全 文 : 收稿日期:2009-02-25
基金项目:福建省重大科技计划项目(99-1-1)、(20001001)资助
作者简介:章宁(1964-),男,安徽纵阳人,副研究员,从事植物细胞遗传学研究。
注:苏明华为通讯作者。
7 个品种变叶木过氧化物酶同工酶分析
章 宁,苏明华,林清洪,徐夙侠,郭 莺
(福建省亚热带植物研究所 福建省亚热带植物生理生化重点公共实验室,福建 厦门 361006)
摘 要:本试验对 7 个品种变叶木的形态特征进行比较,并利用聚丙烯酰胺凝胶电泳,对各品种过氧化物酶
同工酶进行分析。结果表明,各品种的过氧化物酶同工酶谱不一;7 个品种变叶木共有 14 条谱带,2 号谱带
最多为 11 条,5 号谱带最少为 6 条;其谱带分为 3 个区(A = 0~0.18,B = 0.18~0.35,C = 0.35~0.5);并对
7 个品种的亲缘关系进行聚类分析。
关键词:变叶木;过氧化物酶同工酶;聚丙烯酰胺凝胶电泳;聚类分析
Doi: 10.3969/j.issn.1009-7791.2009.03.003
中图分类号:Q949.753.5 文献标识码:A 文章编号:1009-7791(2009)03-0012-03
Analysis on Peroxidiase Isozyme of 7 Cultivars of Codiaeum variegatum
ZHANG Ning, SU Ming-hua, LIN Qing-hong, XU Su-xia, GUO Ying
(Fujian Key Laboratory of Physiology and Biochemistry for Subtropical Plant, Fujian Institute of Subtropical Botany, Xiamen
361006, Fujian China)
Abstract: The morphological characteristics of seven cultivars of Codiaeum variegatum were
compared in this study. Moreover, the peroxidase isozyme of seven cultivars was analyzed by means
of polyacrylamide electrophoresis. The results showed that the peroxidase isozyme pattern of seven
cultivars was inequable, which included a total of 14 bands. Among them, the Num-2 band was the
most of 11, and the Num-5 band was the lowest of 6. The isozyme pattern was divided into three
parts (A=0-0.18, B=0.18-0.35, C=0.35-0.5). The genetic relationship of seven cultivars was studied
by clustering analysis.
Key words: Codiaeum variegatum; peroxidase isozyme; polyacrylamide electrophoresis; clustering
analysis
变叶木(Codiaeum variegatum)属大戟科常绿灌木,原产印度、马来西亚、菲律宾等地,热带地区普
遍栽培。通常株高 1~2 m,全株具乳汁。其叶形多样,因品种不同而异,有线形、椭圆形、宽卵形、
琴形、戟形或波状、螺旋扭曲等;在绿色或紫红色的叶面上,常有白色、黄色、红色或紫色斑块、点
或线条。总状花序单生或 2 枚并生于上部叶腋;花小,单性,雌雄同株异序,黄绿色,夏季为开花期。
变叶木约有 120 多个品种,大多是杂交培育。性喜温暖、湿润及光照充足,在全日照,半日照或稍荫
蔽处均能生长,但不耐瘠薄、严寒,受冻落叶,甚至死亡。适生于富含有机质、保水力强的壤土。繁
殖用扦插法,春夏均可进行。目前栽培较多的品种大致属 6 个变型,即细叶变叶木、阔叶变叶木、戟
叶变叶木、旋叶变叶木、蜂腰变叶木、花叶变叶木[1]。过氧化物酶是植物体内普遍存在的活性较高的
一种酶,过氧化物酶同工酶又是基因表达的产物,现已广泛应用于植物起源及分类法、亲缘关系及基
因多样性研究[2,3]。本试验通过对 7 个品种变叶木过氧化物酶同工酶进行聚丙烯酰胺凝胶电泳,并对酶
谱进行聚类分析,为变叶木的分类、发育及杂交遗传研究提供理论依据。
2009,38(3):12-14.
