全 文 ：户西农业料学 1 0岛1年 第 4 期 1 4 5
慧苗资源醋酶同工酶的初步研究 ’
陈成斌 李英材 孙祖东
( 广西农科院品资所 )
摘耍 广西慧该资源干种胚醋酶同工酶酶谱类型极其丰富 , 巴马野生种的酶谱特别 , 可能是
较古老的类型 ; 慧该品种形态类型多样 , 地理分布广泛 , 栽培历史悠八 . 广西可能是惹该起源演
化的中心之一 慧该的不同器官具有不同的酶谱类型 , 能用以区分不同的种群 . 野生种与栽培种
均可根据酶谱差异再分成两大类群 , 证明醋酶同工酶可作为惹茵资源研究的生化指标 .
关扭润 慧该资源 醋酶同工酶 酶带 酶谱类型
慧茵 ( C o i戈 Ia c r y o a j o b i L . ) 富
含蛋百质 、 脂肪 、 淀粉和矿物质 , 是药粮兼
用的保健食品 , 在我国有悠久的栽培历史 。
广西惹改资源丰富 , 有栽培和野生两种不同
类型 , 可供进一步开发利用 。 本文初步分析
了惹改资源的醋酶同工酶 ( E S T ) , 旨在探
讨慧茵遗传特 性的生化指标 , 为慧苗育种及
分类研究提供参考资料 .
l 材料与方法
收集广西 、 湖南 、 云南等不同分布地 、
不同类型的慧茵资源共 19 份 , 其中野生种 6
份 , 栽培种 1 份 , 选系 3 份 。 分析 其 干 种
胚 、 根 、 幼苗等不同器官的醋酶同工酶 .
采用聚丙烯酸胺凝胶电 泳 法〔 ’ 〕 , 把样
品 ( 干种胚 5 个 、 根和幼苗各 称 5 0 毫 克 ,
1
:
I W / V ) 置于预冷研钵中用 20 肠的蔗
糖溶液提取样品酶液 , 放冰箱内备用 。 分离
胶为 7 . 5 肠 , 浓缩胶为 4 帕 , 电 流 为 l 一 2
m A /
c m
Z , 电泳约 3 小时 。 电泳后凝 胶 在
含有醋酸一 a一蔡脂 , 醋酸一 日一蔡脂和坚
牢蓝的染色液中于 37 ℃的水 浴上 染 色 15 分
钟 . 酶带充分显色后 , 用蒸馏水洗涤清晰 ,
本研究得到李道远副研究员的大力支持 ,
特此致谢 皿
记录结果并制成干板保存 。 试验重复 2 次 。
2 结果与分析
参试的 19 份惹茵材料的 干 种 胚 、 根和
幼苗的醋酶同工酶 , 共出现 19 个酶带区组 31
条酶带 , 其中有 7个区组在不同材 料 间 出
现 R f值范围部分重叠的酶带 , 不同器 官中 的
E S T酶吊在各区组 的出现频率不相同 , 山这
些酶带组成的酶谱类型也不尽相同 , 丰富多
样 。 见表 1 。
2
.
1 千种胚 E S T 醉带的表现
在干种胚中共出现了 12 条酶带 , 其 中 E
2 一 1 、 E Z一 3 、 E S 一 1 酶带出现 频 率
最高 , 皆为 10 肠 ; 酶 带 E 12 、 E 13 频 率 最
低 , 分别为 10 . 53 肠与 5 . 26 肠 , 而且它 们 只
在野生种中出现 ( 见表 1 和图 1 ) 。 可能与
慧政 品种演化有关 。
这 12 条 E S T酶带组 成了惹截资源 一 i几种胚
的 15 个酶谱类型 ( 见图 l ) 。 在供试 的 19 份
材料中 , 酶谱类型 8 出现的 比 例 最 大 , 为
1 5
.
7 9肠 ; 类型 9 、 1 2次之 , 为 2 0 . 5 3肠 ( 见表
2 )
。 从表 2 还看到 , 来自不同产地 的慧芭
野生种材料各有 自己的酶谱类型 , 其中巴马
黑壳野生种的酶谱 较 特 别 ( 图 1 第 1 个类
型 ) : 酶带 E S 一 1表现极弱 , 而其他的 品
种均为强带 ; 在其他品种均表现为弱带的 E
立4 6
表 l意旅醋酶同工酶谱各区组酶带出现级牢
酶带区组号
Rf 值 酶 带 出 现 频 率 ( 场 )
干种胚 根 幼苗
3 1
.
