of paralichthys olivaceus population— I．A study on tissue—specific patterns of allozymes．LI Zho ng-
Bao(Fisheries Colege，Jimei University，Xiamen 361021)，CJEA，2003，11(2)：1～4
Abstract The alozyme patterns of AAT，EST，SOD，MDH，LDH，and ME in heart，muscle，branchia，eye，kidney，
liver，intestine，spleen and stomach of paralichthys olivaceus(T．et S．)were studied by using the assay of vertical slab
polyacrylamide gel electrophoresis．The results indicate that four allozymes (EST，SO D，MDH，and ME)show the same
expressions of allozyme in different tissues，and two allozymes (AAT，LDH)show the different expressions of alozyme in
different tisues，which may be controled by diferent gene loci or different aleles in the same gene locus，are closely re—
lated to the tisues—specific bioc hemical metabolism．
Key words Paralichthys olivaceus，AIlozyme，Tisue—specific pattern
牙鲆[Paralichthys olivaceus(T．et S．)]俗称比目鱼、牙片、偏口，是冷水性、底栖的海产名贵经济鱼类，
其肉质细嫩、味道鲜美 ，高蛋白低脂肪，富含丰富的维生素 B 、维生素 B2和维生素 D，深受消费者青睐。牙
鲆具有生长快，个体大，繁殖力强，洄游性小 ，回归性强等特点，适宜于沿海发展增养殖业。日本于20世纪
60年代开始研究牙鲆苗种批量生产，70年代实现苗种企业化生产，1992年苗种产量达 2365万尾，且把牙鲆
作为发展牧场的重要增养殖对象之一，产量逐年增加，1983年为 650t，1996年达 8000多 t。我国牙鲆人工
繁殖始于 1959年，90年代开始发展人工养殖，1992年后在我国北方辽宁、山东、河北等省沿海各地迅速发
展，并取得显著经济效益和社会效益。牙鲆是我国沿海的重要经济鱼类，近年来过度捕捞已使其资源量严重
衰减，其增养殖业的迅猛发展，均对牙鲆 自然群体遗传本质、种质资源和遗传多样性产生不可低估的影响。
等位酶作为基因的生化表型，是遗传多样性和种质资源等研究的有效工具之一，多年来国内外有关这方面的
研究较多，但对牙鲆的研究仅限于形态学、繁殖习性以及生态学等方面，目前对其遗传特性仍了解甚少 ，不利
于牙鲆的资源保护和合理利用。本实验应用等位酶电泳分析对牙鲆等位酶在不同组织器官中表达进行了研
究，以了解牙鲆生化遗传特征和遗传结构，为牙鲆选育及遗传保护提供科学依据。
1 试验材料与方法
2002年 4月牙鲆取 自福建省东山，牙鲆长 35cm×宽 14．5cm，活体解剖，分别取其心脏、肌肉、腮、眼睛、
肾脏、肝脏、肠、脾和胃组织 0．5g样品加入约2～3倍体积的 Tris—HCl组织缓冲液(0．01mol／L，pH=7．0)冰
浴研成匀浆，4℃ 1．2万r／min离心 15min，弃去沉淀上清液备用。本实验电泳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 ，其中有 6个酶图片清晰可供分析 ，并在 9种组织中均有表达 ，即超
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)、天冬氨酸转氨酶(AAT，E．c．2．6．
1．1)、酯酶(EST，E．C．3．1．1)、苹果酸脱氢酶(MDH，E．C．1．1．1．37)、苹果酸酶(ME，E．C．1．1．1．40)，电泳
收稿 日期 ：2002—08—26 改 回日期 ：2002-09—20
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2 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
条件参照莽克强等、朱蓝菲方法 ，染色方法参照 Harris H．等、曾呈奎等和王中仁的方法 ’ ，等位酶缩
写参照Shaklee J．B．等方法n ，酶谱判译参照王中仁的方法 。对牙鲆心脏、肌肉、鳃、眼睛、肾脏、肝脏、
肠 、脾和 胃组织进行 电泳 ，检测其 从 T、EST、SOD、MDH、ME、LDH，分析各等位酶表达状况(点样顺序为 H
