全 文 ：遗传 以五R 五 Ul l人 5( B e i j, n g ) (呼 ) : 1 3一 1 5 1 9 8 3
八倍体小黑麦的醋酶同工酶` ,
吴郁文 张翠兰 张 炎
(中国科学院遗传研究所 , 北京 )
在小黑麦的醋酶同工酶研究中 , 一些报道
指出 , 六倍体小黑麦的胚乳产生 5 条快速移动
带 , 带 1 、 2 和 3 来自小麦 , 带 5 来自黑麦 ,带 4
是杂种带 ; 小麦和黑麦胚乳样品机械混合物的
酶谱中 , 只有 1 、 2 、 3和带 , 断 ,1] 。 在比较六倍
体小黑麦 ( A A B B RR ) 和某些 八倍体 小 黑麦
( A A B B D D R )R 时 ,我们看到在两者的醋酶同工
酶酶谱中都有上述 E : 区 5 条标志带 31[ 。 同时 ,
我们也发现 , 有一些八倍体小黑麦表现出另外
一种类型的酶谱 , 对这种酶谱还未见报道 。 对
于八倍体小黑麦的遗传育种 , 鲍文奎等曾进行
过许多研究 .lt 别 。 为了研究八倍体小黑麦醋酶同
工酶的特点 , 我们对中国农业科学院作物研究
所提供的 14 个八倍体小黑麦进行了醋酶 同工
酶的电泳分析 。
胶 ;浓缩胶浓度为 4多 时 , 用 p H .6 8 的 T isr 一柠
檬酸缓冲液配胶 。 电极缓冲液为 rT ls 一甘氨酸 ,
p H S
.
7
。 稳定电压 2 0 V / e m , 5小时 。用 0 . 1外 醋
酸一 a 一蔡醋和 0 . 1多 坚牢蓝染色 。 为了便 于 分
析 , 由正极向负极将酶谱划分为 E : 、 E Z 、 E 3 和
E . 4 个区 〔` , o
实 验 结 果
根据醋酶同工酶酶谱主要标志带 的表 现 ,
可以将供试八倍体小黑麦划分为 两 种不 同类
型 。 属于第一种类型的小黑麦品种可以用小黑
麦 79 、 8 0 、 8 8 为代表 。 这种类型小黑麦的酶谱
正如以前我们报道过的那样 ,灌浆期种子 瓦 区
月1,F
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、I;.J
刁鸟几尸.、`J
、尸一4
材 料 和 方 法
供试的八倍体小黑麦品种包括 : 小黑麦 2
号 、 3 号 、 16 、 2 1 、 2 6 、 4 3 、 7 3 、 7 4 、 7 8 、 7 9 、 8 0 、 8 8 、
92 和 96 。 有关这些小黑麦品种的组合亲本 、特
征和特性 、 细胞学特点 , 鲍文奎等已有详细说
明 〔幻 。 这些小黑麦在我们的实验地中 , 植株整
齐一致 , 没有混杂现象。 同时进行电泳分析的
六倍体小黑麦品种是 R os ne r 、 A mr ad i lo 、 M A -
1和小黑 4A 。 此外 , 还与中国春小麦等普通小
麦和贵州黑麦等黑麦品种进行比较 。
本实验采用垂直平板聚丙 烯 酞 胺 凝 胶 电
泳 , 以灌浆期和发芽期种子的胚乳作样品 。灌浆
期种子胚乳在开花后 14一 1 7天按单株 单 独取
样 , 每个品种取 5一 10 株 ,分别制样 。 分离胶浓
度为 7多时 , 用 p H S . 9 的 rT is 一柠檬酸缓冲液配
螂黔臀 ( l一弓)
粉瘾
图 1 灌浆期胚乳醋酶酶谱
a
. 中国春小麦 ; b . 贵州黑麦 ; c . 六倍体小黑麦
A r m a d i l l o ;
黑麦 8 ;
d
. 小黑麦 9;2
g
· 小黑麦 7 9 ;
e
. 小黑麦 9 6 : f . 小
h
. 小黑麦 7 4 0
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升 i t介` l己
.
