全 文 ：植物生理学通讯 第 44卷 第 3期，2008年 6月 441
‘砀山酥’梨果实发育过程中几种酶的谱带和活性变化
刘连妹 1,2，王洪涛 1，屈海泳 2，张绍铃 1,*
1南京农业大学园艺学院，南京 210095；2淮阴工学院生化学院，江苏淮安 223001
提要：幼果期间，‘砀山酥’梨果实中的过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的总活性高，同工酶谱带数多，而后，随
着果实的生长发育而下降并趋于稳定，花后90 d左右出现一条特异性POD同工酶条带；超氧化物歧化酶(SOD)的同工酶
谱带和活性在整个发育过程中变化不明显。
关键词：‘砀山酥’梨；果实；发育；同工酶
Changes of Isoenzyme Patterns and Activities of Several Enzymes during De-
velopment of Fruits in Pear cv. ‘Dangshansu’
LIU Lian-Mei1,2 , WANG Hong-Tao1, QU Hai-Yong2, ZHANG Shao-Ling1,*
1College of Horticulture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;2College of Life Science and Chemical Engineering,
Huaiyin Institute of Technology, Huaian, Jiangsu 223001, China
Abstract: Peroxidase (POD, EC 1.11.1.7), polyphenoloxidase (PPO, EC 1.14.18.1) and superoxide dismutase (SOD,
EC1.15.1.1) from each developmental stage of fruits in pear cv. ‘Dangshansu’ were analyzed by SDS-PAGE. The
results showed that both the band number of isoenzyme and activities of PODs or PPOs increased during develop-
ment of young fruits, then decreased and trended to stability. A new special band of POD was observed 90 days after
flowering. For SOD, no obvious change was observed throughout the whole development period.
Key words: pear cv. ‘Dangshansu’; fruit; development; isoenzyme
收稿 2008-01-28 修定 2008-04-07
资助 国家自然科学基金(30270956)和淮阴工学院科研基金
(HG 0 6 06 )。
* 通讯作者(E-mail：nnzsl@njau.edu.cn；Tel：025-84396580)。
植物个体发育的本质是生物的遗传信息在不
同时间和空间选择性的表达，特异的基因表达产
生了组织特异的同工酶谱(曾明和杨柏云 2006)。
同工酶技术在园艺植物生理学中的应用相当广泛，
Scandalions (1974)在分析植物中酶的异质性中曾列
出过 46种同工酶系统，它们的基因表达谱皆随着
植物发育阶段或营养状况而变化。李秉真等
(2001)报道苹果梨中 POD活性于花芽分化临界期
达到最高值，在花蕾、花萼分化期活性下降，花
瓣、雄蕊、雌蕊分化期 POD 活性变化不大。关
军锋(1994)报道，采后鸭梨果实果心的抗坏血酸
氧化酶活性高于果肉，随着采后天数的延长，果
实的过氧化物含量呈现下降趋势。梨果实整个发
育过程中的酶活性变化尚未见报道。本文以‘砀
山酥’梨为试材，检测了‘砀山酥’梨果实生
长发育过程中 POD、PPO、SOD活性和它们的
同工酶酶谱变化，探讨这些同工酶的出现和变化
与果实发育之间的关系。
材料与方法
以南京农业大学梨资源圃中的‘砀山酥’梨
(Pyrus bretschneideri Rehd. cv. ‘Dangshansu’)为试
材，随机选取 3株生长健壮、无病虫害的果树，从
花后 10 d起，每隔 5 d采集果实样品 1次，每次
随机取 10 个发育正常的果实，用冰盒带回，冷
藏(-20 ℃)。
制备酶液时，称取3克果肉，加入3 mL 0.0125
mol·L-1的 Tris-HCl缓冲液(pH 6.8)，研磨后于 4 ℃
下以 10 080×g离心 10 min，取上清液，即为
POD、PPO和 SOD粗提液，置于 -20 ℃冰箱中
保存备用。
POD、PPO、SOD同工酶 SDS-PAGE分析
中的凝胶配制和电泳条件参照何忠效和张树政
(1999)书中的方法，每孔加 20 µL酶液，重复 3
次。POD活性染色采用改良的联苯胺染色方法(何
忠效和张树政 1999) ； PPO活性染色参照张淑改
等(1999)文中的方法；SOD同工酶SDS-PAGE电泳
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以及活性染色参照罗广华和王爱国(1983)的方法。