空 M B E K L I S St，其 中 H为心脏 ，空指空 1格 ，M 为肌 肉，B为腮 ，E为眼睛 ，K为肾脏 ，L为肝脏 ，I为肠 ，
S为脾 ，St为 胃)。
2 结果与分析
f—Ldh一2
卜 厶幽 一3
卜 Ldh-4
St S I L K E B M 空 H
图 1 牙鲆 不同组织 LDH 电泳 图谱
Fig 1 Electrophoretogram of LDH alozymes in various tissues of P，olivaceus
2．2 天冬氨酸转氨酶(AAT，E．C．2．6．1．1)
天冬氨酸转氨酶为二聚体 ，牙鲆 的从 T由 2个基
因座位(Aat一1、Aat一2)编码 ，Aat一1、Aat一2基因位点在
所分析 9种组织 中均为纯合状态 ，在其心脏 、肌肉、腮 、
眼睛、肾脏 、肠 、脾 、胃组织 中由等位基因 Aat—la组成 ，
仅肝脏 中由等位基 因 Aat—lb组成 ；Aat一2基因位 点在
所分析 9种 组织 中均 由等位 基 因 Aat一2a组成 ，从 T
在其心脏中表达较强，电泳图谱见图 2。
2．3 苹果酸脱氢酶(MDH，E．C．1．1．1．aT)
苹果酸脱氢 酶为二 聚体 ，牙鲆 的 MDH 由 1个基
因座位 (Mdh一1)编码 ，Mdh一1基 因位 点在所分析 9种
组织 中均有表达 ，且在所 分析 9种 组织 中均为纯合状
态 ，由等位基因 Mdh—la组成 ，MDH 在其 肾脏 、肝脏 、
肠中表达较强 ，电泳图谱见图 3。
+
图 3 牙鲆 不同组织 MDH 电泳图谱
Fig．3 Electmph0ret0gram of MDH alozymes in various tisues of P．olivaceus
2．4 超氧物歧化酶(SOD，E．C．1．15．1．1)
超氧物歧化酶为二 聚体 ，牙鲆 的 SOD 由 2个基 因
座位 (Sod一1、Sod一2)编码 ，为负带 ，Sod一1、Sod一2基 因
位点在所分析 9种组织中均有表达，且均为纯合状态，
+
2．1 乳酸脱氢酶(LDH．E．C．1．1．1．27)
乳酸脱氢酶为四聚体 ，牙鲆 的 LDH 由 4个
基因座位 (Ldh一1、Ldh一2、Ldh一3、Ldh一4)编 码 ，
Ldh一1、Ldh一2基因位点在所分析 9种组织 中仅
眼睛有 表达 ，分 别 由等位 基 因 Ldh—la、Ldh一2a
构成 ；Ldh一3基 因位 点在所 分析 9种组织 中仅
眼睛和心脏有表达 ，由等位基 因 Ldh一3a构成 ；
而 Ldh一4基因位点在所分析 9种组织 中均有表
达 ，由等位基因 Ldh一4a构 成，LDH在其心脏和
肌肉中表达较强 ，电泳图谱见图 1。
图 2 牙鲆不 同组织 AAT电泳图谱
Fig．2 Electrophoretogram of AAT allozymes in ValiOUS tissues of P．olivaceus
+
‘_Sod一1
卜 8od-2
图 4 牙鲆不同组 织 SOD电泳 图谱
Fig．4 Electrophoretogram of SOD allozymes in various tisues of P．olivaceus
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第 2期 黎中宝：牙鲆群体生化遗传学研究 3
苹果酸酶为四聚体 ，牙鲆 的 ME由 1个基 因座位 st s I L K E B M 空 It
(Me．1)编码 ，Me一1基 因位 点在所分析 9种组织 中均 图5 牙鲆不同组织EST电泳图谱
为纯合状 态 ，均 由等位 基 因 Me一1a组成 ，ME在其 肾 陬 ElecIr0phoretog㈨ 。 EsT a 。zyrnesi“ i i “ 。 P·。 Ⅷ “
脏 、肝脏 、肠中表达较强 ，电泳图谱见图 6。
+
3 小结与讨论
St S I L K E B M 空 t
图 6 牙鲆不 同组织 ME电泳 图谱
牙鲆的 LDH 由 Ldh一1、Ldh一2、Ldh一3和 Ldh一4 4个基
因座位编码 ，Ldh一1、Ldh一2基因位点在所分析 9种组织 中仅
眼睛有表达，分别 由等位基 因 Ldh—la、Ldh一2a构成 ；Ldh一3
基 因位点在所分析 9种组织中仅眼睛和心脏有表达 ，由等位
基因 Ldh一3a构成 ；而 Ldh一4基因位点在所分析 9种组织 中
均有表达 ，由等位 基 因 Ldh一4a构成 。而 在 Ldh一1、Ldh一2、
Fig 6 Electrophoretcgram ofME auo esin varioustisues ofP divaceus Ldh一3位点之间有一些活性很弱的带，可能是次级修饰等原
因所造成。Lush I．E． 曾分析过欧洲 12种鲆鲽类(不包括牙鲆)的 LDH，发现其中有 10种鱼在肌肉、心
脏中仅有 1条区带即只有 A，在眼睛中则既有基因座位 A、B、c存在 ，也有 A和 B杂合带以及一些次级修饰
