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2013年
第 6期
2013
№6
辽 宁 林 业 科 技
Journal of Liaoning Forestry Science＆ Technology
野杏（Armeniaca vulgaris）为蔷薇科杏属植物[1]，
是杏的一个天然变种，与西伯利亚杏、东北杏（辽
杏）等统称为广义上的山杏[2]，具有重要的生态、经
济和社会价值。野杏原产于中国的黄河流域，王利
兵研究表明野杏分布地域广阔，但分布大多不集
中，主要分布于豫西、晋陕、陇东黄土丘陵沟壑、宁
夏缓坡丘陵盆地、伊犁谷底低中山阳坡等地[3]。野
杏在黄土高原地区历史悠久，多数处于野生、半野
生状态，长期的自然杂交及地区间的引种产生了多
种变异类型，种质资源异常丰富[2]。目前我国山杏
种质资源的研究取得了一定的成就，发现了许多表
现型存在变异的山杏种质资源。如张立彬，王同坤
等在河北发现“绿萼山杏”[3]和“甜仁山杏”[4]。赵桂
玲等在辽西地区发现11个山杏特异种质，包括甜仁
山杏、粉花山杏、双仁山杏、垂枝山杏等[5]。李明等
采用形态学观测法研究陕西、甘肃的山杏种质资源
收稿日期：2013-08-09
基金项目：国家林业公益性行业科研专项（201004034）；中央财政林业科技推广示范资金项目（［2010］02）。
*通讯作者
黄土丘陵区野杏表型变异种质的
种子可溶性蛋白图谱研究
余海滨，董胜君*，李 爽，雷鸣雷，马发旺，吴月亮，刘明国
（沈阳农业大学林学院，辽宁 沈阳 110866）
摘 要：运用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术，对黄土丘陵区野杏表型变异种质43株样木的种子可
溶性蛋白图谱进行研究。结果表明：43株表型变异野杏样木的种子可溶性蛋白电泳谱带丰富、多
态、稳定，蛋白质亚基主要集中在14.4～66.5 KD，分布较广，多数种质都有其特征谱带。依据特征
谱带的分子量进行聚类，将43株表型变异野杏样木划分为9类。从蛋白质水平得到的分类结果与
形态特征及生物学特性既有相似之处，也有一定程度的异质性。研究表明种子蛋白质可作为野杏
种内类群划分的遗传标记。
关键词：野杏；表型变异种质；黄土丘陵区；种子可溶性蛋白图谱
中图分类号：S793 文献标识码：A 文章编号：1001-1714（2013）06-0006-05
Studies on seeds soluble proteins map of phenotypic variation germplasms of
Armeniaca vulgaris in loess hilly and gully region of China
YU Haibin, DONG Shengjun*, LI Shuang, LEI Minglei, MA FAwang, WU Yueliang, LIU Mingguo
（College of Forest, ShenyangAgricultural University, Shenyang 110866, China）
Abstract：Using SDS-PAGE electrophoresis technique, to study the seed soluble proteins map of 43 phenotypic variation germ-
plasms samples ofArmeniaca vulgaris in loess hilly and gully region of China. The results showed that seeds soluble proteins bands of
43 phenotypic variation germplasms samples of Armeniaca vulgaris are rich, polymorphism and stability, the proteins subunits are
mainly concentrated in between 14.4～66.5KD, the distribution are very wild, most of the germplasms have its characteristic bands.
According the molecular weight of characteristic bands to classification, 43 phenotypic variationArmeniaca vulgaris samples are divid-
ed into 9 categories. The classification results on protein level are similarities with the morphological and biological characteristics, but
also have some heterogeneity on some extent. Study shows that there are huge potential for varieties improvement of Armeniaca vul⁃
garis the seeds proteins can be used as genetic markers for divide intraspecies taxon ofArmeniaca vulgar.
