全 文 ：第 3期 (总第 1 3期 )石 河 子 农 学 院 学 报 1 9 9 5
莺尾蒜属植物过氧化物酶和
醋 酶 同 工 酶研 究
黄文华 闰 平 莫 庸
(生物科学系 )
张煌星
提要 采用聚丙烯酸胺凝胶电泳实验 , 对聋尾蒜 ( I ix iol ir on t at ar icu m ) 和断种准噶尔聋尾蒜
(I
.
so gn ar ic
u m ) 二种植物的根 、 蜂茎 、 地下茎 、 地上茎 、 基生叶及果实等器官的 P O D 及 sE t 同
工醉进行了分析比较 。 结果表明 : 二种植物的 P o D 及 sE t 同工醉的醉带数目 、 fR 值和酶带相对活
性均有很明显的差异 ; 同一植物不同器官的同工酶具有一定的特异性 ; 同时 , 本实验从同工酶方
面为聋尾蒜属新分类群的确定提供了新的依据 .
关键词 聋尾蒜属 过氧化物醉 酣酶 同工酶
中图法分类 : Q 50 1
莺 尾 蒜 I x i o l i r i o n H e r b . 是 H e r b e r t 于 1 8 2 1 年 建 立 的 一 个 新 属 , 为 石 蒜 科
( A m a yr 川 d a ce ae ) 的多年生草本植物 , 分布于我国新疆北部及原苏联中亚地区 , 生活于山地
和平原荒漠 , 属于早春类短命植物 , 也是珍贵的野生花卉和药用植物资源 。 所记载 . 本属只
有 l 种及若干变种 . 分布于中亚 ; 我国约有 1 种及 l 变种 〔 , , 2 , 。 经近几年的野外观察和形态分
类研究 , 结合解剖结构 、 同工酶分析 . 我们认为莺尾蒜属 xI iiol ir on H er b . 在新疆分布有 2 种 。
植物的表型性状由遗传基因控制 , 同工酶是基因和性状的联结物 , 不同等位基因使其控
制的同工酶及对应表型性状不同 , 从而产生 了物种间 、 变种间的差异 。 利用同工酶酶谱之间
的差异 , 从生化性状方面鉴别不同分类群 , 这对研究植物物种分类及种间关系 , 提供了新的
方法和途径 〔, ,` , 。 目前 , 有关莺尾蒜属植物同工酶方面的分析研究还未见有报道 。 本实验研究 ,
将填补莺尾蒜属植物在同工酶分析研究方面的内容 , 并为莺尾蒜属新分类群的确定 , 从同工
酶等生化性状方面提供新的分类依据 。
1 材料与方法
L l 实验材料
莺尾蒜 I x i o l i r i o n t a t a r i e u m ( P a l l . ) H e r b . 和准噶尔莺尾蒜 1. s o n g a r i e u m P . Y a n s p . n o v .
二种材料 , 于 1 9 9 3 年 5 月 15 日同时采自石河子市东郊平原荒漠同一生境 , 分别取其果期植
株 。
1
.
2 样品的制备
将采回植株冲洗干净 , 用洁净滤纸拭干 , 分别取根 、 鳞茎 、 地下茎 、 地上茎 、 基生叶及
果实制样 , 按 。 . 59 鲜重样品加 l m l 样品提取液的比例 , 冰浴研磨提取 、 离心 , 取上清液加
等量 40 %蔗糖溶液混匀作供试酶液 , 置于 0℃ ~ 4℃冰箱中备用 。
L 3 同工酶的分离与染色
采用不连续系统的聚丙烯酞胺凝胶垂直板电泳 , 分离 P O D 和 sE t 同工酶 。 过氧化物酶同
收稿日期 : 19 95 一 0 4一 ] 7
工酶使用抗坏血酸一联苯胺染色法⑤ 。 醋酶同工酶以醋酸一 Q一蔡醋和醋酸一日一蔡酷为底物 ,
坚牢兰一 R R 盐为显色剂进行染色〔 5 , 。
2 结果与分析
2
.
