全 文 ：第 13卷　第 3期
Vol. 13　 NO. 3
内　蒙　古　农　牧　学　院　学　报
Journal of Inner Mong olia Ins ti tu te
of Agricul ture & Animal Husband ry
1998年 9月
Sep. 1998
辽宁山楂矮生型和普通型过氧化物
酶同工酶研究①②
马翠兰　　　　 张玉兰 1
(福建农业大学园艺系 , 350002福州 1内蒙古农牧学院园艺系 )
摘要　采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法 ,对辽宁山楂 (Crataegus. Sanguiea Pa ll. )矮生型和普
通型 9个株系的叶片、枝皮和根皮过氧化物酶 ( POD)同工酶进行了测定。结果表明 ,不同器官
的 POD同工酶矮生型和普通型虽有共同酶带 ,但矮生型还具有自身特异性酶带 ;同龄树
POD同工酶活性矮生型高于或显著高于普通型。
关键词　辽宁山楂　矮生型　普通型　过氧化物酶　同工酶
中图资料分类号:　 S661. 5
STUDIES ON PEROXIDASE ISOENZYMES OF
DWARFED TYPE AND COMMON TYPE IN
Ctataegus sangyinea Pall.
Ma Cuilan　 Zhang Yulan[1 ]
( Depar tment o f Ho r ticultur e, Fujian Agricultural Univ e rsity , Fuzhou 350002)
( 1. Depa rtment o f Ho rticulture, Inner Mongo lia Institute of Ag riculture and Animal Husband, Huhho t,
010018)
Abstract　 The peroxidase isoenzyme in ba rk o f the shoo ts , leav es and bark o f the roo ts
f rom 9 lines of dw arfed type and common type of Crataegus sanguinea Pall. was mea-
sured by using polyacryla rnidegel elect ropho resis. The result show ed that the peroxi-
da se iso zyme elect ropho reg rams o f dif ferent o rgans for the 9 lines exhibi ted signi ficant
di fferences, th ere w ere mo re band numbers in the bark o f the roo ts than the leaves, the
band numbers in the same organs in addi tion to the same bands ow ned by these two
types ; There w ere higher peroxidase isoenzyma tic activi ties in dwa rfed types than the
common types ,Wh en Ctataegus sanguinea Pall. t rees w ere in the same age.
Key words　 Ctataegus sanguinea Pall. dw arfed type, peroxidase, isoenzyme
①② 　第 1作者:女 , 28岁 ,博士 ,目前从事果树生理学研究　收稿日期: 1998- 01- 08
同工酶作为基因表达的生理生化指标 , 近年来已被广泛应用于果树资源研究中 [3 ] .
苹果、梨 [ 6]、葡萄、猕猴桃 [1、 8 ]、李 [7、 10 ]、山楂 [4 ]、柑桔、龙眼 [5 ]的过氧化物酶同工酶研究已有
大量报道 ,但在山楂矮化性方面的研究甚少 ,内蒙古农牧学院果树教研室在内蒙古山楂资
源调查中发现辽宁山楂 Crataegus sanguinea Pall. )有矮生类型 (同龄树矮生型是普通型
树高的 1 /2～ 1 /3) ,为鉴定其矮化性 ,本试验对辽宁山楂矮生型和普通型过氧化物酶同工
酶酶谱和过氧化物酶活性进行了研究 ,旨在为山楂矮化砧的早期鉴定、预选提供科学理理
论依据。
1　材料和方法
1. 1　材料
试材取自内蒙古农牧学院山楂品种园的辽宁山楂 (Crataegus sanguinea Pall. ) 9个植
株 (株系 ) .其中矮生型 8年生 3株 (d1、 d2、 d3 ) , 20年生 1株 ( D) ;短枝型 8年生 1株 ( S) ;普
