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第 29卷第 5期 唐山师范学院学报 2007年 9月
Vol. 29 No.5 Journal of Tangshan Teachers College Sep. 2007
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基金项目：唐山师范学院研究资金资助项目（02C070403），唐山市科学研究项目（06234501A-9）
收稿日期：2007-01-19
作者简介：陈桂平（1972-），女，河北泊头人，硕士，讲师，主要从事植物分子遗传学研究。 - 33 -

菘蓝叶片中过氧化物酶同工酶与霜霉病关系的研究
陈桂平，客绍英，陈玉芹
（唐山师范学院 生命科学系，河北 唐山 063000）

摘 要：菘蓝易感病品种窄叶植株的患病叶片与正常叶片相比过氧化物酶同工酶谱带加强，并且产生 2条新
的 Rf=0.11 和 Rf=0.51 过氧化物酶同工酶谱带，抗病植株与易感病植株的正常叶片中同工酶酶谱基本一致，但后
者的酶带强度高于前者。过氧化物酶活性测定结果表明：菘蓝叶片中过氧化物酶活性与霜霉病有一定关系。叶片
感病后，POD活性增强。同时本文还探讨了过氧化物酶同工酶与菘蓝品种鉴定之间的关系。
关键词：菘蓝霜霉病；过氧化物酶同工酶；抗病性；品种鉴定
中图分类号：R282.2 文献标识码：A 文章编号：1009-9115（2007）05-0033-03

菘蓝[1](Isatis Indigotica Fort)为十字花科二年生草本植
物，以根和叶入药，根称“板蓝根”，叶称“大青叶”，有清
热解毒、凉血利咽的功能。经调查，菘蓝易患霜霉病，严重
者使叶片枯黄，影响菘蓝的品质和产量。
同工酶酶谱是植物体内生化特性的反映，许多研究表
明：当病原物侵染植物后，会使植物组织发生特殊的代谢变
化，迅速诱导产生许多新的同工酶。文献报道，植物感病后，
机体中的过氧化物酶往往会迅速发生变化，例如，正常的大
豆叶子有 2条过氧化物酶酶带，接种大豆花叶病病毒后，当
病灶扩展时，出现 2条新增加的酶带[2] 。同时，就特定植物
而言，有些过氧化物酶同工酶带是品种中所固有的特征性酶
带，比较稳定，可以作为标志酶带鉴定品种类别，例如，7
属 11 种木兰科植物的分析[3]。实践中，许多学者研究了过
氧化物酶同工酶与作物抗病性和品种鉴定之间的关系，但对
菘蓝感染霜霉病后过氧化物酶同工酶的变化及品种鉴定之
间的关系还未见报道。本实验旨在通过同工酶的电泳分析，
探讨过氧化物酶同工酶与菘蓝霜霉病的关系，为菘蓝霜霉病
的抗病性鉴定提供理论依据。并利用过氧化物酶酶谱的变化
鉴定种内品种。
1 材料与方法
1.1 材料
材料为唐山市玉田县同仁堂药材基地种植的菘蓝，有 2
个品种，即宽叶菘蓝与窄叶菘蓝。其中宽叶植株抗病力强，
对霜霉病免疫，没有采集到患霜霉病的叶片；窄叶植株抗病
力差，易患霜霉病。本实验共采集 3种叶片为样本，即宽叶
正常植株、同一窄叶植株的正常叶片及窄叶感病叶片，置于
-20℃的冰箱中保存备用。
1.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳检测过氧化物酶同工酶
（1）取菘蓝幼叶，除去叶脉，准确称取 1g叶片，加入
少量样品提取缓冲液（稀释 4 倍的浓缩胶缓冲液），置冰
浴研钵内匀浆后定容至 5ml，4℃条件下 10 000rpm 离心
15min，上清液为过氧化物酶同工酶的粗提液。
（2）采用垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电泳，分离胶浓度
7.5%，pH8.8；浓缩胶浓度 3%，pH6.8；电极缓冲液 Tris-甘
氨酸（pH8.3）。用溴酚蓝甘油作指示剂，双板电泳，电泳初
始电流 20 mA，待前沿进入分离胶时，电流调至 50~60mA，
电压为 100V，电泳至溴酚蓝标志到达距凝胶前沿 1.5cm 时
停止电泳。
（3）醋酸联苯胺染色、固定、照像、绘图。计算酶带
迁移率 Rf值。
1.3 愈创木酚法测定过氧化酶活性[4]
1.3.1 材料
菘蓝嫩叶，即宽叶植株正常叶片、同一窄叶植株正常叶
片及有病叶片
1.3.2 酶液的制备
取 2g 菘蓝嫩叶，放入研钵中，加适量磷酸缓冲液，研
磨匀浆，将匀浆液全部转入离心管中，于 4℃条件下 3000rmp
离心 10min，上清液转入试管中，沉淀用 5ml磷酸缓冲液再
提取两次，将上清液仍移入试管中，定容至 10ml，低温保
存备用。
1.3.3 酶活性的测定
酶活性的测定在 722型分光光度计上进行，反应体系包
括：2.9ml 0.05mol/L磷酸缓冲液（pH 5.5）；1.0ml 2% H2O2；
1.0ml 0.05mol/L 愈创木酚；0.1ml 酶液。用加热煮沸 5min
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的酶液为对照，反应体系加入酶液后，立即于 307K水浴中
保温 3min，然后迅速稀释 1 倍，470nm 波长下比色，每隔
1min记录 1次吸光度，共记录 5次，然后以每分钟内 ∆A470
变化 0.01为一个酶活单位，计算酶的活性。
酶活性的计算：
过氧化物酶活性（OD470/g.min）= t×0.01×Vs×
×A470
W
VT∆
∆A470：为反应时间内吸光度的变化；w为嫩叶鲜重 g；
t为反应时间 min
VT：为提取的酶液总体积；Vs为测定时取用的酶液体积；
2 结果与分析
2.1 菘蓝 POD同工酶酶谱变化
由图 1可见，POD同工酶谱带总共有 4条即 A带，
迁移率 Rf=0.08；B 带，迁移率 Rf=0.11；C 带，迁移率
Rf=0.30；D带，Rf=0.51。迁移率 Rf=酶带电泳距离/指示
剂电泳距离。
从图 1中可以看出，同一植株窄叶感病叶片在 Rf=0.11
和 Rf=0.51处增加 2条新带，即 B带和 D带，且在 Rf=0.08，
0.30处的酶带加深；宽叶正常叶片与窄叶正常叶片都具有 A
带、C带，但宽叶酶带较窄叶的弱。