Key Words：Armeniaca vulgaris; phenotypic variation germplasm; loess hilly and gully region; seeds soluble roteins map
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变异情况，收集37种变异类型，依据果、核的形态特
征将其分为5大类[6]。
种子蛋白是植物体中一类表达率高、能大量积
累且不易降解的蛋白质，其电泳谱带稳定性高、专
一性强，且这种专一性差异不受植物生长环境的影
响。种子蛋白质电泳技术在作物品种真实性鉴定、
种子纯度检验、品种间遗传差异和种质资源遗传分
析等方面有了广泛研究[7]。早在 1985年，小麦的醇
溶蛋白电泳就列入了国际规程[8]。刘明国等运用种
子可溶性蛋白 SDS-PAGE电泳技术，研究了丰产、
晚花、抗冻、甜仁等西伯利亚杏初选优株的遗传特
性，表明西伯利亚杏种子可溶性蛋白谱带丰富、多
态且稳定，活性强，可作为山杏种内的遗传标记[9]。
李明等采用 SDS-PAGE电泳法对黄土高原形态特
征典型的山杏进行种子可溶性蛋白质含量和图谱
分析，并依此将37种山杏典型类型聚为5类[10]。
总体来说，山杏种质资源的调查和种子可溶性
蛋白电泳的研究主要集中在西伯利亚杏，野杏的相
关研究还未见报道。本研究在黄土丘陵区野杏种
质资源调查的基础上，对43株表型变异的野杏进行
种子可溶性蛋白SDS-PAGE电泳谱带分析，旨在构
建表型变异野杏的种子蛋白图谱，从蛋白质水平分
析表型变异野杏种质的遗传变异特征，为该地区野
杏的种质资源鉴定、种内分类和良种选育及利用提
供依据。
1 研究区域概况
野杏种质资源调查区域包括甘肃会宁县、镇原
县，宁夏回族自治区彭阳县、海原县，属于典型的黄
土丘陵区，海拔 1 100～2 955 m，年均降水量 340～
507 mm，年均气温 6.9～9.5℃，主要土壤类型为黄
绵土、黑垆土、缃黄土等。用于本项试验材料的表
型变异野杏主要分布于镇原县和彭阳县。
2 研究方法
2.1 试验材料与试剂
2.1.1 试 材
试验材料为种质资源调查筛选出的 43株表型
变异野杏样木（表1），包括密刺型、粉红花、大花、半
开小花、褶皱花、双雌蕊、多雌蕊、重瓣花、红褐色花
药、雌蕊发育完全、雌蕊极高、心形叶、红色果皮、李
味、果皮开裂、内黄、小核、大核、甜仁甜肉、甜仁苦
肉等变异类型。采集其种子进行可溶性蛋白
SDS-PAGE电泳分析。
2.1.2 试 剂
丙烯酞胺（Acr）；N，N’-亚甲双丙烯酞胺
（BIS）；甘氨酸（Gly）；过硫酸铵（AP）；三羟甲基氨基
甲烷（TriS）；十二烷基硫酸铵（SDS）；β-疏基乙醇；
表1 表型变异野杏的种子可溶性蛋白电泳试材及其采集地点
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
编 号
NPWW204
GHHH212
GHHH211
GZ232
NPCM144
NPHH141
NPGG148
NPHS165
NHXB170
NPBB162
NPBY167
NPCC163
NPHH142
GHHH213
NPCC257
变异类型
褶皱
红果皮
大核
多雌蕊
晚花
大花
晚花
大核
小核
大核
红果皮
甜肉甜仁
内黄
小核
甜肉甜仁
采集地点
彭阳县
王洼镇
会宁县
汉岔乡
会宁县
汉岔乡
镇远县
平泉镇
彭阳县
草庙乡
彭阳县
红河乡
彭阳县
古城镇
彭阳县
红河乡
海原县
西安镇
彭阳县
白阳镇
彭阳县
白阳镇
彭阳县
城阳乡
彭阳县
红河乡
会宁县
汉岔乡
彭阳县
城阳乡
序号
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
编 号