: E , t e r a , e l , o z y m e , o f o e to p l o id
1) 鲍文奎 、 严育瑞两位先生曾对本文和有关工作提出宝
贵意见 ,特此致谢 。
的酶谱基本上和六倍体小黑麦一样 , 有 5 条很
清楚的酶带 E , 一: 、 E l一 : 、 E l一 3、 E l一 4 和 E l一 , (图
1 , f
,
g )
, 而且它们的 lE 一 , 在染色清楚的情况
下 ,常常显现出紧靠在一起的两条窄带 , 甚至 3
条窄带 。
j又倍体小黑麦 9 2 、 96 和 74 等品种 ,灌浆期
种子的醋酶同工酶酶谱 , 与六倍体小黑麦或上
述第一种类型的八倍体小黑麦的酶谱有明显的
差异 。 这种不同主要表现在 瓦 区和 E : 区 。首
先 , 在 lE 区小黑麦 92 等只有 E卜 : 、 lE 一 , 和 瓦一 ,
这样 3 条带最为明显 (图 1 , d) , 而不是有 , 条
染色深的带 , 电泳酶谱扫描图也可以证明这一
点 (图 2 ) 。 而且 , 在这种类型的酶谱中 E l 一 , 并
之间活性的相对强度却表现不同 。 六倍体小黑
麦的 E 3一 : 、 鸟一 3 和 E 3一 , 活性较强 , E 3一 1 特别
是 E 3一。 活性较弱 ;八倍体小黑麦的 E卜: 、 E卜: 、
瓦一 。 、 瓦一 , 活性较强 , 而 E卜 , 这条带明显较弱
(图 1 , c , d) 。 sE 区的这种表现和我们观察普通
小麦和硬粒小麦酶谱时所看到的结果相似 。
上述现象是灌浆期种子胚乳醋酶同工酶酶
谱的特点 。 多次实验已经证明 , 灌浆期种子胚
乳的酶谱 , 比发芽期种子胚乳的酶谱显现的条
带清晰 , 带数较多 , 染色也深 。 然而 , 在本实验
中 , 根据发芽期种子胚乳的醋酶酶谱也可以看
出八倍体小黑麦表现出两种 不 同的 类型 (图
3 )
。 与上述灌桨期种子胚乳作材料得到的结果
图 2 灌浆期胚乳醋酶酶谱扫描图 (波长 590 n m )
— 小黑麦 80 -一小黑麦 92
不象前一种类型的小黑麦酶谱那样呈现出相连
接的两条或 3条窄带 ;而它们的 lE 一 , 酶带较前
一种类型的 lE 一 , 要宽些 , 位于其他类型小黑麦
的 lE 一 3 和 lE 一。 之间。 在这种类型的八倍体小
黑麦酶谱中没有看到 lE 一、 带 ;小黑麦 96 和小黑
麦 74 同时也没有 lE 一 , ; 在小黑麦 92 的酶谱中
虽然出现了 lE 一 5 , 但染色很浅 。 以小黑麦 92 、
9 6和 74 为代表的这种类型的小黑麦酶谱 , 另
一个明显的特点是 ,在靠近 E : 区的地方有 1 条
E卜 : 酶带 (图 1 , d 、 e ) 。
所有供试的八倍体小黑麦和六倍体小黑麦
比较 , 虽然在 瓦 区中都有 5 条带 马一 : 、 E 3一 : 、
E 3 _ 3
、
E 3 _ . 和 E 3一 , , 但是 , 两者各自的这 5 条带
图 3 发芽期胚乳脂酶酶谱模式图
a
. 小黑麦 8;0 b . 小黑麦 2 号 ; C . 小黑麦 9;6
d
. 小黑麦 9;2 e . 小黑麦 8 ; f . 小黑麦 3 号 。
一样 , 小黑麦 7 9 、 的 、 8 等品种为一类 ;小黑麦
7 4
、
92
、
9 6等品种属于另一类。 前一类型的酶
谱在 E : 区也存在 几一 , 、 E l一 : 、 E l一 3、 E l一 ; 和 E卜 ,
这 5 条带 ;后一种类型只有 lE 一 : 、 E卜: 和 lE 一 3 3
条带 , 而在灌浆期种子胚乳为材料时 特 有的
几一 : 带 , 则没有出现 。
讨 论
在以小黑麦 92 、 96 和 7 4 为代表的一类 酶
谱中 , E : 区最引人注意的特点是它们缺少 lE 一 ; ,
有的既没有 lE 一 。 , 也没有 E卜 5。 因为已经证明