POD活性的测定参照张志良和瞿伟菁(2003)
书中的方法，以每克鲜重每分钟吸光值变化
[∆A465·min-1·g-1 (FW)]为 1个酶活性单位。PPO活
性测定参照Dogan和Dogan (2004)文中的方法，以
每克鲜重每分钟吸光值变化[∆A420·min-1·g-1 (FW)]为
1个酶活性单位。SOD活性测定采用NBT还原法
(Wang等 2005)，以抑制 50% NBT光化还原的酶
量定为 1个酶活性单位。
结果与讨论
1 ‘砀山酥’梨果实不同发育时期的POD同工酶
谱变化
过氧化物酶(POD)在植物体内主要有两方面的
作用，一方面与植物正常的形态发生和形态的建
成有关，另一方面与植物的抗逆性有关(蒋选利和
李振歧 2001)。‘砀山酥’梨果实发育过程中 POD
同工酶活性条带(图 1)呈现以下特点：(1)幼果期的
图 2 ‘砀山酥’梨生长发育过程中的 POD活性变化
Fig.2 Changes of POD activities during the development of
fruits in pear cv. ‘Dangshansu’
每个点表示平均值 ± 标准误。
图 1 ‘砀山酥’梨果实不同生长发育阶段的 POD同工酶电泳图谱
Fig.1 Isoenzyme patterns of POD in pear fruits cv. ‘Dangshansu’ at different development stages
POD同工酶染色深且条带粗，同工酶条带数量比
成熟果多；(2)‘砀山酥’梨果实发育过程中存在
一条主要的POD同工酶带(图1中箭头所示染色最
深的条带)，此酶带的活性在幼果期最高，以后
随着梨果实的生长发育而下降，与‘砀山酥’梨
发育过程中 POD总活性呈下降趋势(图 2)一致；
(3)在‘砀山酥’梨果实发育后期(花后 90 d)出现
一条小分子量(位于胶板前端)的POD同工酶带(图
1箭头所示新酶带)。
此外，P O D 同工酶总活性随着‘砀山酥’
梨果实的生长发育而下降，幼果期 POD总活性明
显高于成熟果，落花后 100 d左右果肉中 POD总
活性很低，几乎没有活性(图 2)。
2 ‘砀山酥’梨果实不同发育时期的PPO同工酶谱
变化
‘砀山酥’梨发育过程中出现 4条明显的 PPO
同工酶谱带，且有 2条酶带在果实发育过程中变
化明显(图 3)，这与鞠志国等(1998)和吴耕西等
(1992)在莱阳梨和鸭梨中的检测结果一致。谱带 I
表达的量随着果实发育而下降，谱带 II和 III活性
变化趋势与之相反，它们的表达量随着果实的发
育而减少或增加。在果实发育后期(花后 85 d)，
谱带 II和 III活性明显升高，同时出现一条新的谱
带(IV)。此外，随着果实的成熟，‘砀山酥’梨
果实中 PPO同工酶总活性下降(图 4)，与肉眼观
察到的暴露在空气中的果肉褐变速度变慢的趋势
一致，说明 PPO活性高低与果肉褐变的速度呈
正相关。
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图 4 ‘砀山酥’梨生长发育过程中的 PPO活性变化
Fig.4 Changes of PPO activities during the development of
fruits in pear cv. ‘Dangshansu’
每个点表示平均值 ± 标准误。
图 5 ‘砀山酥’梨果实不同生长发育阶段 SOD同工酶电泳图谱
Fig.5 Isoenzyme patterns of SOD in pear fruits cv. ‘Dangshansu’ at different development stages
图 3 ‘砀山酥’梨果实不同生长发育阶段 PPO同工酶
电泳图谱
Fig.3 Isoenzyme patterns of PPOs in pear fruits cv.
‘Dangshansu’ at different development stages
3 ‘砀山酥’梨果实不同发育时期的 SOD同工
酶谱变化
‘砀山酥’梨果肉有 5条 SOD同工酶谱带(图
5)，其中谱带 II染色最深，暗示编码这条酶带的
基因最稳定。随着果实的成熟，各个酶带表达的
量略有上升。图 6 显示，‘砀山酥’梨果实生
长发育过程中SOD同工酶的总活性变化在总体上
比较平缓，各个发育阶段的SOD同工酶总活性没
有明显差异。总体趋势是，幼果期活性稍低，而
后缓慢上升，30 d后保持稳定，70 d左右又略
有上升。各个阶段的 SOD 活性差异不显著。
总之，‘砀山酥’梨果实发育过程中 POD、
PPO和SOD三者的同工酶电泳谱带变化与三者的
离体活性变化相一致，三者在果实不同发育阶段
均有 1 (或者 2)条主要酶带，果实接近成熟时，出
现 1条新的小分子量的 POD同工酶带，这条新谱
带调控哪些生理反应，它的出现与‘砀山酥’梨
图 6 ‘砀山酥’梨生长发育过程中的 SOD活性变化
Fig.6 Changes of SOD activities during the development of
fruits in pear cv. ‘Dangshansu’
每个点表示平均值 ±标准误。
果实成熟有什么相关性，还需深入研究。
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