5 8
5
。
5 6
100
8 8
.
8 9
1 1
.
1 1
4 4
.
4 4
几Ot O虎D内石,`,
..j55716
.
3557
ùl一613
曰`
7xs
4ǎ七
八éùO一。八U一nó内O1人-OJ
1 一 1
1一 2
l 一 3
2 一 l
2 一 2
2 一 3
2 一 4
3
4 一 l
4 一 2
4 一 3
5
6
7
8 一 1
8 一 2
8 ` 3
9 一 1
9 一 2
1 0一 l
10一 2
1 1
1 2
1 3
14
0
.
0 6一 0 . 0 9
0
.
0 6一 0 . 1 1
0
.
0 8一 0 . 12
0
.
12一 0 . 2 0
0
.
2 1一 0 . 3 0
0
.
2 8
0
.
2 9一 0 . 3 0
ùó一了几O44…
0
.
3 2
0
.
3 7一 O
.
4 2一 0
.
3 9一 0
0
.
5 4
0
.
5 7
0
.
5 8
0
.
5 9一 0 . 6 3
0
.
6 1一 0 . 6 5
0
.
6 4一 0 . 6 5
0
.
6 6
0
.
6 6一 0 . 7 0
0
.
7 0一 0 . 7 2
0
.
7 1一 0 . 7 3
0
.
7 6
0
.
7 7一 0 . 7 9
0
.
8 0
0
.
8 3
0
.
8 5
0
.
8 7
0
.
8 8
6 3
.
16 5
。
5 8
5
.
5 6
8 4
.
2 1
10 0
10 0
0.5
.、`.三口几口O
10一5 2 . 6 3
5 2
.
6 3
4 7
.
3 6
10
.
5 3
5
.
2 6
6 5
。
5 6
5 0
.
0 0
5
。
5 6
10 0
15
l 6
1 7
18
1 9一 1
1 9一 2
1 1
。
1王
1 1
.
1 1
5
.
5 6
0
.
9 0
9 2— 0
5
.
5 6
! 0 0
10 0
尸a
s90
甘
0 , 9 5一 0 .
7 位置 ;它的酶带则表现为极强带 : R f值 范
围从 .0 5 至。 . 58 , 几乎相当于 E S一 7 的 区
域 . 此外来自宜山的灰花壳野生种出现较多
的快区酶带 , 共 5 条 ( E S 一 3 、 E g一 1 、
E g 一 3 、 E 12 、 E r 3 ) , 酶 带 E x Z 、 E z 3为
该野生种所 特有 ( 图 1 ) .
在慧改栽培种干种胚中共出现 10 个酶谱
类型 。 与野生种相 比 , 表现为某些酶带的减
1趁了
少 , 如快区的酶带出现频率逐步减少 , 在 出
出现比例最大的酶谱类型 8 中已经没有快区
酶带 。 这可能是随着在栽培条件下不断的人
工和 自然选择 , 干种胚 E S T快区酶带基因被 ’
逐步关闭 或 丢 失所致 。 来自同一县份的黑
壳 、 白壳栽培种 , 两者的干种胚 E S T 酶谱类
型也各异 , 如西林 、 隆林 、 付宁 ( 云南省 )
的黑 、 白壳 品种的酶谱都不相同 .
2
.
2 蔽芭根 E S T 酶谱带的表现
本试验分析了 18 份慧改资源根的 E S T,
共出现 15 条酶带 ( 表 1 ) 。 其中 : E S一 3 、
E g一 2 、 E 10一 2 、 lE g一 2 等 4条酶带出
现频率为 1 0 肠 ; E Z一 1酶带在野生种中的
出现频率也较 高 , 为 80 肠 ; 酶 带 E l 一 2 、
E l 一 3 、 E 14 、 E 17 的出现频率较低 , 只有
: ,
.