通型 8年生 3株 (v1、 v2、 v3 ) , 20年生 1株 ( V) .各株系均生长正常。
1. 2　方法
1. 2. 1　取样　 1994年 4月取 9个株系树冠外围一年生枝条 (基部 2cm以上 ,粗度 0. 4～
0. 6cm) , 5月中旬从 9个株系同一高度一年生枝上采基部第 6片无病虫害的成熟叶 , 5月
下旬取 9个株系的地下输导根 (东南向粗度 0. 3～ 0. 5cm) ,每次取样后用冰筒带回。
1. 2. 2　制样　将样品洗净吸干水分 ,剪碎混匀后 ,称取 1g ,加 5mlTris( pH6. 7)提取液 ,
在冰浴下研磨至匀浆 , 3500r /min离心 15min,取上清液加等体 40%蔗糖溶液 ,混均。
1. 2. 3　电泳 　采用 Drr - ll型稳压电泳仪 , 分离胶浓度 7. 2% , 浓缩胶浓度 3. 1%
( pH8. 9) ,电极缓冲液为 Tris- 甘氨酸缓冲液 ( p H8. 3) ,进样量 50m l,电泳电流 15～
25mA,电泳时间 4h,保持温度 0～ 4℃ ,并以 0. 2%溴酚兰作前沿指示剂。
1. 2. 4　染色　采用醋酸联苯胺染色法 [9 ]。
1. 2. 5　酶带迁移率 ( Rf )计算　参照 Kuhus的方法。
1. 2. 6　 POD活性测定　参照孙文全 [2 ]的方法 ,总稀释倍数为 750倍。
2　结果与分析
2. 1　枝皮 POD同工酶
2. 1. 1　 枝皮 POD同工酶谱　辽宁山楂矮生型和普通型 9个株系枝皮 POD同工酶谱有
11条酶带 ,按其集中程度分为 A、 B两区 (图 1) ,其中 A区有 3条酶带 ( A1、 A2、 A3) , Rf
值为 0. 24～ 0. 33,这 3条酶带是矮生型和普通型共有酶带 ; B区有 8条酶带 ( B1～ B8) , Rf
值为 0. 50～ 0. 70除 B1、 B2、 B3、 B4、 B7、 B8为共有酶带外 ,矮生型 ( d1、 d2、 d3、 D)和短枝型
( S)具有颜色深且较宽的 B6带 ,而普通型 ( V1、V 2、V3、 V)只具有较窄的 B5带 ,无 B6带。
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图 1　辽宁山楂枝皮过氧化物酶同工酶谱
2. 1. 2　枝皮 PO D同工酶活性　辽宁山楂 9个株系枝皮 POD同工酶活性测定结果 (附
表 )表明 ,酶活性从高到低的顺序是 0. 128(d3)> 0. 123(d1)> 0. 098( d2、 s)> 0. 090( D)>
0. 083(v1)> 0. 075(v3)> 0. 048( V )> 0. 038(v 2)。说明矮生型 (短枝型 )酶活性高于或显
著高于普通型 ,并且矮生型 8年生树枝皮酶活性均高于 20年生树枝皮中酶活性。
附表　 辽宁山楂不同器官矮生型与普通型过氧化物酶同工酶活性
POD活性 (△ OD470mg- 1 FW min- 1 )
器官　　 d1 d2 d3 s D v1 v2 v3 v
枝皮 0. 123 0. 098 0. 128 0. 098 0. 090 0. 083 0. 038 0. 075 0. 048
叶片 0. 053 0. 038 0. 054 0. 053 0. 023 0. 035 0. 015 0. 030 0. 015
根皮 0. 294 0. 210 0. 270 0. 195 0. 105 0. 180 0. 075 0. 120 0. 090
2. 2　叶片 POD同工酶
2. 2. 1　叶片 POD同工酶谱　由图 2可见 ,辽宁山楂 9个株系叶片 PO D同工酶谱共有 6
条酶带 , A区有 3条 ( Rf0. 12～ 0. 25)。 B区有 3条 ( Rf0. 47～ 0. 63) , B1带 ( Rf0. 47)和 B2
带 ( Rf0. 05)是 9个株系叶片共同具有的特征酶带 , 8年生矮生型 ( d1、 d2、 d3 )在 A区具有全
部的 3条带 ,且 A1带较宽颜色较深。 B区除 20年生普通型只有 2条特征酶带外 ,其余株
系都有 3条酶带。
图 2　辽宁山楂叶片过氧化物酶同工酶谱
65第 3期 马翠兰等: 　辽宁山楂矮生型和普通型过氧化物酶同工酶研究
2. 2. 2　叶片 POD同工酶活性　附表表明 ,酶活性从高到低的顺序是 0. 054(d3)> 0. 053
(d1、 s)> 0. 038( d2)> 0. 035(v 1)> 0. 030(v3)> 0. 023( D)> 0. 015(v、 2V )。即同树龄辽宁
山楂其叶片酶活性矮生型高于或显著高于普通型。
2. 3　根皮 POD同工酶
2. 3. 1　根皮 POD同工酶谱　辽宁山楂根皮 POD同工酶谱共有 13条酶带 (图 3) ,其中
A区有 5条酶带 ( A1～ A5) , Rf值为 0. 22～ 0. 35, B区有 8条酶带 ( B1～ B8) , Rf值为 0.