1 准噶 尔鸯尾蒜和考尾蒜 P O D 同工酶基本谱型比较
通过对准噶尔莺尾蒜和莺尾蒜不同器官样品的分析 , 初步确定了二种植物 P O D 同工酶的
基本谱型和各谱带的相对迁移率 fR 值 , 见图表 1 。
一4720
f一01ǎ竹ù.…ù0012气砂, .贾护儿峪123亡」
6
A 8
789
A
0
。
1 5
R f
A 1 〕 . 0 7
2 〕 。 O9
多 J 。 1 1
红 ) 。 1多
, O
。
1 6
6 〕 。 , 9
7 〕 。 2 1
8 )
。
2 2
9 〕 。 2心
1O 〕 。 2 6
1 1 〕 。 2 8
1 2 〕 。 , 1
1 3 〕 。 多3
1红 O 。 3 6
B 1 0
。 红3
2 O
。 乌7
C 1 卜· 8 7 5
45
<
81生沪6一013片1211 1护心4弥吞匀6 !O
0780
沪
4,,óJ且
B
0012飞
月廿
4
日
00
亡26
准噶尔莺尾蒜 ( a ) 和莺尾蒜 ( b) P O D 同工酶基本谱型及 fR 值
准噶尔莺尾蒜 P O D 同工酶谱带有 15 条 , 按其显示的集中程度可分为 A 、 B 二区 : A 区带
的 R f 值为 0 . 04 ~ 。 . 26 , 有 9 条带 , 其中 A I 带 R f一。 . 04 , 迁移速度最慢 , 仅在地上茎样
品 中出现过 , A : 带在基生叶中出现 , A : 带是所测样品的共同谱带 , A S 、 A 7 带在地上茎 、 基
生叶和果实中存在 ; B 区带的 R f 值为 0 . 38 ~ 。 . 48 , 有 6 条带 , 其中 B 3仅在地下茎样品中
出现过 。
莺尾蒜的 P O D 同工酶谱带有 17 条 , 可分为 A 、 B 、 C 三个区 : A 区带的 fR 值为 0 . 07 ~
。 . 3 6 , 酶带数目较多 , 共有 14 条 , 其中 A 。 在根 , A , 、 在果实样品中出现过 , A 、 1 、 A ; : 2 条
酶带存在于除鳞茎以外的其它五个样品中 , A 6 带存在于除果实以外的其它样品中 , A 3 、 A l 。 带
是地下茎和果实中才有的谱带 , A l 带在根和果实中皆有出现 , A : 带是地上茎 、 基生叶 、 果实
共有的酶带 ; B 区带的 R f 值为 0 . 43 ~ 。 . 47 , 只有 2 条酶带 , B l 、 B : 存在于基生叶和果实中 ,
B
: 在根样品中也有 ; C 区带仅有 1 条 C l 带 , fR 一 0 . 87 5 , 移动速度最快 , 只在鳞茎中发现 。
fR 一 .0 07 , .0 21 , 。
.
26
,
.0 43 的 4 条酶带是二种植物 P O D 同工酶的共同酶带 , 说明
二者有一定的共性特征存在 。 但从图表 l 中可明显地看出 : 准噶尔莺尾蒜和莺尾蒜 P O D 同工
酶的基本谱型并不一致 , 差异显著 。
2
.
2 准噶尔聋尾蒜和鸯尾蒜不同器官同工酶比较 (见图 2 和表 2 所示 ) 。
一 2 8 一
…+
洲日粤目同口曰1 2目ú口ē盒日一 6曰日国闷盔目口1曰昌尝圈日目,日洲同曰。目回日曰口目周日曰ō9赢日园昌四口曰多日圈曰川回。日曰黑2日肖闷洲国滋曰7
准噶尔莺尾蒜 (1 ~ 6) 和莺尾蒜 (7 ~ 1 2) PO D 同工酶酶谱
表 2 莺尾蒜属二种植物不同器官 PO D 同工酶 fR 值
器官 酶带 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 ] 1 2 13 14 ] 5 1 6 17
0
.
0 7根
0
。
0 7
0
.
1 2 0
.
1 8
0
.
1 5 0
.
1 9 0
.
2 0
0
.
2 7
0
.
24
0
.
4 0 0
.
4 3 0
.
4 6 0
.
4 9
0
.
2 8 0
.
3 ] 0 33 0
.
4 9
鳞茎 0
.
0 8 0
.
1 2
0 8 7 5
地下茎 0
.
0 7 0
.
10 0
.
1 3
0
.
0 8 0
.
10 0 1 3
0
.
3 8 0
.
4 0 0
.
4 1 0
.
4 3 0
.
4 5 0
.
4 8
0
.
2 5 0
.
2 8 0
.
3 1
0
.
0 4 0
.
0 7 0
.
10
地上茎
1 0 0
.
0 8
0
.
15 0
.
18
0
.
18
0
.
18 0
.
2 ]
0
.
1 4 0
.
2 ]
0
.
]8 0
.
2 2 0
.
2 8 0
.
3 ]
墓生叶
0
.
08 0
.
10 0
.
