全 文 ：植物生理学通讯 第41卷 第6期，2005年12月 813
特优系列杂交稻种子纯度的鉴定
胡群宝* 陈森 夏清华 蔡惠娇 何德银
农业部农作物种子质量监督检验测试中心，广州510500
Identification of Seed Purity from Hybird Rice (Oryza spp.) of A Series of Teyou
Varieties
HU Qun-Bao*, CHEN Sen, XIA Qing-Hua, CAI Hui-Jiao, HE De-Yin
Crop Seed Quality Supervising and Testing Center of the Ministry of Agriculture of China, Guangzhou 510500, China
提要 用等电聚焦技术(IEF)对特优系列品种及其亲本种子蛋白进行了分析，2- 氯乙醇不能提取 F1 代的亲本互补蛋白带，
而用 40% 的 2- 氯乙醇与 15% 的巯基乙醇混合液则能有效提取 F1 代亲本互补带。采用此种互补谱带，可鉴定“特优 524”
和“特优 721”品种的种子样品，其结果与田间小区种植鉴定的差异较小。
关键词 等电聚焦；杂交稻；特优系列品种；纯度鉴定
收稿 2005-03-23 修定 　2005-09-13
致谢 工作中得到华南农业大学生科院王晓峰先生的指导。
*E-mail: huqunbao@126.com, Tel: 020-37288067
我国杂交稻的常年种植面积为 1.5 亿 hm2 左
右，占水稻总播种面积的 50%~ 5 5 %。种子纯度
鉴定一直是困扰种子生产单位和管理部门的问题。
近几年来，胡群宝等[1]用蛋白质的等电聚焦技术
(isoelectric focusing，IEF)[2]鉴定杂交稻种子纯
度，已在少数几个水稻品种上取得成功[4~10]。这
一技术能否在生产中应用，还需进一步试验。
特优系列杂交稻品种是以“龙特浦 A”为母
本交配选育而成的一系列品种。“特优 524”(粤
审稻 1997004)和“特优721”(粤审稻 2002009)系
广东省汕头市农业科学研究所用“龙特浦 A”分
别与“R524”和“R721”组配而成的杂交稻组
合，分别于 1997 年和 2002 年通过广东省农作物
品种审定委员会审定。
本文以“特优 5 2 4”和“特优 7 2 1”及其
亲本为材料，探讨蛋白质等电聚焦技术在杂交稻
种子纯度鉴定中的应用前景。
材料与方法
1 材料
水稻(Oryza spp.)杂优系列“龙特浦 A”、
“R 5 2 4 ”、“R 7 2 1 ”、“特优 5 2 4 ”和“特优
721”种子由广东省汕头市农业科学研究所提供。
2 方法
聚丙烯酰胺凝胶的制备参照Westermeier[2]的
方法进行，种子蛋白的提取、点样、电泳条件
的设置、缓冲液浓度的配置、染色、田间种植
对比鉴定等过程按文献 1 的方法进行。
结果与讨论
1 提取液种类与浓度对种子贮藏蛋白谱带的影响
在研究鉴定特优系列杂交稻种子的真实性与
纯度时发现，45% 的 2- 氯乙醇[1]不能有效提取F1
代的亲本互补蛋白带，不同浓度的2-氯乙醇提取
液也没有效果。为了寻找最佳种类的提取液，我
们分别对不同浓度乙醇、乙醇胺、磷酸缓冲液(0.1
m m o l ·L-1)、巯基乙醇、乙二醇、氯化钠( 0 . 1
mol·L-1)共 6种试剂进行了试验。结果表明，只有
4 0 % 的巯基乙醇能够提取 1 条父本带，染色较
浅。2-氯乙醇和巯基乙醇混合使用时的效果比单
独使用巯基乙醇的好。对不同浓度的2-氯乙醇和
巯基乙醇混合提取液反复多次试验结果表明，
40% 的 2- 氯乙醇与15% 的巯基乙醇混合液能有效
提取 F1 代亲本互补带。
2“特优 524”的 IEF 图谱
采用上述提取液，得到了“特优 5 2 4 ”的
IEF 图。从图 1 可以看出，亲本与杂种 F1 代间明
显有 2 条互补谱带，杂交种有一条与母本相同的
a 带，还有一条与父本相同的 b 带，a、b 两条带
同时在杂交种中出现，在亲本中只出现 1 条。据