tE
一 , 是受黑麦 R染色体组控制的 ,而 E卜 ; 是黑
麦和具有 A B 或 A B D 染色体组的小麦杂交后
产生的杂种带。 所以 , 可以推测 , 与一般六倍体
小黑麦和另一类型八倍体小黑麦比较 , 小黑麦
9 2等的 R染色体可能发生了某种变化 , 从而导
致酶谱中缺少 lE 一 和 E卜 , 。 酶谱中新出现的
E卜 : 是一条很特殊的条带 。 在所有观察过的二
倍体 、 四倍休 、六倍体小麦中都没有发现迁移率
与它相近的酶带 。 只有在贵州黑麦 、 青海黑麦
和别克黑麦等黑麦中 , 有时出现迁移率与 E卜:
相同的带 ; 但是 , 其活性比相邻近的 瓦一 , 要弱
得多。 在上述带有 E卜 , 谱带的这种类型的小
黑麦中 , E卜 : 的活性比较强 , 很稳定 ,重复性好 ;
而与此同时 , lE 一 , 却消失了 。 可能在这种类型
的小黑麦中 , R 染色体上表现 lE 一 , 带的基因或
者丧失 , 或者其作用被抑制了 , 而控制 E卜 : 带
显现的基因的作用得到加强 。
以小黑麦 73 、 80 、 8 为代表的八倍体小黑
麦 ,在 几 区具有和六倍体小黑麦相同的标志带
这一事实表明 , D染色体组是否存在对这些酶
带的显现没有明显的影响。 我们也曾用六倍体
小麦作母本 、 黑麦作父本杂交得到的杂种种子
灌浆期胚乳作材料 ,进行酶谱分析 。这些杂种种
子胚乳的染色体组结构是A A B B D D R , 它既不同
于六倍休小黑麦的胚乳染色体组A A A B BB R R R ,
也不同于八倍体小黑 麦 的 A AA B B BD D D RR R。
然而 , 它们都有相同的 瓦 区 5 条带 。 各染色体
组剂量的不同没有引起这些谱带的变化 。
在比较八倍体小黑麦与六 倍 休 小 黑 麦 的
E 3 区酶谱时看到的现象 , 和比较六倍体小麦与
四倍体小麦的 瓦 区酶谱时看到的现 象口有 相
似之处 ,即凡是含有 D 染色体组的 (八倍体小黑
麦或六倍体小麦 ) , 都表现出在 E , 区的 , 条酶
带中 马一 3 这条带活性较弱 ,其他 4 条带活性较
强 ;而不含 D染色体组的 (六倍休小黑麦或四倍
体小麦 ) , E 3一: 和 E 3一 ; 活性较弱 。 在 E , 区酶
带相对活性的变化中 , D 染色体组的影响大于
R 染色体组的效应。
本文是关于八倍体小黑麦醋酶同工酶遗传
分析的初步结果 , 至今还未见其他报道。 八倍
体小黑麦中出现两种不同类型酶谱的原因是比
较复杂的 。 例如 , 小黑麦 8 和小黑麦 96 都是
来自 0 9 3 l h 3 0 3 F ; x 小黑麦 3 号后代中的 h 7 3 4
系『2] , 但是 , 两者却属于不同的酶谱类型 。 有关
这样的醋酶同工酶酶谱类型变异的问题 , 值得
进一步研究 。
参 考 文 献
〔 1 ] 鲍文奎: 19 8 1。 生物学通报 , ( 1 ) : 2 6一 2 9 。
【2 」 鲍文奎主编 : 19 81 。 八倍体小黑麦育种与栽培 , 贵州
人民出版社。
[ 3 ] 吴郁文 、 张翠兰 、 张炎: 19 8 1。 遗传学报 , 8 (礴) : 3 8 0一
3 8 5
。
【4 ] 吴郁文 、 张翠兰 、 张炎: 19 79。 中国科学院遗传研究所
《研究工作年报 ( 19 7 9 ) , : 1 72一 17 4。
〔 5 1 张翠兰 、 昊郁文 、 张炎: 19 80 。 中国科学院遗传研究所
一研究工作年报 ( 19 80 ) ) : 16 4一 16 5 0
[ 6 ] B ar b e
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[ 7 ] M itr
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