全 文 ：植　　　物　　　研　　　究
BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH
第 18 卷　第 1 期 1998 年　1月
Vol.18　No.1 Jan., 　1998
过氧化物同工酶在樟子松种源区划上的应用
满秀玲1　曹积服2　姚玉君1
(1.东北林业大学 ,哈尔滨　150040)　(2.黑龙江省食品工业学校 , 哈尔滨　150086)
摘　要　采用电脉的方法得到樟子松过氧化物同工酶谱带 ,对其谱带进行方差分
析 、主成分分析和聚类分析 ,根据分析结果可将樟子松十个种源划为两个大的种源
区 ,4个小的种源区。大的种源区为阿尔山 、罕达盖为代表的沙土种源和以金山 、塔
河为代表的山地种源 。小的种源区是分别以漠河 、图强 、红花尔基和卡伦山为代表
的各自独立的种源区 。区划结果与地理气象因子区划结果基本一致 。
关键词　樟子松;同工酶;种源区划
THE APPLICATION OF PEROXIDASE
ISOENZYME ON SPEICES SOURCE DIVISIONSOF
PINUS SYLVESTRIS VAR.MONGOLICA
Man Xiu-ling 1　Cao Ji-fu2　Yao Yu-jun
(1.Northeast Fo restry University , Harbin 150040)
(2.Food Industr Schoo l of Heilongjiang P rovince , Harbin 150086)
Abstract　Based on elect ric swimming.The peroxidase isoenzyme spectrums of pinus
sylvetris were gained and done by variance analysis , main-composit ion analysis and
gathering analysis.The results showed the species sources w ere divided into twe big
species source areas w hich w ere sand soil species source respresented by Aer M ountain
andHandagai and mountain region species source respresented by Gold Mountain and
Ta river , and four small independent species source area respresented by M e river ,
Tuqiang , Honghuaerji and Kalun Mountain.This result w as consistent wi th that divid-
ed by meteorological factors.
Key words　Pinus sylvetris;Isoenzyme;Division of species source
樟子松(Pinus sylvetris)主要分布在大兴安岭北部 ,在呼伦贝尔草原的沙丘上亦有生长
良好的樟子松林 。在其天然分布区内选择 8个种源 ,即漠河 、图强 、塔河 、金山 、卡伦山 、红花
收稿日期:1997-3-10
尔基 、罕达盖及阿尔山 ,同时又选择 2个人工分布区 ,即高峰和辽宁省章古台种源(见图 1 、
2)。对这十个种源进行同工酶分析 ,进行种源区划 ,目的在于了解树种的地理变异 ,揭示地
理变异与环境因子的关系 ,了解在试验地点的不同种源的表现 ,为当地造林选择最适合的种
源 ,挑选出自然界中可以利用的遗传变异类型 ,为育种工作和遗传学研究提供科学数据。
图 1　樟子松天然分布规律图
F ig.1　The law of na tive distribution of Pinus sylvetris
1.材料和方法
试验所用种子是采自北纬 42°43′～ 53°24′,东经 119°15′～ 127°31′之间的十个产地。这
些种子都是选自生长结实较好的标准樟子松林 ,分别采自 30棵优树混合而得到的标准樟子
松种子。材料是发芽 7天的幼根 ,长度为 3cm 。首先用 800 型离心沉淀器对樟子松种子幼
根进行同工酶提取 ,然后制板 、灌胶 、加样 、电泳 ,最后对酶谱胶板染色和固定 ,并用温箱烘干
待用〔1 , 2〕。
2.结果与分析
2.1　过氧化物同工酶的分析
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图 2　樟子松种源分布图
Fig.2 The distribution of species sources of Pinus sy lvetris