54～
0. 74,其中 B1、 B2、 B3、 B5、 B6、 B7、 B8这 7条酶带是 9个株系共有酶带可作为山楂根皮
POD同工酶的特征谱带。由图 3还可看出 8年生矮生型和短枝型根皮中具有 A1带 ,而
20年生矮生型和普通型均无 A1带 ;另一方面 ,矮生型和短枝型都有 B4带 ,而普通型无
B4带。
图 3　辽宁山楂根皮叶片过氧化物酶同工酶谱
2. 3. 2　根皮 PO D同工酶活性　辽宁山楂 9个株系根皮 POD同工酶活性测定结果 (附
表 )表明 , 8年生矮生型及短枝型根皮 POD同工酶活性高于或显著高于普通型。酶活性强
弱排列顺序为 0. 294( d1)> 0. 270(d3)> 0. 210( d2)> 0. 195( s)> 0. 180(v1)> 0. 120(v3)
> 0. 105( D)> 0. 090( V)> 0. 075( v2)。
2. 4　不同器官 POD同工酶比较
枝皮、叶片、根皮 3个器官相比较 ,根皮 POD同工酶酶带最多 ,有 13条 ;枝皮次之 ,有
11条 ;叶片最少 ,有 6条。说明植物的同工酶表现存在着组织器官的特异性 ;从酶谱上看 ,
3种器官都是 B区酶活性高于 A区 ,这可以从酶带显色的先后顺序颜色深浅看出 ,从酶
活性测定结果可知 ,在相同进样量下 ,根皮 POD同工酶活性较强 ,枝皮的次之 ,叶片的较
小。
3　讨　　论
3. 1　 POD同工酶与植株生长势的关系
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同工酶是基因表达的方式之一。 植物在生长发育过程中 ,基因逐渐表达 ,有特殊的酶
和结构蛋白连续合成或分解 ,引起酶和同工酶变化 ,进而指示形态的形成 [6 ]。 赫珍华研究
认为 ,金坪矮生栗与普通板栗叶、茎的 POD同工酶酶带在数目多少和色泽深浅方面有显
著差异。董绍珍等对三叶海棠的研究也有类似结果。 本试验研究发现 ,辽宁山楂矮生型
(短枝型 )枝皮 POD同工酶酶谱有宽及染色深的 B6带 ,而普通型只有较窄的 B5带 ,无 B6
带 ;叶片 POD同工酶酶谱矮生型 ( 8年生 )有 A1带 ,而普通型缺少 A1带 ;根皮 POD同工
酶酶谱表现出 8年生矮生型有 B4带 ,而其余株系均无 B4带 ,由引可见 , POD同工酶酶谱
与果树植株生长势密切相关 , 8年生矮生型辽宁山楂具有自己的特有酶带。因此 , PO D同
工酶可作为山楂育种中矮化性预选和鉴定的生化指标。
3. 2　 POD同工酶活性与植株生长势的关系
对辽宁山楂矮生型 (短枝型 )和普通型 3个器官 PO D同工酶活性测定结果表明 ,矮生
型辽宁山楂枝皮同工酶活性是普通的 1. 17～ 2. 07倍 ; 叶片中矮生型酶活性是普通型的
1. 50～ 1. 81倍 ;根皮中矮生型是普通型的 1. 17～ 2. 07倍。此外 , 8年生矮生型 (短枝型 )同
工酶活性高于 20年生矮生型酶活性 ,且 20年生矮生型叶片枝皮的 POD同工酶活性与普
通型类似 ,这可能是树龄的影响使 PO D同工酶活性下降。因此 ,对果树生命周期中 POD
同工酶酶谱及活性的变化规律有待于进一步研究。
参　考　文　献
1　丁士林 ,朱秀珍 .猕猴桃过氧化物同工酶研究 .安徽农业大学学报 , 1997, 24( 4): 395～ 397
2　孙文全 .联苯爱比色法测定果树过氧化物同工酶活性的研究 .果树科学 , 1988, 5( 3): 105～ 108
3　吕英民 ,品曾仁 ,高锁柱 .核果类果树同工酶研究进展 .河北果树 , 1993, 5( 1): 35～ 38
4　张玉兰 ,崔瑞雪 ,尹玉和 .山楂枝皮过氧化物同工酶及嫁接亲和力初探 .内蒙古农牧学院学报 , 1993,
14( 3): 12～ 18
5　陈熹 ,柯冠武 .应用过氧化物同工酶分析对福建龙眼品种的分类初探 .中国果树 , 1989, ( 1): 18～ 21
6　林伯年 ,沈德绪 .梨树不同器官在不同时期的过氧化物同工酶研究 .浙江农业大学学报 , 1982, ( 2):
167～ 176
7　钟秀芬 ,张立彬 ,于凤鸣 .中国李品种过氧化物同工酶研究 .园艺学报 , 1992, 19( 2): 123～ 128
8　晁无疾 ,张铜会 .猕猴桃雌雄株同工酶差异研究 .中国果树 , 1987, ( 2): 42～ 44
9　袁晓华 ,杨中汉 .植物生理生化实验 .教育出版社 , 1982, 60～ 64
10　班俊 ,褚孟媛 .受精对子房过氧化物同工酶及其活性的影响 .落叶果树 , 1988, ( 2): 4～ 6
67第 3期 马翠兰等: 　辽宁山楂矮生型和普通型过氧化物酶同工酶研究