5 6肠 。
惹该野生 神与栽坛神根的 E S T酶谱类型
一存明显 的 差 别 , 从 图 2 可 以 看 出 , ·野 生
种能 分为两个酶谱类型 , ·其中一个 类 型 占
80 肠 。 图 2 还表明 , 野生种与栽培种酶谱差
E
1一 1
2一 ]
艺一 3
321 .
。!卜狡”
攘 _ l 惫恢干种胚醋酶同工酶谱类型
别主要表现在 2区组 ( E Z ) 与快区 ( E 12 一
E I 7 )的酶带 。栽培种在 2 组 的酶带大 部分为
2 条 , 野生种则为 1条 。一在快区野生种全部
没有酶带 , 而栽培种有 76 . 92 外的品种 有 酶
带 。 栽培种据在快区和 E Z一 l 表现分 酶带
群与无酶带群 , 无酶带群是 7 、 1 4 、 19 号 品
种 , 15 号品种在 E Z一 l无酶带而快区则 有一 ,
其余为有酶带群 。 由此可见 , 慧茵根的E s T 酶
带能明确区分种间及种内类群 。
2
.
3 幼苗 E S T酶谱带的表现
在慧该资源幼苗中 出现 16 条 E S T 酶带 ,
其中 E Z一 1 、 E S 一 2 、 E g 一 2 、 E I卜
l
、
E 1 2
、
E 1 9一 1 等 , 出现频率都是 1 0 肠 ,
E 4一2酶带 , 在野生种出现频率都是 1 0 肠 ,
但在栽培种中大部分材料没有出现 。 此 外在
栽培种的漫区 ( R f : 。 . 13 一。 . 30 ) 酶带上 ,
大部分品种均为连片的区带 , 而野生种则有
1一 2 条酶带 , 表现不相同 . 因而野生种与
栽 j音种在 E S T酶谱上是有明显区别的 。 野生
种与栽堵种根据其幼苗 E S T 酶谱类型均可分
为两大群 . 在野生种中依据 l 、 2 区酶带的
异同 , 分 巴马 、 龙州野生种为 一 类 , 其余为
另一类 ; 在栽堵种中可分为第 4 酶带区有酶
带群与无酶带群 ( 图 3 与表 l ) 。 有酶带群
为 6 、 、 9 、 1 1 、 1 5 、 1 9共 5个品种 , 另外 8
个品种为无酶带群 。 这与用根 E S T 酶带分群
电几个品种有一定关连 。 可见醋酶同工酶作
为慧茁品种的分类 、 遗传育种的生化指标有
重要的参考价值 .
{…{{{…:{;!{{){…i;{宁严曰曰爪洲吕门吕曰曰曰曰曰曰曰吕 曰曰 尸。一 `比卜印
.川附朋酮那日目口日曰目网一日曰目自州一川洲卜日曰口州曰门户日砂ù洲目川ó回日曰吟洲曰日J叭法国目洲曰户ù印一川门洲目忍]洲曰一川目é1 。川日盅一国网曰以川臼日目口éō曰瓜翩目门日回一比日目洲侧门é一…一日日目曰严阳川曰日一恻目阳洲日一网目ē
功萦红尧甘西林熟尧伟隆林照壳1S城步白充川资滚白先13付宁白壳径祖白充1坡娜热充10龙胜白先,金炸白炎.白若介7西林白光林`庄白先凭`祥听燕宁`明好灰3龙盯州裸里巴马野民-宜山盯灰详价红先U西林县亮功店林胜亮均城步百充曰资您白孤13付宁白死2]魏白壳日那嫂燕典价胜龙白充,金介白舞8羞白先7西林白失
,、音`林尧白5挤价祥瓜J宁叨野灰3奸州龙异2巴研场禽1立lJ歼灰
图 2 慈浓根的醋酶同工醉映谁 图 3 葱欲幼苗西醉同工酶醉常
1 4容
综上所述 , 惹苗资源 E S T酶带中 , 在干
种胚 、 根 、 幼苗 3种器官中都出现的 了3 条
( E Z一 1 、 E g 一 2 、 E 1 2 ) , 占 总 数 的
6
.