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此，我们认为它是识别“特优 524”真假杂种的
关键，也是进行纯度鉴定的依据。
3“特优 721”的 IEF 图谱
图 2 是“特优 721”的 IEF 图谱。从图 2 中
可以看出，“特优 7 2 1 ”与“特优 5 2 4 ”的带
型有些不同，说明基因型上是有明显差异的，显
示a、b两条互补带是可用作识别“特优721”真
假杂种的依据。
4“特优 524”和“特优 721”种子纯度鉴定的
比较
根据 a、b 带型的有无，我们对“特优 524”
和“特优 721”的种子纯度快速鉴定与田间种植
鉴定作了对比。结果是，样品编号为C040004 和
C040006 的“特优 721”的种子田间鉴定结果分
别为 97.6% 和 89.2%，而室内快速鉴定的纯度分
别为98%和 88%；样品编号为C040028和 C040029
的“特优524”的种子田间鉴定结果分别为93.6%
和 66.0%，而室内快速鉴定的纯度分别为 90% 和
69%。由此可见，两种鉴定方法所得到的结果差
异较小，显示 IEF 技术快速鉴定杂交稻种子纯度
是比较可靠的。
总之，寻找亲本的特征蛋白或标志基因片段
是水稻杂交种子的真实性与纯度鉴定的基础。品
种间 DNA 水平上的差异一般都能通过在蛋白水平
上表达反映出来。由于不同品种的特性差异较
大，一种蛋白提取液往往不能提取出所有品种的
特征性蛋白，单独使用 2- 氯乙醇能提取“华优
桂 9 9”[1 ]、“博优 35 5 0”[5 ]、“博优 9 9 8”[6 ]等
品种的特征蛋白，而对“特优 5 2 4 ”和“特优
721”却无效，这正是杂交稻种子纯度室内快速
鉴定困难的原因之一。本文通过筛选不同的提取
液，发现 40% 的 2- 氯乙醇与 15% 的巯基乙醇混
合液能有效提取特优系列品种的亲本互补带。这
表明特征蛋白在F1 代是存在的，只要找到合适的
提取液，特征蛋白就能在电泳图谱上显示出来。
参考文献
1 胡群宝, 夏清华, 陈森. 用等电聚焦技术鉴定杂交稻华优桂
99的种子纯度. 植物生理学通讯, 2004, 40(5): 597~598
2 Westermeier R. Electrophoresis in Practice. 3rd ed. D-69469
Weinheim (Federal Republic of Germany); WILEY-VCH
Verlag GmbH, 2001. 171~182
3 胡群宝, 夏清华, 陈森等. 几个水稻品种的种子蛋白超薄等
电聚焦谱带的差异. 种子, 2003, (5): 49~50
4 胡群宝, 夏清华，陈森等. 利用等电聚焦技术对杂交稻丰优
428种子纯度的快速鉴定. 杂交水稻, 2004, 19(3): 55~56
5 胡群宝, 夏清华, 陈森等. 杂交稻博优3550种子真实性与纯
度的快速鉴定. 种子, 2004, 23(7): 90~91
6 胡群宝, 夏清华, 陈森等. 杂交稻博优998种子真实性与纯
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7 严敏, 王晓峰. 杂交玉米、水稻和辣椒种子品种真实性和纯
度的室内快速鉴定. 华南农业大学学报(自然科学版), 2003,
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8 王晓峰, 黄惠玲, Knoblauch R等. 超薄等电聚焦电泳技术
在水稻品种鉴定上的运用. 种子, 2000, (4): 6~9
9 王晓峰, 赵婷. 超薄等电聚焦电泳技术及其在种子纯度鉴定
中的运用. 种子, 2000, (6): 55~57
10 蒋昌华, 王和勇, 陈润政等. 利用等电聚焦技术鉴定杂交水
稻种子纯度. 种子世界, 2001, 224(8): 23~24
图 1“特优 524”的 IEF 电泳
从左到右依次是：母本、F 1 、父本各 6 条。
图 2“特优 721”的 IEF 电泳
从左到右依次是：母本、F 1 、父本各 6 条。