12 0
.
1 5
l 1 0
.
0 9 0
.
13 0
.
1 6 0
.
]9
0
.
2 1 0
.
2 3 0
.
2 6
0
.
2 3
0
.
4 2
0
.
2 7 0
.
3 0 0
.
3 2
0
.
4 7
0
.
4 2 0
.
4 7
果实 0
.
0 6 0
.
1 5 0
.
2 1 0
.
4 7
1 2 0
。
0 7 0
.
1 1 0
.
2 2
0
.
3 9 0
.
4 3
0
.
2 6 0
.
2 8 0
.
3 1 0
.
3 6 0
.
4 3 0
.
4 7
根 : 准噶尔莺尾蒜有 8条酶带 , 且前 4 条酶带 (从负极到正极 ) 的相对活性很强 ; 莺尾
蒜有 9 条酶带 , 其中也有 4 条相对活性较强的酶带 。
鳞茎 : 准噶尔莺尾蒜有 2 条酶带 , fR 值分别是 0 . 08 和 0 . 13 ; 莺尾蒜有 3 条酶带 , 其
中有 1 条 R f一 0 . 8 75 的阳极带 , 可定为莺尾蒜植物鳞茎独有的特征性酶带 。
地下茎 : 准噶尔莺尾蒜有 10 条酶带 , 且有 3 条相对活性较强的酶带 ; 莺尾蒜有 8 条 , 其
中 R f ~ 。 . 1 8 的酶带的相对活性较强 。
地上茎 : 准噶尔莺尾蒜和莺尾蒜均各有 5 条酶带 , 但它们的 fR 值和酶带的相对活性有相
当大的差异 。
2 9
基生叶 :准噶尔莺尾蒜有 9条酶带 , 只有 R f ~ 0 . 1 0 , 。 . 21 的酶带染色较深 , 相对活性
较强些 ; 莺尾蒜则有 10 条 , 其中 R f ~ 0 . 09 , 。 . 16 , 。 . 23 , 。 . 27 酶带的相对活性大些 ; 二
种植物共同具有 fR 一 。 . 42 , 。 . 47 的 2 条酶带 , 有相似之处 。
果实 : 准噶尔莺尾蒜有 6 条酶带 , 其中 R f一 。 . 15 , 。 . 21 , 0 . 39 的 3 条酶带染色深 , 相
对活性大 ; 莺尾蒜有 9 条酶带 , 其中 R f一 0 . 1 1 , 。 . 2 , 。 . 26 , 。 . 28 的 4 条酶带活性强些 ,
而且二种植物都共有 R f一 。 . 43 , 。 . 47 的 2 条酶带 。
通过以上分析比较可知 : 二种植物在相同发育时期 ,相同器官的 P O D 同工酶在酶带数目 、
R f 值和酶带相对活性等方面都存在有显著的差异 , 并且同一植物不同器官的酶谱有一定的特
异性和不同的表现形式 。
2
.
3 准噶 尔聋尾蒜和鸯尾蒜 sE t 同工酶比较
+
门目鄂日昌洲川一?曰日回昌目甲川们曰目日门川10口目网ǐ日ō川曰一9口目昌川日薰曰8门日国曰嚣目圈月7口董国目日圈6口圈ǐ目日渊熏é?曰目ǐ同日口、门国洲昌胃翩圈品一ū日曰ì 。曰圈目日ē川2目国豪曰昌霭日,
图 3 准噶尔莺尾蒜 (1 一 的 和莺尾蒜 (7 一 1 2) E S T 同工酶酶谱
表 3 莺尾蒜属 2种植物不同器官 sE t 同工酶 fR 值
器官 彩值
根
鳞茎
地下茎
地上茎
l 0
荃生叶
果实
12
0
.
09 0
.
1 ] 0
.
13 0
.
15 0
.
]8 0
.
20 0
.
22 9
.
25 0
.
30 0
.
3止 3. 37 0
.
40 0
.
42 0
. 尾5 0. 4下 0. 50 0 . 53 0 . 55 0 . 57 0 . 60 0. 63 0. 68
0
.
15 0
.
19 0 22 0
.
30 0
.
3干 0. 37 0. 4` 护. 毛2 0 . 46 C . 4卜 沙. 52 0 . 56 0 64 0 . 73
0
.
09 0
.
12 G
.
15 0
.
18 0
.
20 0
.
57 0
.
6
、 , 0
.
63
0
.
08 0
.
IC O
.
12 n
.
]S o
.
18 e
,
44 0
.