6 8务 , 在两种器官中出现的 酶 带 有 6 条
( E l 一 2 、 E Z一 2 、 F 4一 l 、 F S 、 E S
一 3 、 E 1 3 ) , 占总数的1 9 . 3 5帕 (见表 1 ) 。 然
而每条酶带的出现频率都是不同的 , 有的为
1 0。肠 , 有的只有 5 , 56 帕 , 同一资 源 材料在它
的干种胚 、 根和幼苗 3 种器官都出现相 同酶
带的也是极少 的 。
从图 1 、 2 、 3 上也看到 , 同一资源中
不同器官的酶谱表现是不相 同的 , 其一是组
成酶谱 的酶带数目不同 , 其二是酶 带 不 同
( R f值不同 ) 。 这主要是随着植物在不同时
期器官生长发育 的需要不同 , 生化反应的催
化作用由不同结构的同工酶承担所致 。 因此
进行资源的亲缘关系 、 分类等研究时 ,应根据
要求选择适当的材料做研究对象 , 才能取得
理想的结果 .
表 2 蔽该资娜千种胚 E S T醉谱类型比例
酶谱类型
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1O
1 l
1 2
1 3
14
I 5
品种名称 占肠
26幼555
钧5326ù匕O一n甘曰
巴马野生种黑壳
龙州野生种黑壳
凭祥野生种黑壳
那坡黑壳
金秀白壳
西林黑壳
隆林黑壳
西林白壳 、 城步白壳 、 混白壳
龙胜白壳 、 资源白壳
白鞘白壳
付宁白壳 、紫红壳
宜山野生种灰花壳
付宁黑壳
宁明野生种灰白壳
隆林白壳
5
.
2 6
5
.
2 6
5
. 韶
是粮药兼用的资源 , 广西 历来是惹改产区 ,
资源丰富 , 应进一步加强研究和开发利用 .
3 问题讨论
3
.
1 同工酶作为物种分类 、 遗传 育 种 、
杂种优势预测等的生化指 标 , 在 水 稻 、 玉
米 、 荞麦等多种作物研究中已有报道〔 ` 一 ’ 〕 。
本试验首次作惹截的醋酶同工酶分析 , 结果
表明 : 在不同品种类群及种间的酶带频率 、
酶谱类型有所差异 , 能 明显区分各种类群 ,
能作为慧改资源遗传 、 分类等研究的生化指
标 , 对其深入开展研究将具有重要意义 。
3
.
2 惹苗资源在我国广泛分布 , 栽 培 利
用历史悠久 。 广西是我国惹芭产区之一 , 不
仅有栽培种还有野生种 , 类型较多 。 本试验
结果表 明: 广西慧茵资源同工酶类型十分丰
富 , 其中巴马野生种 的干种胚和 幼苗的酶谱
表现 独特 , 可能属于慧位资源较古老类型之
一 。 因此广西可能是慧苗资源起源 、 演化的
中心 之一 , 值得进一步研究 。
3
.
3 慈该既是传统著名 的古老中药材 .又
今 考 文 献
[ I J 周光宇: 遗传育种的生化指标一一同工
酶的分析 , 《水稻育种资料选编 》 ( 上海
市 ) , 1 9 7 9 : 6 2一 7 1
〔 2 1 瘦正平等 : 高梁不同生育期醋酶同工酶
研究 , ( 山西农业科学 》 , 1 9 8 7 ( 10 ) .
10一 1 1
[ 3 ] 王子玉等 . 荞麦醋酶同工酶研究 , 《 山
西农业科学 》 , 1 9 a 7 ( 2 2 ) : 2 一 3
〔 4 ] 吴妙桑 、 陈成斌 , 广西野生稻醋酶同工
酶研究报告 , 《 作物学报 》 , 12 ( 2 )
19 8 6 . 8 7一 9 4
[ 5 〕 易琼华等 : 醋酶同工酶在水稻三系育种
中应用的探讨 , 《 江苏农业科学 》 , 19 81
( 2 )
: 2 2一 2 5
【6 ] 李继耕等 : 栽培玉米起源的同工酶研究 ,
《遗传学报 》 , 7 ( 3 ) , 1 9 8 0 : 2 2 3一 2 3 0
〔 7 ] 刘荣光 、 陈成斌 . 梁侠 : 菠萝醋酶同工酶
研究 , 《中国果树 》 , 105 9 ( 4 ) : r7一 2 0