Subtropical Plant Science
第 3 期 章宁,等:7 个品种变叶木过氧化物酶同工酶分析 ﹒13﹒
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料取自福建省亚热带植物研究所内(厦门),7 个品种材料分别属于 6 个变型。
1)柳叶变叶木(C. variegatum var. pictum forma taeniosum)属细叶变叶木
2)织女变叶木(C. variegatum var. pictum forma crispum ‘Zhinv’)属旋叶变叶木
3)匙叶变叶木(C. variegatum var. pictum forma ambiguum)属长叶变叶木
4)雁爪变叶木(C. variegatum var. pictum forma lobatum)属戟叶变叶木
5)飞燕变叶木(C. variegatum var. pictum forma appendiculatum)属蜂腰变叶木
6)金鸡爪变叶木(C. variegatum var. pictum forma crispum ‘Jinjizhua’)属旋叶变叶木
7)彩叶变叶木(C. variegatum var. pictum forma platyphyllum)属阔叶变叶木
1.2 方法
试验于 2007 年 12 月进行,取 0.5 g 鲜叶,用电泳缓冲液 1 ml 研磨,纱布过滤。采用垂直平板凝
胶电泳,分离胶浓度 9%,浓缩胶浓度 4%,点样后电泳,浓缩胶电泳 200 V;分离胶 250 V,电泳 4~
5 h,染色采用醋酸联苯胺法,染色后拍照并绘图。
1.3 数据处理
同工酶区带的相对泳动率 Rf =酶带迁移距离/溴酚蓝迁移距离;聚类分析采用相似系数聚类法。
2 结果与分析
2.1 形态特征比较
变叶木约有 120 多个品种,目前栽培较多的品种大致属于 6 个变型。本试验对 7 个品种变叶木的
形态比较如下:
1)柳叶变叶木:叶细长,宽 5~6 mm,绿色,叶面有金黄色斑。
2)织女变叶木:叶带形,不规则螺旋扭曲,叶绿色,叶面带黄色斑。
3)匙叶变叶木:叶片披针形,前端匙状,叶绿色或黄绿色,阳光充足、气候炎热叶片亦会转红褐色。
4)雁爪变叶木:叶宽,有 3 裂,叶绿色,叶面有黄色斑点。
5)飞燕变叶木:叶带形,分成两段,中间仅中脉相连,形似黄蜂细腰,叶暗紫红色或墨绿色。
6)金鸡爪变叶木:叶带形,不规则螺旋扭曲,叶红色和绿色,中部黄色,并有黄色斑。
7)彩叶变叶木:叶卵形、倒卵形或椭圆形,叶长 10~15 cm,嫩叶黄色,后变为淡红色至绿色,叶脉
黄色或淡红色。
2.2 过氧化物酶同工酶比较
对 7 个品种变叶木的过氧化物酶同工酶进行分析,结果表明,变叶木谱带共有 14 条带,5 号品种
谱带数最少为 6 条,最多的 2 号品种为 11 条带。对 7 品种变叶木的过氧化物酶同工酶酶谱进行比较,
发现不同品种的过氧化物酶同工酶谱带存在差异,每品种都有自己的特征带,该谱带染色深且带较宽
(表 1),由此可较快地鉴别变叶木品种。
对变叶木过氧化物酶酶谱进行分析可知(图 2),酶谱共分为 3 个区,即:A(0~0.18)、B(0.18~
0.35)和 C(0.35~0.5),其中 A 区和 C 区同工酶谱带较少,B 区谱带较多。在 A 区谱带数有 2 条,其
中 1 条 7 个品种都有,该谱带染色深且宽,可作为变叶木的特征带;另外 1 条带仅 6 号品种有,可作
为该种(金鸡爪变叶木)的特征带。B 区内谱带共有 9 条,各品种谱带差异的变化主要表现在 B 区。
从图 2 可看出:2 号与 3 号谱带相同;6 号和 7 号谱带相似,只是 7 号少 1 条带;4 号谱带与 2 号和 3
号谱带数相差 2 条;1 号与 2 号、3 号谱带数差异 3 条;5 号谱带最少,仅 3 条带,与各品种谱带差异
