全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2006) 01-0014-06
蒙古冰草×航道冰草杂种 F4代株系同工酶分析
权　威, 于　卓* , 王月华, 马艳红, 李小雷
(内蒙古农业大学农学院, 内蒙古呼和浩特　010019 )
摘要: 利用同工酶电泳技术研究蒙古冰草与航道冰草种间杂交 F 4代 11个株系的遗传差异性。结果表明:在相同或不同
生育阶段, 供试材料的酯酶同工酶( EST )、过氧化物酶同工酶 ( POD)和超氧化物岐化酶 ( SOD)的位点、数目和强弱均存
在差异, 其表型差异是 11 个株系间及其与亲本间在蛋白质分子水平识别的重要遗传标记;选择抽穗期、分蘖期取样分析
的同工酶酶谱特征,更能体现材料间酶谱表型的遗传差异性和提高鉴定结果的准确性; 以遗传距离( GD )值 0. 40 为基
准, 将 13 个材料聚类成 6 类: 第 1类株系 6、7、9、8和 10, 第 2 类株系 4 和 5, 第 3类株系 1、3 和 2,第 4 类株系 11,第 5 类
父本航道冰草, 第 6 类母本蒙古冰草;该研究结果对冰草杂交后代新品系的归类选育具有理论意义。
关键词: 冰草; 杂种 F 4; 株系; 同工酶酶谱; 遗传距离
中图分类号: S812; Q943　　　文献标识码: A
Isozyme Analysis on Lines of F4　Hybrid between Agropyron Mongolicum
and A. Cristatum cv. Fairway
QUAN Wei, YU Zhuo
*
, WANG Yue-hua, MA Yan-hong, LI Xiao-lei
( Col lege of Agronomy, Inner Mong ol ia Agriculture U nivers ity, Huhhot , In ner Mongol ia Autonomous Region 010019, Ch ina)
Abstrac: T he genetic dif ferences of 11 lines of F4 hybrid betw een A gropyr on mongolicum and A . cristatum were
studied using isozyme elect rophoresis technique. The results showed that there w ere certain dif ferences in the
number, locus and intensity of the esterase ( EST) , prox idase ( POD) and supero xide dismutase ( SOD) isozyme
bands among the tested materials at different developing stag es. T he differences of iso zyme zymograms pheno-
types w ere important genet ic markers in pro tein level to the 11 lines of F 4 and parents; the iso zyme zymograms
characterist ics o f tested plants at earing and tillering stages in the summer and the autumn could accurately re-
flect their g enet ic dif ferences and enhance the preciseness of ident if ied r esults. According to the genet ic distance
standard of 0. 40, the 13 tested plants w ere divided into 6 groups: lines 6, 7, 8, 9 and 10 were in the f irst
gr oup, lines 4 and 5 in the second group, lines 1, 3 and 2 in the third g roup, lines 11 w as in the fo rth group,
the male parent A . cr istatum in the fif th group, and the female par ent A gropyr on mongol icum in the sixth
gr oup. The results had important theory et ic significance for clustering and breeding new wheatg rass cult ivars.
Key words : Wheatg rass; F 4 hybrid; Lines; Isozyme zymograms; Genet ic distance
　　同工酶电泳作为一种蛋白质分子水平的遗传标记
技术,具有成本低、操作简便、重复性好等优点, 它在牧
草上的研究多集中于黑麦草属、早熟禾属等禾本科牧
草及苜蓿属、三叶草属、草木樨属等豆科牧草的种质资
源评价、品种识别、遗传多样性分析等方面 [ 3～13] , 而对
牧草远缘杂交后代人工选择的单株株系遗传差异性评
价研究尚不多见。
本文以蒙古冰草×航道冰草种间杂种 F4 代的 11
个单株株系为研究材料,测定不同生育期过氧化物酶
同工酶( POD)、酯酶同工酶( EST )和超氧化物歧化酶
同工酶( SOD)酶谱分析和评价其遗传差异性,以期为
冰草杂交后代新品系的选育和利用提供依据。
收稿日期: 2005-04-10; 修回日期: 2005-7-11
基金项目: 教育部春晖计划资助项目( Z2004-1-15012)及内蒙古高等学校科学研究重点领域资助项目( ZD01043)
作者简介: 权　威( 1980-) ,女,蒙古族,内蒙古呼伦贝尔市莫旗人,硕士研究生,从事牧草饲用作物遗传育种研究, E-mail: quanw ei360@ sina.
