全 文 ：文章编号 :100028551 (2005) 042304203
辐照诱导的新雄性不育系过氧化物酶和
脂酶同工酶分析
林宝刚　张明龙　王桂荣
(浙江大学原子核农业科学研究所 ,浙江 杭州　310029)
摘 　要 :采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳法 ,对甘蓝型油菜细胞质雄性不育系 Polima、Shan2A、
Ogu 和辐照处理的新雄性不育系 Xin1 和 Xin2 及其保持系 Shan2B 的种子进行了脂酶和过氧化
物酶分析 ,结果表明 :5 个细胞质雄性不育系比保持系 Shan2B 多 1 条迁移率为 0145 的脂酶
( EST)谱带 ;Xin1、Shan2A 和 Polima 各有 4 条过氧化物酶 (POD)谱带 ,保持系缺少 1 条迁移率为
0161 的 POD 谱带 ,推测这一同工酶的表达可能与雄性不育相关。
关键词 :甘蓝型油菜 ;细胞质雄性不育 ;脂酶 ;过氧化物酶
ESTERASE AND PEROXIDASE ISOZYME ANALYSIS ON DIFFERENT CYTOPLASMIC
MALE2STERILITY( CMS) LINES INDUCED BYγ2IRRADIATION IN Brassica napus . L
LIN Bao2gang 　ZHANG Ming2long 　WANG Gui2rong
( Institute of Nuclear2Agricultural Science , Zhejiang University , Hangzhou , Zhejiang ,310029)
Abstract :Esterase and peroxidase isozyme in seed of Polima ,Shan2A ,Ogu and Xin1 and Xin2 Cytoplasmic Male2
Sterility ( CMS) line in Brassica napus L. were analyzed by means of vertical slab polyacrylamide gel
electrophoresid. Results showed that there were 2 bands of esterase isozyme in 4 cytoplasmic male2sterile lines and
1 band in maintainer line. Peroxidase isozyme pattern differences existed not only between cms lines and their
maintainer but also among 5 cytoplasmic male2sterile lines. There were 4 bands of peroxidase ( POD) isozyme in
Shan2A , Polima and Xin1 CMS. The maintainer missed a band whose moving rate was 0161. The different
expression of the POD and esterase Isozyme was correlate to the male2sterility.
Key words : Brassica napus L. ; Cytoplasmic Male2Sterility (CMS) ; esterase ; peroxidase
收稿日期 :2004209220
作者简介 :林宝刚 (1979 - ) ,男 ,山东惠民人 ,硕士研究生 ,主要从事油菜遗传育种的研究。张明龙为通讯作者 , Email :zml @zju. edu.
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高等植物的雄性不育性在农作物杂种优势利用上具有重大的潜在价值[1 ,2 ] ,以往已在细胞[3 ,4 ] 、遗
传[5 ] 、生理生化及分子生物学[6 ,7 ]等不同水平对雄性不育的机制进行过探讨 ,并分别对玉米、小麦、水稻、
萝卜、榨菜、大白菜等作物的雄性不育理化特性进行了研究[2 ,8～10 ] ,发现不育系与保持系在蛋白质和核
酸等方面都存在差异 ,而这种差异是由基因直接决定的 ,因而对基因表达的产物 ———同工酶的研究和分
析可推断基因的存在及表达规律。本文对甘蓝型油菜细胞质雄性不育系 Polima、Shan2A、Ogu、Xin1 和
Xin2 进行了脂酶和过氧化物酶同工酶分析 ,以正为选育杂种油菜的新胞质不育类型提供理论依据。
1 　材料和方法
供试材料为甘蓝型油菜细胞质雄性不育系 Polima、Shan2A、Ogu、Xin1、Xin2 和保持系 Shan2B。
403　 核 农 学 报　2005 ,19 (4) :304～306Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