带存在 ，这与尤锋等 研究牙鲆的结果基本一致。不同鱼类 LDH的表达差异较大，如朱蓝菲 分析的 14种
鲤科鱼类肌肉和心脏 中一般有 4～5条区带 。鲢 、鳙和草鱼心脏 、肌肉、肝脏 、肾脏 中A、B均有表达 。本研
究表明牙鲆的 MDH、ME、EST和 SOD在所分析 9种组织中表型较为一致，牙鲆的 MDH仅有 s—MDH表达
(Mdh一1)，ME由 1个基因座位(Me一1)编码 ，SOD由 2个基因座位 (Sod一1、Sod一2)编码。尤锋等 研究认为
牙鲆的 MDH有 s—MDH和 ITI—MDH 2种类型，ME由2个基因座位编码，soD由 3个基因座位编码，且仅在
肝脏中表达 ，造成这种结果不 同的原因可能与取样 、电泳方法和电泳条件有关。LDH、AAT在不 同组织中表
达不尽相同 ，不同组织中各位点 以不 同表达方式适应各组织器官 的不 同生理生化需要 。对其基因位点遗传
分析表 明，等位酶一般 由多个基 因位点控制 ，表达差 异反映 了其在不 同组织 中受 不 同遗传 基 因控 制 的结
果⋯ 。故在硬骨鱼类等脊椎动物组织中MDH一般可分为s—MDH和 ITI—MDH 2种类型 j，牙鲆的MDH仅
有s—MDH表达(Mdh一1)，可能与牙鲆的生化代谢较为特殊有关。本研究表明 LDH在牙鲆心脏和肌肉中表
达较强 ，AAT在心脏 中表 达较强 ，MDH 在 肾脏 、肝脏 、肠 中表达较 强 ，EST在眼 睛、肾脏 Est一3和 肝脏 、肠
Est一1中表达较强 ，ME在肾脏 、肝脏 、肠中表达较强 。从等位 酶各种表 型相对活性强度来看 ，有些等位酶 的
同一酶谱相对活性强度在不同组织间有差异，这与其在不同组织中所起的代谢功能作用密切相关 _]。不
同类型等位酶催化功能各异 ，在不同组织中催化特异的生化产物完成其特定 的生化代谢活动。等位 酶活性
强弱是基因在表达时受一系列遗传调控所致，是保证生物正常代谢活动不可缺少的必需条件之一。此外，酶
活性强度还可能因生物体健康状况变化、生理功能失调而产生一定变化H 。
致谢 集美大学 2002届邹志华 、邓书林、朱冬蕊、田柱、丁洋、许秀芹、叶承义同学给予实验帮助，谨表谢意!
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4 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
参 考 文 献
1 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
2 朱蓝菲．鱼类同工酶和蛋白质的聚丙稀酰胺梯度凝胶电泳法．水生生物学报，1992，16(2)：183～185
3 李恩发，吴力铡，王 强等．长江、珠江、黑龙江鲢、鳙、草鱼种质资源研究．上海：上海科学技术出版社，1990．51～101
4 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
5 王中仁．植物等位酶分析．北京：科学出版社 ，1996．77～119
6 李思发，蔡完其．团头鲂乳酸脱氢酶组织特异性的激光扫描分析．上海水产大学学报，1992(1)：38～47
7 姜建国，熊全沫，姚汝华．青鱼不同组织中同工酶的表达模式 水生生物学报，1997，4(21)：354～358
8 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
9 朱蓝菲．几种鲤科鱼类及杂种的乳酸脱氢酶同工酶的比较．水生生物学集刊，1982，7(4)：539～545
10 吴力钊 ，王祖熊．草鱼同工酶发育遗传学研究 I．遗传学报，1987，14(4)：278～286
11赵金良，蔡完其，李思发．中华鳖同工酶的组织特异性．上海水产大学学报，1998．311～316
12 Harris H．．Hopkinson D．A．Handbook of Enzyme Electrophoresis in Human Genetics．Amsterdam，Oxford：North Holland Pulishing Com
1976
13 Shaldee J．B．，Allendorf F．W ．，et a1．Genetic nomenclaturefor protein-coding loci in fish．Trans ml~er Fish Soci．，1990，119：2～ 15
14 Lush I．E．，Cowey C．B．．Knox D，The lactate dehydrogermse isozymes of twelve species of flatfish(Heterosomata)．J．Exp．7-ool，1977
171：105～ 118
15 Cai W anqi．Pathology of red spot disease of soft—shelled turtles．Asian Fisheries Science，1991，4：155～ 163
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