根据电泳试验得到樟子松 10个种源过氧化物同工酶谱带 ,为了找出樟子松 10个种源
间过氧化物同工酶之间的差异 ,首先进行各种源平均谱带数的方差分析(见表 1)。因为 F >
F 0.01 ,所以各产地间平均谱带数存在极显著的差异 。也就是说从过氧化物同工酶角度分析
遗传变异 ,可以初步的证明各产地间存在遗传变异 。由于种源间存在显著差异 ,所以樟子松
生长分布区就可以利用同工酶酶谱频率进行种源的初步区划。
表 1 方差分析结果
Table 1 The results of variance analysis
变异来源 自由度 离差平方和 均　　方 均方比 F a
组　间
随　机
总　和
9
671
680
144.505
1737.600
1882.130
16.056
2.589 F=6.2
F0.05=1.63
F0.01=2.43
从表 2可以看出 ,在这七条谱带中 ,迁移率为 0.37 和 0.35的谱带在各种源中比较稳
851 期　　　　　　　　　满秀玲等:过氧化物同工酶在樟子松种源区划上的应用
定 ,迁移率为 0.53和 0.44的谱带变动较大 ,变幅在 0.07 —0.63 , 0.07—0.06之间 ,迁移率
为 0.50的谱带在罕达盖 、漠河 、图强 、红花尔基 、章古台 、阿尔山六个种源中比较稳定 。
表 2 各种源酶谱频率
Table 2 The fraquency of enzyme spectrums of species sources
种
源
迁 移 率 0.53 0.50 0.46 0.44 0.40 0.37 0.35
高　峰
卡伦山
金　山
罕达盖
塔　河
漠　河
图　强
红化尔基
章古台
阿尔山
0.54
0.17
0.63
0.11
0.61
0.32
0.13
0.23
0.43
0.07
0.17
0.26
0.28
0.63
0.46
0.88
0.60
0.72
0.65
0.63
0.10
0.56
0.34
0.35
0.49
0.56
0.22
0.15
0.50
0.27
0.33
0.46
0.51
0.66
0.52
0.39
0.07
0.15
0.24
0.50
0.44
0.42
0.32
0.63
0.18
0.54
0.19
0.38
0.46
0.59
0.47
0.54
0.82
0.86
0.45
0.71
0.57
0.81
0.37
0.59
0.58
0.78
0.58
0.62
0.56
0.41
0.60
0.51
0.52
0.58
图 3　樟子松不同种源普带频率示意图
Fig.3 The fraquency of enzyme spectrums of species sources
　　下面对酶谱频率进行主成分分析和欧氏距离系统聚类相结合的方法分析 。对樟子松过
氧化物同工酶谱带频率做主成分分析 ,得到十个种源的第一 、第二向量值 ,将二向量值做为
坐标值 ,并结合地理位置和方差分析结果 ,可将这 10个产地的樟子松分为四个区 ,以罕达
盖 、阿尔山为代表的的大兴安岭南部区 ,以塔河 、金山 、卡伦山为代表的大兴安岭东北区 ,以
图强为代表的大兴安岭北部区 ,以红花尔基为代表的大兴安岭南部区 ,但同阿尔山代表的区
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图 4　过氧化物同工酶带谱对种源区划
Fig.4　The division of species sources w ith peroxidase isoenzyme
域有着遗传差异(见图 4)。漠河还
须进一步的研究 。
利用主成分分析得到的二个
向量值进一步系统聚类 ,先将几个
样本各自为一类 ,计算它们之间的
欧 氏 距 离 D =
∑n
i=1
(x 1i - x 2i)2 ,选择欧氏距离
最小的两个样本归为一类新样本;
计算新类和其它样本的欧氏距离 ,
选择欧氏距离最小的二个样本或
新类归为一个新类 ,每次合并缩小
一个类直到所有样本都划为一个
类为止。
聚类结果如图 5 ,从欧氏距离
为 2.00处截取可得到与主成分分
析相同的结果。同样可把樟子松
十个种源分成四个种源区 。
2.2　十个种源与地理气候因子关
图 5　酶谱聚类分析结果
Fig.5　The results of ga thering analy sis on enzyme
spectrum
系的分析
从表 3 可 以 看 出 , 迁 移 率为 0.53 、
0.50 、0.40的谱带与经度的相关最显著 , 0.40 、
0.50的谱带与经度呈负相关 ,即经度越大 ,该带
谱的频率越小 ,为 0.53的谱带与经度呈正相
关 ,随经度的增加 ,其频率也在增大。0.50 、0.
37 、0.34的谱带与降雨量相关紧密 ,为 0.50 、0.