com ; * 通讯作者 Author for cor respon dence, E-m ail : yuzhuo58@ sina. com
第 14卷　第 1期
　Vo l. 14　 No . 1
草　地　学　报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
　　　2006年　 3 月
　March　 2006
1　材料与方法
1. 1　供试材料
材料为蒙古冰草( A gropy ron mongolicum Keng . ,
2n = 2x = 14, 染色体组 PP)、航道冰草 ( A gropy ron
cristatum Gaertn. cv. Fair w ay , 2n= 2x= 14, 染色体组
P1P1 )及其种间杂种F 4代的11个株系。是从蒙古冰草×
航道冰草杂种 F2代分离群体中, 选出的优良单株。在开
花前套袋,成熟后收获F 2代种子;隔离种植成 11个株系
行,分别收获 F3代的种子; 继续隔离种植, 获得F 4代 11
个株系, 每个株系内单株间形态特征相似(有关F3代的
育性及染色体构型分析已发表) [ 10]。供试材料种植在内蒙
古农业大学农作物试验场,年均降水量400 mm ,无霜期
145 d。土壤为沙壤质暗栗钙土, pH 7. 8～8. 2,肥力适
中,地下水位较高, 具有灌水条件。试验于2003年3月—
2004年8月分别在田间和室内进行。
1. 2　酶液提取
分别取抽穗期( 6月 2—10日)的旗叶和夏秋分蘖
期( 7月 25 日—8 月 10日)的幼叶各 0. 5 g 置于研钵
内(按株系取样,随机取 30个单株的叶片, 剪碎混合后
称样)。POD 和 EST 同工酶各加入 10%的甘油 1. 2
ml ; SOD同工酶加入 0. 05 M pH 7. 8的磷酸钠缓冲液
1. 2 ml ,冰浴研磨成匀浆,移至 1. 5 m l离心管中; EST
和 POD 同工酶 4000 rpm 离心 15 min, SOD 同工酶
13000 rpm 冷冻离心 20 min,上清液置冰箱中备用。
1. 3　电泳
采用不连续垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳法, 胶板厚
度 1. 5 mm。POD和 EST 同工酶浓缩胶浓度4%( pH
6. 8) , 分离胶5%( POD pH 8. 0、EST pH 8. 9) ,每样孔
进样量15
l, T ris-甘氨酸电极缓冲液pH 8. 0, 浓缩胶电
压 150 V,分离胶电压300 V, 4℃冰箱中电泳4 h。SOD
同工酶浓缩胶浓度 2. 5% ( pH 6. 7) , 分离胶浓度 12%
( pH 8. 9) , 每样孔进样量 30
l, 电泳时浓缩胶电流 15
mA, 分离胶电流 20 mA,电泳时间 3. 5 h,各重复3次。
1. 4　染色及照相
POD 同工酶染色采用醋酸联苯胺法, 染色
5～10 min。EST 同工酶采用醋酸萘酯-坚固蓝 RR 盐
染色法,在38℃恒温箱中染色10～15 min,以7%醋酸
溶液固定。SOD同工酶染色程序:
1. 4. 1　将胶板放入 2. 45×10- 3 M 氮蓝四唑( NBT )
溶液中,黑暗染色 20 min;
1. 4. 2　转入 2. 8×10- 2 M 四甲基乙二胺、2. 8×10- 5
M 核黄素、3. 6×10- 2 M pH 7. 8磷酸钠缓冲液和 1. 0
×10- 5 M KCN 混合液中,黑暗染色 15 m in;
1. 4. 3　转入 1×10- 4 M EDTA、5×10- 2 M pH7. 8磷
酸钠缓冲液混合液中, 在光照培养箱中照射 20～25
min 显示酶带。
1. 4. 4　染色后, 将 3种同工酶胶板用清水漂洗, 测量
计算供试材料的酶带迁移率( Rf ) , Rf= 酶带迁移距离
/前沿指示剂距离。在透射光下用Olyompus-400万相
素数码相机照相。
1. 5　同工酶酶带统计分析
同工酶酶带以 0、1统计建立数据库, 在相同迁移
率位置上(相同分子量片段)有酶带的记为 1, 无酶带
的记为 0。采用 SPSS聚类分析统计软件计算相似系数
及遗传距离,按最长距离法对双亲及 F 4代 11个株系
进行系统聚类。计算公式如下:
遗传距离 GD= 1- GS;相似系数GS( i, j) = 2N( i,
j) / [ N( i) + N ( j) ]。式中, 2N ( i, j)代表 2个株系共有的
相同酶带数, N( i)代表株系 I 的酶带数, N( j )代表株系
J的酶带数[ 14]。
2　结果与分析
2. 1　POD同工酶酶谱特征
2个亲本及 F4 代 11个株系抽穗期旗叶和分蘖期
幼叶的POD同工酶酶谱表型明显不同,前者酶带数变
幅 4～7条,呈现酶带数 75 条, 后者酶带数变幅 5～9
条,呈现酶带数 88条,其 POD酶带更为丰富。在不同
生育阶段或同一阶段, 酶带位点 ( Rf 值)和酶带强弱
(活性)均存在差异(图 1、2, 表 1、2)。在抽穗期, 11个
株系继承了双亲的 2条基带( Rf 0. 01、0. 26) , 出现母
本或父本的互补带( Rf 0. 18、0. 20、0. 24) ,部分株系在
3 个位点呈现特征带( Rf 0. 06、0. 16、0. 32) ; 在分蘖
期, 11个株系均继承了亲本的 4条基带( Rf 0. 04、0.