图 1 菘蓝叶片过氧化物酶同工酶酶谱图和模式图
（1宽叶正常；2窄叶正常；3窄叶有病 ）
表 1 过氧化物酶同工酶酶带的迁移率（Rf）
A band B band C band D band
宽叶正常
normal leaf in wild plant 0.08 0.30
窄叶正常
normal leaf in narrow plant 0.08 0.30
窄叶感病
susceptible leaf in narrow plant 0.08 0.11 0.30 0.51
表 2 感病植株与正常植株 POD活性的比较
品 种
specifies
酶 活 性 POD activity（OD470/g.min）
1 2 3
平均酶活性(avage POD activity
（OD470/g.min）
宽叶正常
normal leaf in wild plant
0.00 0.00 0.00 0.00
窄叶正常
normal leaf in narrow plant
1.67 1.67 1.67 1.67
窄叶感病
susceptible leaf in narrow plant
3.33 6.67 8.33 6.11
由于取自同一植株，菘蓝感染霜霉病的窄叶叶片与正常
叶片的遗传基因是一致的，都具有 A带、C带，它们的同工
酶酶谱相比，感病叶片产生了 2条新的酶带，且原有的两条
酶带加宽，加强。正常的宽叶植株与正常窄叶植株同工酶酶
谱一致，但后者的活性略强于前者。
2.2 菘蓝过氧化物酶活性变化
从表 2可以看出，同一植株感病叶片 POD活性比正常
叶片显著增高，前者的 POD活性为 6.11，后者为 1.67（表
(-)
A band
B band