最大。C 区含 3 条带,其中 1 号和 3 号谱带均为 1 条,2 号和 4 号谱带均为 3 条,5、6 和 7 号谱带均
为 2 条。
第 38 卷 ﹒14﹒
表 1 7 个品种变叶木过氧化物酶同工酶酶谱 Rf 值
注:品种编号 1 柳叶变叶木;2 织女变叶木;3 匙叶变叶木;4 雁爪变叶木;5 飞燕变叶木;6 金鸡爪变叶木;7 彩叶变叶木。* 表示特征带。
图 2 7 个品种变叶木过氧化物酶同工酶谱
注:谱带编号对应的变叶木品种名与表 1 同。
2.3 聚类分析
聚类分析表明,7 个品种可分为三大类,即 5 号,
2、3、4、6 号及 1、7 号。从亲缘关系看,7 个品种可
分为 2 大类:5 号与 1、2、3、4、6、7 号,说明 5 号
与其他品种差异最大;后者又分为两分支,一分支由 1
号、7 号组成,另一分支由 2、3、4、6 号组成;在后
一分支中 6 号与 2、3、4 又分为 2 类,而 2、3 和 4 号
又可分为 2 个分支,3 号单独一支,2、4 号呈姊妹关系
(图 3)。
(下转第 20 页)
品种编号 谱带
1 2 3 4 5 6 7
电泳区
1 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095 0.095
2 0.148*
A 区
3 0.190* 0.190 0.190* 0.190* 0.190 0.190
4 0.200 0.200*
5 0.209 0.209* 0.209* 0.209* 0.209 0.209*
6 0.223
7 0.228 0.228
8 0.248 0.248 0.248 0.248 0.248* 0.248*
9 0.281 0.281 0.281 0.281
10 0.305 0.305 0.305 0.305 0.305 0.305* 0.305*
11 0.338 0.338
B 区
12 0.385 0.385
13 0.400 0.400 0.400 0.400 0.400
14 0.442 0.442 0.442 0.442 0.442 0.442 0.442
C 区
带数合计 7 11 9 9 6 9 7
相似系数
图 3 7 个品种变叶木过氧化物酶
同工酶聚类分析
第 38 卷 ﹒20﹒
织培养[14]。但另一方面,这也是十分重要的遗传变异来源,对于作物优良品种的选育和改良有一定的
应用价值。
致 谢:集美大学生物工程专业邓华燕、郑金凤同学参与部分实验,特此致谢。
参考文献:
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(上接第 14 页)
3 讨 论
彭世清等[3]采用随机扩增多态 RAPD 技术分析 7 个变叶木品种间的遗传关系,用 15 个引物共扩增
出 85 个 DNA 片段,其中清晰、重复的片段有 64 个,占总数的 75.3%。在不同引物的扩增中,仅个别
种或品种在某一片段处有条带出现,这种其它种或品种所不具备的条带可作为该种或品种的特殊标记。
品种的特有遗传标记已作为重要的分子性状用于物种的鉴定,变叶木品种特有的遗传标记被检出,这
些品种特有的标记能够作为区别于其它品种的性状。因此,通过 RAPD 分子标记能准确地测定出各品
种的差异及亲缘关系,可作为变叶木分类的参考。
植物过氧化物酶同工酶是由单基因控制的同工酶,所以同工酶的差异来自基因的差异,而且酶谱
很少发生趋同进化,又是基因直接的产物,可以用来推测各分类群之间的亲缘关系[2]。本文从分子水
平探讨变叶木的亲缘关系,结果表明,7 个品种变叶木的过氧化物酶同工酶酶谱存在差异,说明叶形分
类能反映出各品种间的差异;对于织女变叶木和金鸡爪变叶木而言,2 个品种均属旋叶变叶木,其过氧
化物酶同工酶酶谱却存在较大差异,可见,叶形分类虽能反映品种间的差异,但叶形相同的品种也存
在差异,还有待今后进一步研究。
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