08、0. 38、0. 47) ,出现双亲的 3条互补带( Rf 0. 15、0.
20、0. 28) ,其中 Rf 0. 15、0. 28互补父本, Rf 0. 20互补
母本。另外, 株系 8缺失 2条基带( Rf 0. 38、0. 47) , 株
系 9、10缺失 1条基带( Rf 0. 47)。总体看, POD酶谱
偏向父本,其表型差异可作为 F 4代 11个株系间及其
与亲本之间识别的遗传标记。
2. 2　EST同工酶酶谱特征
13个材料抽穗期旗叶的 EST 酶带呈现总数为 80
条,变幅为 3～8条,分蘖期幼叶的 EST 酶带呈现总数
为 115条,变幅 4～14条,且不同材料在同一生育阶段
和同一材料在不同生育阶段其EST同工酶酶带表型
15第 1期 权威等:蒙古冰草×航道冰草杂种 F4 代株系同工酶分析
表 1　抽穗期旗叶 POD 同工酶酶带位置(Rf)
T able 1　POD isozyme bands Rf of t est ed mater ials fla g leavf at earing stage
酶带号
Iso zyme bands No.
♀蒙古冰草
A .mongolicum
♂航道冰草
F airway
株系 1
Line 1
株系2
Line 2
株系 3
L ine 3
株系4
Line 4
株系 5
L ine 5
株系 6
Line 6
株系 7
L ine 7
株系 8
Line 8
株系 9
Line 9
株系10
Line 10
株系 11
L ine 11
1 0. 01* 0. 01* 0. 01* 0. 01* 0. 01* 0. 01* 0. 01* 0. 01* 0. 01* 0. 01* 0. 01* 0. 01* 0. 01*
2 0. 04 0. 04 0. 04 0. 04 0. 04 0. 04 0. 04 0. 04 - - 0. 04 - 0. 04
3 - - - 0. 06 0. 06 0. 06 0. 06 - - 0. 06 0. 06 - -
4 - - 0. 16 0. 16 0. 16 0. 16 0. 16 0. 16 - 0. 16 - 0. 16 0. 16
5 - 0. 18* 0. 18* 0. 18* 0. 18* 0. 18* 0. 18* 0. 18* 0. 18* 0. 18* 0. 18* - 0. 18
6 - 0. 20 - - - - - - - - 0. 20 0. 20 -
7 0. 24 - - - - - - - - - 0. 24 - -
8 0. 26* 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26* 0. 26* 0. 26* 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26
9 - - - 0. 32 0. 32 0. 32 0. 32 0. 32 0. 32 - - - 0. 32
总数 To tal 4 5 5 7 7 7 7 7 4 5 7 4 6
　　注:“* ”表示强带, 下同。Not e: * Dense band t he same hereabter
表 2　分蘖期幼叶 POD 同工酶酶带位置(Rf)
T able 2　POD isozym e bands Rf of t ested mater ials at tillering stag e
酶带号
Iso zyme bands No.