GHHH209
NPGG234
NPHH258
NPCC259
NPGR262
NPCC253
NPCC252
NPCL250
GHHH210
NPWW239
GZ248
NPCL247
NPGW233
NPGW254
GZ261
变异类型
大核
双雌蕊
甜肉甜仁
甜肉甜仁
果皮开裂
雌蕊发育
完全
雌蕊发育
完全
半开小花
小核
褶皱
粉红花
粉红花
双雌蕊
雌蕊发育
完全
李味
采集地点
会宁县
汉岔乡
彭阳县
古城乡
彭阳县
红河乡
彭阳县
城阳乡
彭阳县
古城镇
彭阳县
城阳乡
彭阳县
城阳乡
彭阳县
城阳乡
会宁县
汉岔乡
彭阳县
王洼镇
镇原县
临泾乡
彭阳县
城阳乡
彭阳县
古城镇
彭阳县
古城镇
镇原县
孟坝镇
序号
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
编 号
NPBY121
NHBB120
NPCC119
NPGD118
NPGW117
NPGD116
NHP114
NPGD107
NPGG105
NPWW104
NPHX103
NPCC102
NPHX101
变异类型
小核
甜肉甜仁
褶皱
红果皮
大花
小核
粉红花
大核
大圆果
粉红花
甜肉甜仁
大圆果
心形叶
采集地点
彭阳崾岘
标准地
彭阳县
白阳镇
彭阳县
城阳乡
彭阳县
古城镇
彭阳县
古城镇
彭阳县
古城镇
海原牌
路山林场
彭阳县
古城镇
彭阳县
古城镇
彭阳县
王洼镇
彭阳县
红河乡
彭阳县
城阳乡
彭阳县
红河乡
余海滨等：黄土丘陵区野杏表型变异种质的种子可溶性蛋白图谱研究第 6期 2013年
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辽 宁 林 业 科 技第 6期 2013年
四甲基乙二胺（TMED）；苯甲基磺酰氟（PMSF）；甲
醇；盐酸；甘油；冰醋酸；溴酚蓝；标准蛋白Marker；
超纯水。
2.2 种子可溶性蛋白SDS-PAGE电泳
2.2.1 样品溶液提取
每个表型变异野杏取种子 2粒，加入液氮研磨
后转入10 mL离心管中，加－20℃预冷丙酮，振荡摇
匀后，－20℃过夜脱脂。在4℃、10 000 r/min的条
件下离心 10 min，弃掉丙酮，取杏仁粉 4 ℃风干备
用。称取干燥杏仁粉0.1 g，放入2 mL离心管中，加
入预冷的提取缓冲液1 mL，在4℃下反复振荡后静置
30 min，10 000 r/min离心10 min，取上清液0.5 mL转
入 2 mL离心管，再加入 0.5 mL上样缓冲液振荡混
匀，沸煮5 min后，在－20℃下保存。
2.2.2 电 泳
参考《分子克隆实验指南》[11]和《生物化学实验
技术》[12]，浓缩胶采用 5%的 pH值 6.8的Tris-HCl缓
冲液；分离胶采用10%的pH值8.8的Tris-HCl缓冲
液；标准蛋白Marker亚基分子量为94.0、66.2、45.0、
33.0、26.0、20.0、14.4 KD；电极缓冲液为pH值8.3的
Tris-甘氨酸；用北京六一仪器厂生产的DYY-SB型
稳流稳压电泳仪进行SDS-PAGE电泳。
上样量 10 μL，开始时电流 7 mA，待溴酚蓝进
入分离胶 0.5 cm时，加大到 25 mA。当溴酚蓝迁移
至凝胶底部停止电泳，取出凝胶。凝胶用含有0.1%
考马斯亮兰R250、10%冰醋酸、50%甲醇的染色液
染色 8 h，再用含有 5%甲醇、7%冰醋酸的脱色液脱
色至条带清晰为止。
2.2.3 数据处理
运用UMAX Power look 2100XL扫描仪对脱色
后的凝胶进行拍照，用BIO-RAD Qualityone软件分析
图谱条带信息，并结合人工判读确定谱带类型，最后用
SPSS软件依据谱带类型对43个样品进行聚类分析。
3 结果与分析
3.1 野杏种子可溶性蛋白谱带分析