C band
D band
1 2 3
(+)
1 2 3
(-)
(+)
A band
B band
C band
D band
陈桂平，客绍英，陈玉芹：菘蓝叶片中过氧化物酶同工酶与霜霉病关系的研究
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2）；宽叶植株 POD 活性低于窄叶植株 POD 活性。即总活
性顺序：窄叶有病＞窄叶正常＞宽叶正常。结果表明，菘蓝
感染霜霉病植株叶片 POD 活性增强；窄叶正常植株比宽叶
正常植株的 POD 活性要稍高一些，这与同工酶酶谱分析相
一致。
3 讨论
3.1 过氧化物酶同工酶与菘蓝抗病性的关系
过氧化物酶是植物体中普遍存在的一种氧化还原酶，在
植物生长发育过程中和各种不良条件下会发生变化。当植物
受到病原菌侵染后，体内过氧化物酶活性增加并迅速诱导产
生许多新的同工酶带。本实验中，易感病的窄叶品种患病叶
片的同工酶酶谱中的酶带增多、加宽，颜色加深，活性增强，
这与马建萍等利用POD同工酶测定谷子（粟）品种对黑穗病
的抗性[5]中的同工酶酶谱的变化规律相符。另有报道，小麦
感染白粉病后，POD同工酶活性显著增高[6]，这也与本实验
结果相一致。一般来说，植物生长旺盛组织中的过氧化物酶
活性要低于成熟和衰老组织中的活性，陈建中等的研究也表
明，抗苹果轮纹病品种具有较低的POD活性[7] 。本实验中，
宽叶正常植株与窄叶正常植株的叶片相比，POD同工酶谱带
一致，只是酶带稍浅，POD活性也较低。推测原因可能是两
个品种的抗病性不同的缘故，即抗病植株POD同工酶含量
低，越是易患病的植株，POD同工酶含量越高。
目前，植物抗病性的生化机制尚未完全了解，但已有研
究表明，感病性通常由一个显性基因或细胞质控制（可能是
线粒体基因）。因此，利用POD同工酶与抗病性之间存在的
相关性，进一步深入探讨菘蓝抗病的生化机制，对揭示不同
抗性基因作用的生化本质具有十分重要的意义。
3.2 过氧化物酶同工酶与菘蓝品种鉴定的关系
有些过氧化物酶同工酶带是品种中所固有的特征性酶
带，比较稳定，可以作为标志酶带鉴定品种类别。本实验中
宽叶正常植株与窄叶正常植株都具有 A带、C带，说明它们
之间有很高的同源性；但酶带强度并不相同，宽叶植株略低
于窄叶植株；并且宽叶的 POD 活性也低于窄叶。我们采集
样品时，发现宽叶菘蓝不患病，窄叶菘蓝易患霜霉病，推测
可能与抗病性不同有关，因此，我们可以通过测定 POD 同
工酶的谱带和活性差异对其进行品种鉴定。
参考文献：
[1] 徐晗,方建国,刘云海.板蓝根最新研究进展[J].中草药,2003,34 (4):10-11.
[2] 顾沛雯,关晓庆,龚玉梅.葡萄叶片中过氧化物酶同工酶与卷叶病的关系[J].宁夏农学院学报,2002,23(3):8-11.
[3] 林新春.7属 11种木兰科植物的过氧化物酶同工酶分析[J].江西林业科技,2004,(4):6-7.
[4] 李合生,孙群,赵世杰,等.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000.164-165.
[5] 马建萍,古世禄,独俊娥,等.利用 POD同工酶测定谷子（粟）品种对黑穗病的抗性[J].华北农学报,2001,16(1):44-49.
[6] 杨家书,李舜芳,吴畏.小麦品种对白粉病抗性与过氧化物酶的关系[J].植物病理学报,1984,14(4):235-240.
[7] 陈建中,盛炳成,刘克钧.过氧化物酶同工酶与苹果抗轮纹病的关系[J].果树科学,1996,13(2): 103-104.

Study on the Relationship between the Peroxidase Isoenzyme in
Leaves of Isatis Indigotica Fort and Plas Mopara Viticola
CHEN Gui-ping, KE Shao-ying, CHEN Yu-qin
(Department of Biology Science, Tangshan Teachers College, Hebei Tangshan 063000, China)

Abstract: Analysis of peroxidase(POD) isoenzyme showed that the bands of POD isoenzyme in infected leaves were not only
darker in color but also produced two new bands than in normal leaves from the same susceptible plant. The number of isoenzyme
bands in normal leaves in resistant plants were as same as in susceptible ones, but the color of the latter were darker. The activity
of POD was analysed in leaves of Isatis Indigotica Fort. The infection of Plas mopara viticola resulted in increase in the activities of
POD in the susceptible plant. In normal leaves, the activity of POD in plants was a little higher than the resistant plants. At the
same time, the relationship between peroxidase isoenzyme and species identification in Isatis Indigotica Fort was discussed.
Key words: Isatis Indigotica Fort Plas mopara viticola; Peroxidase isoenzyme; Resistanse; species identification
责任编辑、校对：李春香