Shan2A 和 Shan2B 由陕西省杂交油菜研究中心李殿荣研究员提供 ;Polima 由江苏农业科学院经济作物研
究所油菜研究室提供 ;Ogu 由西南农业大学农业生物学院李加纳提供 ;Xin1 和 Xin2 由浙江大学原子核
农业科学研究所用 500～800Gyγ射线辐照处理选育获得。用 17 个常规油菜品种与 Ogu CMS 连续回交
得到 17 个材料的 BC5 ,由本所油菜研究室提供。以上材料均在浙江大学试验农场播种。
样品制备 :选取 5 个胞质雄性不育系及其共同的保持系刚成熟的种子 ,加入 6 倍体积的磷酸提取液
置于研钵内研成浆状 ,10000rpm 离心 10min ;取上清液置于 4 ℃冰箱中备用。
选用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳法 ,分离胶的质量分数为 7 % ,浓缩胶的质量分数为 4 %。每孔点
样 50μL ,4 ℃电泳 ,浓缩胶电流 10mA ,分离胶 15mA ,3h 完成电泳。过氧化物酶同工酶用醋酸联苯胺法染
色 ,脂酶同工酶用坚牢兰染色法染色。
2 　结果与分析
211 　脂酶同工酶( EST)
5 种甘蓝型油菜胞质不育系种子的 EST同工酶酶谱见图 1 ,保持系 Shan2 B 的同工酶只有一条谱带 ,
而不育系都有 2 条谱带 ,保持系缺少的是迁移率为 0145 的谱带 ,推测这一同工酶可能与雄性不育有关。
Xin1 和 Xin2 在带的强度上有所不同。
212 　过氧化物酶( POD)
5 种甘蓝型油菜胞质不育系种子的 POD 同工酶酶谱见图 2 ,Shan2A 和 Polima 各有 4 条迁移率分别
为 0152、0158、0161 和 0161 的谱带 ,保持系缺少迁移率为 0167 的谱带 ,这一同工酶的表达可能与雄性不
育有关。Ogu 和 Xin2 比其他胞质不育系多出一条迁移率为 0178 的谱带。
图 1 　胞质不育系油菜种子的脂酶同工酶酶谱 图 2 　胞质不育系油菜种子的过氧化物酶同工酶酶谱
图 3 　17 个常规品种杂交 Ogu CMS的 BC5 过氧化物酶同工酶酶谱
　　为了验证 Ogu 和 Xin2 的迁移率为 0178 的特异谱带 ,对用 17 个常规品种杂交 Ogu CMS 得到的 BC5
材料进行过氧化物酶同工酶分析 ,酶谱见图 3。17 个材料都有这一特异谱带 ,只在颜色深浅上有差异
性。Xin2 具有和 Ogu 相似的 POD 谱带 ,但要准确鉴定 Xin2 的不育机理 ,还要从分子水平和生理生化方
面做进一步的研究。
503　4 期 辐照诱导的新雄性不育系过氧化物酶和脂酶同工酶分析
3 　讨论
本试验证明在同核异质的 5 个不同甘蓝型油菜细胞质雄性不育系 Shan2A、Polima、Ogu、Xin1 和 Xin2
的种子脂酶和过氧化物酶同工酶酶谱都与保持系 Shan2B 具有较大差异 ,5 个不育系间的过氧化物酶酶
谱也存在差异性。同工酶酶谱与酶带着色深浅的变化 ,反映了酶结构与活性的差异 ,不同发育时期酶带
是不一样的 ,大部分人都认为在花蕾时期进行同工酶分析是最能体现不育系和保持系差异的 ,对刚成熟
的种子进行同工酶分析还没见有人报道过。这一结果可能对于研究细胞质雄性不育的机理及其寻找恢
复系具有意义。
参考文献 :
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农科办办[2005 ]89 号
关于成立“中国农业科学院核农学研究中心”的通知
院属有关单位 :
我院作为我国核农学的发源地 ,经过半个世纪的发展 ,已建立了比较完整的核农学研究、人才培养
体系 ,并成为我国核农学领科研、学术交流和国际合作交流的中心。多年来中国农科院与国际原子能机
构建立了密切的合作关系 ,成为我国核农学国际合作的一个窗口。
为加强国家层面的平台建设和组织协调工作 ,经研究 ,决定成立“中国农业科学院核农学研究中心”
(以下简称“中心”) ,以规划全国核农学的发展 ,组织开展全国的科技攻关 ,协调我国核农学领域的国际
合作活动。中心主要任务是 ,有效整合我院在核农学领域的技术、人才、设施等资源优势 ;推动核农学科
技创新体系的形成 ,促进核农学学科的纵深发展 ,积极承担国家核农学研究项目 ;为国际原子能机构特
别是 RCA 地区农学的发展提出设计规划 ,协调国内各研究单位与本地区成员国之间的有关合作和交流
活动 ,使我院成为全国以及亚太地区核农学国际合作与交流中心。
“中心”不另增加编制 ,实行理事会管理制度 ,由院领导兼任理事长 ,国际合作局、科技局和相关研究
所的领导担任副理事长 ,“中心”挂靠农产品加工研究所 ,并设“中心”秘书处 ,负责协调处理日常工作。
中国农科院办公室
二 00 五年七月二十七日
603 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2005 ,19 (4) :304～306