对 43株表型变异野杏样木进行种子可溶性蛋
白分析，结果见图1～3。野杏种子可溶性蛋白电泳
谱带丰富、稳定，不同类型间存在一定的差异，既有
相同的蛋白质谱带，又有各自特异的谱带类型，各
样品间亚基的差别显示了其独特的蛋白质组成模
式和遗传特性。运用Qualityone软件判读分析条带
表明：野杏种子可溶性蛋白质亚基较多、分布较广，
其中62.8、58.8、39.0、35.1、23.1、18.0 KD这6种亚基
为所测野杏种子可溶性蛋白所共有。
大多数样品在47.3 KD亚基附近蛋白条带丰度
值较高，而样品4、8、41、36丰度值较低。样品2、3、5、
8、9、10、11、20、29、34、35、36、38、39在41.6 KD亚基
附近蛋白条带丰度值较高，其它样品均较低。大多
数样品在 26.5 KD亚基附近蛋白条带丰度值较高，
其中，样品4、8、12、14、37、39、41、42丰度值较低。
图1 野杏种子可溶性蛋白SDS-PAGE图谱（样品1～15）
图2 野杏种子可溶性蛋白SDS-PAGE图谱（样品16～30）
图3 野杏种子可溶性蛋白SDS-PAGE图谱（样品31～43）
3.2 野杏种子可溶性蛋白聚类分析
根据Quantityone软件读带，结合人工判读分
析，确定每个野杏样品的谱带，用SPSS软件进行聚
类分析。结果见图 4。以标尺 12.5为界，43个样品
可分为9大类。
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余海滨等：黄土丘陵区野杏表型变异种质的种子可溶性蛋白图谱研究第 6期 2013年
第 1大类包括 24这一个类型，相比其它类型，
在 41.6 KD和 26.5 KD的亚基丰值较低。典型形态
特征：大花，卵形小叶，叶尖尾尖，梭形小扁果，卵形
小核，甜肉苦仁。
第 2大类包括 35和 36，相比其它类型，在
53.8 KD亚基丰值较低，在 41.6 KD亚基丰值较高，
这两个品种间个别亚基也存在一定差异，如样品35
的 47.3 KD亚基丰度高于样品 36。典型形态特征：
大花，叶尖渐尖，卵形小果小扁核，苦仁；其中样品
35号为苦肉，36号为甜肉。
第 3大类包括 22和 23，相比其它类型，在
41.6 KD和33.4 KD亚基丰值较低，但在这两个品种
间，样品 22在 30.6 KD亚基的丰值高于样品 23，而
样品 23在 26.5 KD亚基的丰值高于样品 22。典型
形态特征：小花，卵圆形大果，卵圆形核，叶基截形；
其中样品23号果色为黄带红斑点、果肉酸涩，22号
为黄果皮甜肉。
第4大类包括3、5、6、7、10、13、17、25、28和30，
相比其它类型，这10个样品在47.3 KD亚基丰值较
高，谱带基本相似，但也存在一定差别，如样品3、5、
10在 41.6 KD亚基丰值高于这一类型中其它样品。
典型形态特征：大圆果，卵形大扁核、晚花；其中样
品 13号青果皮，28号甜仁，13号粉花，25号花瓣褶
皱，30号叶表粗糙。
第5大类包括1、4、12、15、19和21，相比其它类
型，该类型在 41 KD和 32 KD亚基丰值较低，样品
间也存在一定差异，样品 4在 47 KD亚基丰值低于
同类型其它样品。典型形态特征：甜肉甜仁，部分
为双雌蕊，圆果卵形扁核；其中样品4号的叶子较小
且近圆形，1号和 21号为苦仁，1号花瓣褶皱，15号
叶表粗糙。
第 6大类包括 18和 20，相比其它类型，在
20.4 KD和 33.4 KD亚基丰值较低，但样品 18在
41.6 KD亚基丰值低于样品 20。典型形态特征：卵
形大长叶，大圆果，大扁核，甜肉；其中样品 18号甜
仁，20号粉花。
第 7大类包括 2、9和 11，相比其它类型，在
33.4 KD亚基丰值低，41.6 KD亚基丰值较高，3个样