♀蒙古冰草
A .mongolicum
♂航道冰草
F airway
株系 1
Line 1
株系2
Line 2
株系 3
L ine 3
株系4
Line 4
株系 5
L ine 5
株系 6
Line 6
株系 7
L ine 7
株系 8
Line 8
株系 9
Line 9
株系10
Line 10
株系 11
L ine 11
1 0. 04 0. 04* 0. 04* 0. 04* 0. 04* 0. 04* 0. 04* 0. 04* 0. 04* 0. 04* 0. 04* 0. 04* 0. 04*
2 0. 08 0. 08* 0. 08 0. 08 0. 08* 0. 08* 0. 08 0. 08 0. 08* 0. 08* 0. 08* 0. 08 0. 08
3 0. 13* - - - - 0. 13* - - - - - - -
4 - 0. 15* 0. 15* 0. 15 0. 15 0. 15* 0. 15* 0. 15 0. 15* 0. 15 0. 15 0. 15 0. 15
5 0. 20 - 0. 20* 0 20* 0. 20 0. 20* 0. 20* 0. 20* 0. 20* 0. 20* 0. 20 0. 20 0. 20*
6 - 0. 28* 0. 28* 0. 28 0. 28* 0. 28* 0. 28 0. 28 0. 28* 0. 28 0. 28 0. 28 0. 28
7 - 0. 35 - - - - - - - - - - -
8 0. 38 0. 38 0. 38 0. 38 0. 38 0. 38 0. 38 0. 38 0. 38 - 0. 38 0. 38 0. 38
9 0. 47 0. 47 0. 47 0. 47 0. 47 0. 47 0. 47 0. 47 0. 47 - - - 0. 47
总数 To tal 6 7 7 7 7 9 7 7 7 5 6 6 7
( 酶带的数目、位点和强弱)差异较大, 说明供试材料
EST 同工酶酶谱遗传多样性丰富(图 3、4,表 3、4)。在
抽穗期, 部分株系在 4 个位点出现 EST 特征带( Rf
0. 28、0. 44、0. 49、0. 60) , 其中 2 条特征带( Rf 0. 44、
0. 49)只有株系 11存在;在分蘖期,有 5 个位点出现特
征带( Rf 0. 34、0. 36、0. 59、0. 65、0. 67) , 其中位点 Rf
0. 34只有株系 1、2、3存在, 位点 Rf 0. 36只有株系 4、
5、11存在, 位点 Rf 0. 65 只有株系 2、11 存在。利用
EST 同工酶酶谱可以清晰地将亲本及 F 4代 11个株系
区别开来。
2. 3　分蘖期 SOD同工酶酶谱特征
分蘖期亲本及 F 4代 11个株系 SOD酶带很清晰,
酶带总数为 70条,变幅为 2～6条,其中母本蒙古冰草
最少,显示 2条酶带,父本航道冰草显示 6条酶带并出
现 4条特征带( Rf 0. 36、0. 39、0. 44、0. 47) , 表明双亲
SOD 酶带表型差异很大。F 4代株系 1、2、4、5、6、9、10、
11均呈现位点相同的 6条酶带,继承了双亲的 2条基
带 ( Rf 0. 33、0. 49) , 互补航道冰草的 4 条酶带( Rf
0. 36、0. 39、0. 44、0. 47) ,但不同位点酶带强弱差异较
大。例如: 在第 1个位点,株系 1、10为窄强带, 株系 4
为宽强带,株系2、5、6为弱带,株系 9、11为痕迹带。在
第 2个位点, 株系 4为强带,株系 1、2、5、10为弱带, 株
16 草　地　学　报 第 14卷
表 3　抽穗期旗叶 EST同工酶酶带位置(Rf )
Table 3　EST isozyme bands Rf of tested materials f lag leaf at earing stage
酶带号
Iso zyme bands No.