37的谱带与降雨量呈负相关 ,0.35 的谱带与降
雨量呈正相关。0.37的谱带与积温呈较强的负
相关 , 0.40的谱带与纬度的相关较大 ,随纬度增
加而 0.40的谱带频率减小 ,0.53的谱带随海拔
的升高而减小。
871 期　　　　　　　　　满秀玲等:过氧化物同工酶在樟子松种源区划上的应用
　　表 3 各地理气象因子对各条谱带的相关表
Table 3　The relation of geographical and meteorological fators and enzyme spectrum
因
子
迁 移 率 0.53 0.50 0.46 0.44 0.40 0.37 0.35
年均温℃
降雨量 mm
相对湿度%
海拔高度 m
年积温℃
无霜期 d
纬　度
经　度
0.1893
0.2745
-0.1479
-0.782
0.4321
0.0854
0.1708
0.5886
-0.1750
-0.6570
0.1973
0.4288
-0.2569
-0.0075
-0.1084
-0.7742
0.060
0.400
-0.1996
-0.5032
0.2664
0.0919
0.0775
0.3154
-0.377
0.272
0.1863
0.0364
-0.2470
-0.2926
0.0078
0.0733
0.1865
-0.1066
-0.1426
0.2679
0.0083
0.2641
-0.5134
-0.5015
-0.3669
-0.5850
0.4038
0.3940
-0.5917
-0.4502
0.2421
-0.3403
0.0954
0.5475
-0.1904
-0.1718
-0.0053
0.1361
0.0056
0.4580
利用年均温 、降雨量 、相对湿度 、海拔 、年积温 、无霜期等气象因子对樟子松十个种源进
行主成分分析。
结合地理位置可把气象因子的主成分分析结果划为四个区:大兴安岭北部气候区(塔
河 、漠河 、图强 、金山),大兴安岭南部气候区(阿尔山 、罕达盖),小兴安岭西北气候区(卡伦
山 、高峰)和辽宁彰武气候区(章古台)(见图 6)。
图 6　气象因子对种源区划
Fig.6　The dicision of species sources with meteorological facto rs
对六个气象因子依据主成分
分析结果 ,并考虑两个特征根值进
一步做聚类分析 ,得到与主成分分
析相同的结果。
3.种源区划和讨论
经樟子松 10个种源过氧化物
同工酶酶谱主成分分析 ,可以得到
罕达盖 、阿尔山在第一向量上得分
相近 ,可划为同一种源区 ,在气象
因子主成分分析和聚类分析中 ,同
样的阿尔山和罕达盖可划为一个
气候区 ,并且阿尔山和罕达盖同属
于沙地上的种源 ,各方面的条件也
有很大的相似性 ,所以它可代表沙
地种源区 。
过氧化物同工酶主成分分析和聚类分析均得到金山和塔河归为一类的结果 ,气候因子
的分析也得到归为同类的结果 ,并且在地理位置上很相近 ,在土壤条件方面也是相近的 ,所
以金山和塔河可划为一个山地种源区。
从以上两个种源区的划分来看 ,是符合客观事实的 ,同工酶分析与气象地理分析相吻
合 ,并且在同一个种源区内其土壤均系同一类型。
对于漠河 、卡伦山 、红花尔基 、图强这四个种源 ,同工酶分析和地理气象因子分析所得的
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结果均存在很大的差异 ,两方面在区划上达不到协调一致 ,所以对于漠河 、卡伦山 、红花尔
基 、图强这四个种源应各视为一个独立的种源区。
章古台和高峰人工林在同工酶分析中可以得出:①章古台和红花尔基遗传变异很相近 ,
可划为同类。而实际上经过调查证实章古台的人工林种子确系来自红花尔基 ,所以同工酶
分析确有其研究价值 。②高峰和图强在酶谱分析中很相近 ,可划为一个区 ,因两产地的遗传
变异是较一致的 ,但是我们现在还不知道高峰的人工林种子准确的地理来源 ,从分析结果来
看 ,高峰的人工林种子很可能是来源于图强一带。
4.结　　论
4.1　樟子松过氧化物同工酶共有 7条谱带 , 7条谱带分布较均匀 ,其中迁移率为 0.37 、0.35
的谱带出现的频数较大且较稳定 ,其它谱带出现的频率也较大 ,但变幅较大 。
4.2　根据过氧化物同工酶谱带的方差分析 、主成分分析和聚类分析均表明樟子松种源间存
在地理变异 ,这是长期自然选择的结果 。
4.3　樟子松种源可划为两个大的种源区和 4个小的种源区 。大的种源区为以阿尔山 、罕达
盖为代表的沙土种源和以金山 、塔河为代表的山地种源 。小的种源区是分别以漠河 、图强 、
红花尔基和卡伦山代表的各自独立的种源区 。
参　　考　　文　　献
1.沈熙环.用同工酶研究欧洲赤松在有性 、无性繁殖下的遗传结构.遗传学报 , 1985 , 8(3)
2.桷慧生.植物同工酶研究的某些进展.植物生理学通讯 , 1981 ,(3)
3.曾盂潜 、杨太兴.同工酶和蛋白质谱带的遗传研究.遗传学报 , 1985 , 12(2)
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