品间，样品2在30.6 KD亚基丰度值低于另外2个样
品。典型形态特征：大花、近圆形叶、果皮红晕、圆
果圆核；其中样品11号苦肉、花瓣褶皱，2号小花、小
果小核、小圆叶、叶基渐尖。
第 8大类包括 41和 37，在 20.4 KD、26.5 KD亚
基丰值较低，但在这两个样品间，样品41在41.6 KD
亚基丰值高于样品 37。典型形态特征：叶表粗糙，
卵圆形大果，卵形扁核；样品 41号黄色果皮非常厚
且甜，37号粉花，果皮带红斑，果肉酸涩。
第 9大类包括 8、14、16、26、27、29、31、32、33、
34、38、39、40、42和 43，样品间谱带基本相似，个别
亚基存在着一定差异，如样品 8、14、27、29、32、34、
38、40、42、43在 33.4 KD亚基丰值低于其它样品。
从形态上来说，该类集合了野杏的大部分特征，基
本都为圆果扁核，但花冠、叶片、果和核的大小不
一，果皮从黄色到红斑点到红晕，其中样品 40号苦
肉，27、32、34甜仁，14和 33号花瓣褶皱，29号叶表
粗糙。
图4 野杏种子可溶性蛋白Q聚类分析
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辽 宁 林 业 科 技第 6期 2013年
4 结论与讨论
4.1 蛋白质是基因表达的产物，其差异能够反映基
因的组成差别。种子蛋白电泳图谱在一定程度上
代表种质的属性，因此可作为鉴定种内遗传多样的
手段。本研究表明 43株表型变异野杏样木的种子
可溶性电泳谱带丰富、多态、稳定，不同类型间存在
一定的差异，谱带的迁移速率随亚基的多少和分子
量的大小而存在明显的快区和慢区，大多数野杏种
质都有其特征谱带，谱带的数目、位置、宽窄和颜色
深浅都存在明显的差异。野杏种子可溶性蛋白亚
基主要集中在 14.4～66.5 KD，分布较广，亚基在位
置和丰度值上存在明显的差异，这都是野杏的特性
亚基，是野杏亲缘关系确定和遗传分类的重要依
据。本研究与李明等[10]的研究结果类似。
4.2 根据野杏种子可溶性蛋白特征谱带的分子量
聚类，将 43株表型变异的野杏划分为 9类。这 9类
在种子可溶性蛋白亚基的丰度和谱带的多态性等
方面都存在较大的差异，表明表型变异野杏种质的
品种改良潜力巨大，亲缘关系较近的类型可进行杂
交育种。从生化水平所得的分类结果与形态特征、
生物学特性的描述有相同之处，也存在一定的差
异，不同分子量的蛋白亚基种类将野杏划分为不同
的类群，为种内分类提供了相应的依据；同一类别
共有的亚基反映了具有共同形态特征的野杏集合，
其亚基丰值的多寡反映了不同样木遗传的特异
性。两者不一致的可能原因：一是该区域野杏长期
处于野生状态、半野生状态，且分布零散，样木的生
长环境条件存在一定的差异，加之地区间或地域间
的引种，增强了基因的可塑性，遗传表达受到影响，
造成了表型差异；二是形态特征是蛋白质特异性表
达的结果，野杏的表型变异可能受特定蛋白质的控
制，依据蛋白质的差异性对野杏进行种内分类，剔
除了环境的影响，因此分类结果不一致。
4.3 黄土丘陵区的野杏种质资源异常丰富，存在较
多的变异类型，为良种选育和品种改良提供了重要
的物质材料。依据形态学观测不能对野杏种质进
行全面的分类，难以确定种内亲缘关系的远近；而
蛋白具有丰富、多态、稳定、专一的特性，可检测性
强，通过种子蛋白质进行遗传鉴定可弥补形态鉴定
的不足，其分类结果也可与形态特征和生物学特性
相互印证，从而完善野杏种质资源的分类体系。形
态特征和蛋白质鉴定不能反映野杏所有的遗传信
息，在进行野杏种内类群划分和遗传多样性研究
时，还可借助同工酶技术和分子标记等手段对野杏
进行更加全面、细致的研究。
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（责任编辑：张素清）