47 沙. 51 0 . 54 0 . 5。 口. 59
0
. 的 0 . ] 2 0. 14 0 . 16 0. 2】0 . 2 4 0 . 25 0 . 28 0 . 30 0 . 3艺 0 . 42 0 . 4或 (} . 5 ] 0 . 55 0 . 6 0
0
.
07 0
.
] 0 0
.
13 0
.
17 0
.
2】O , 60
0
. 的 0 . ] 1 0 . 13 0 . 15 0. 22 0 . 26 0. 42 0. 47 0 . 5] 0 . 55 0 . 59 0 . 74 0 . 7 7 0 80
0
.
] 4 0
.
17 0
,
21 0
.
44 0
.
5冬0 . 59
0
. 公7 0 . 09 0 . ] 1 0 . 13 0 . 16 0 . 23 0 . 26 0 , 28 0 . 30 0 . 3呼 0. 43 0 . 47 0 . 5 1 0 . 55 0 . 59 0 . 74 0 . 77 0 . 80
0
.
13 0
.
] 8 0
.
26 0
.
28 0
.
3 1 0 33 0
.
43 0
.
50 0
.
55 0
.
6艺 0 81 0 8冬0 . 8丁
0
. 呱 C. 09 0. 11 0 . 13 0. l 5 0 . l9 0 21 O. 25 O. 28 0 . 32 0 . 43 0 . 48 6 . 5 1 0 . 只5 0 . 5 9
0
.
10 0
.
13 0
.
17 0
.
25 0
.
28 0
.
43 O
.
4S 0
.
52 0
.
54 0
.
56 0
.
59 0
.
82 0
.
85 O
.
87
依图 3 和表 3 所示 , 二种植物各器官 E s t 同工酶的基本谱型有 30 多条酶带 。 准噶尔莺尾
3 0 一

参考文献
1 中国植物志编委会 .中国植物志— 石蒜科 .北京 : 科技出版社 , 19 85 , 16 (l )2 闻 平 . 新疆莺尾蒜属 (石蒜科 ) 研究 . 新疆植物学会学术研讨会论文集 , 19 9 4
3 张进仁 . 柑桔杂种同工酶的初步研究 . 中国柑桔 , 1 9 8 3 , ( 3) : 13 一巧
4 E s e n
.
A a n d R
.
K
.
S o o s t P e r o x id a s e p o ly m o r p h i s m i n C i t r u s J
.
H e r e d
,
1 9 7 6 , 6 7 : 1 9 9
~ 2 0 3
5 胡能书 , 万国贤编 . 同工酶技术及其应用 . 长沙 : 湖南科学出版社 , 1 9 8 5
S t u d i e s o n t h e I s o z y m e s o f P e r o x i d a s e a n d
E S t e r a s e o f I x i o l i r i o u
H u a n g W
e n h u a Y a n P i n g M o Y o n g Z h a n g Y u x i n
( D eP t
.
of B i
o l o g i c a l S c i e , 。 e s )
A b s t r a e t B y m e a n s o f e x p e r im e n t o f p o l y a e r y la m id
e g e l e l e e t r o p h o r e s i s o n Ix io li r i o n
a n d n e w s p e e i e s 1
.
s o n g a r i e u m
,
t h e i s o z y m e s o f p e r o x id a s e a n d e s t e r a s e o f t w o k i n d s o f
p l a n t s
’ v a r io u s o r g a n s ; r o o t
、
b u lb
、 s u b t e r r a n e o u s s t e m
、 a e r i a l s t e m
、
b a s a l le a f a n d f r u i t w e r e
e o m p a r a t i v e l y a n a ly s e d
.
T h e r e s u l t i n d i e a t e s t h a t t w o k in d s o f p l a n t s
’
p e r o x id a s e a n d e s t e r a s e
i s o z y m e s h a v e o b v i o u s d i f f e r e n e e i n t h e n u m b
e r 、 R f a n d r e l a t i v e a e t i v i t y o f z y m o g r a m b a n d s ;
t h e v a r i o u s o r g a n
, 5 i s o z y m e o f t h e s a m e p l a n t p o s s e s s e s a e e r t a i n s p e e i f ie e h a r a e t e r i s t ie s ;
m e a n w h i l e
,
i n r e s p e e t o f i s o z y m e t h i s e x p e r im e n t p r o v id e s n e w b a s i s w it h t h e d e t e r m i n t io n o f
n e w e l a s s i f i e d e a t e g o r y o f I x i o l i r i o n
.
K e v w o r d s
:
I x i o l i r i o n ; p e r o x id a s e ; e s t e r a s e ; i s o z y m e
3 2