♀蒙古冰草
A .mongolicum
♂航道冰草
F airway
株系 1
Line 1
株系2
Line 2
株系 3
L ine 3
株系4
Line 4
株系 5
L ine 5
株系 6
Line 6
株系 7
L ine 7
株系 8
Line 8
株系 9
Line 9
株系10
Line 10
株系 11
L ine 11
1 0. 19 0. 19 - 0. 19 - 0. 19 0. 19 0. 19 0. 19 0. 19 0. 19 0. 19 0. 19
2 0. 22 0. 22 - 0. 22 - 0. 22 0. 22 0. 22 0. 22 0. 22 0. 22 0. 22 0. 22
3 - - - 0. 28 - 0. 28 - 0. 28 0. 28 - 0. 28 - -
4 - - - - - - - - - - - - 0. 44
5 0. 47 - - - 0. 47 0. 47 0. 47* 0. 47* 0. 47* 0. 47 0. 47* 0. 47 -
6 - - - - - - - - - - - - 0. 49
7 0. 50 - - - 0. 50 0. 50 0. 50* 0. 50* 0. 50* 0. 50 0. 50* 0. 50 -
8 - 0. 53 - 0. 53 0. 53 - 0. 53 0. 53* 0. 53* - 0. 53* - 0. 53
9 - 0. 57 0. 57 0. 57 - - - 0. 57 0. 57 0. 57 0. 57 0. 57 0. 57
10 - - 0. 60* 0. 60 - - - - - 0. 60 - - -
11 0. 65 0. 65 0. 65* 0. 65 0. 65 0. 65 0. 65 0. 65 0. 65 0. 65 0. 65 0. 65 0. 65
总数 To tal 5 5 3 7 4 6 6 8 8 7 8 6 7
表 4　分蘖期幼叶 EST同工酶酶带位置(Rf )
T able 4　EST iso zyme bands Rf o f tested materials at tiller ing st age
酶带号
Iso zyme bands No.
♀蒙古冰草
A .mongolicum
♂航道冰草
F airway
株系 1
Line 1
株系2
Line 2
株系 3
L ine 3
株系4
Line 4
株系 5
L ine 5
株系 6
Line 6
株系 7
L ine 7
株系 8
Line 8
株系 9
Line 9
株系10
Line 10
株系 11
L ine 11
1 - 0. 02 - - - - - - - - - - -
2 - 0. 05 - - - - - - - - - - -
3 - 0. 08 - - - - - - - - - - -
4 - 0. 12 - - - - - - - - - - -
5 - 0. 16 - 0. 16 0. 16 - - - - - 0. 16 - 0. 16
6 - 0. 21 0. 21 0. 21 0. 21 0. 21 0. 21 0. 21 0. 21 0. 21 0. 21 0. 21 0. 21
7 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26 0. 26
8 0. 32 0. 32 - - - 0. 32 0. 32 0. 32 0. 32 0. 32 0. 32 0. 32 0. 32
9 - - 0. 34 0. 34 0. 34 - - - - - - - -
10 - - - - - 0. 36 0. 36 - - - - - 0. 36
11 0. 38 0. 38 - 0. 38 0. 38 - 0. 38 - 0. 38 - - - 0. 38
12 0. 44 0. 44 - - - 0. 44 - - - - 0. 44 0. 44 0. 44
13 - 0. 50 0. 50 0. 50 0. 50 0. 50 0. 50 0. 50 0. 50 - 0. 50 - 0. 50
14 - 0. 52 - - - 0. 52 0. 52 - 0. 52 - - - -
15 - 0. 56 - - - 0. 56 0. 56 - - 0. 56 0. 56* 0. 56 -
16 0. 57 - - 0. 57 - - - - - - - - -
17 - - - - - - 0. 59* - 0. 59* 0. 59 0. 59* 0. 59 -
18 0. 60* - - - - 0. 60 - - - - - - 0. 60*
19 0. 62* - - 0. 62 - - - - 0. 62 - 0. 62* - -
20 - - - 0. 65 - - - - - - - - 0. 65
21 - - - 0. 67 - 0. 67 0. 67 - - - 0. 67 - -
22 0. 71* 0. 71* - - - - 0. 71 - - - - - -
23 0. 81* - - - - 0. 81 0. 81 0. 81 0. 81 - - 0. 81 0. 81
总数 To tal 9 14 4 10 6 11 13 5 9 6 10 7 11
系 6、7、9、11为痕迹带; 第 3个位点,株系 2、4、5、9、11
为宽强带, 株系 1、6、10 为窄强带; 第 4个位点, 株系
1、2为宽强带,株系 4、5、6、9、10、11为窄强带;第 6个
位点,株系 4、5、6、9、10、11为强带,株系 1和 2为痕迹
17第 1期 权威等:蒙古冰草×航道冰草杂种 F4 代株系同工酶分析
带。总体上, 这 8个株系的 SOD同工酶带型偏向父本
航道冰草。株系3、7、8的酶带数分别为 5、5、4条,其中
株系 3、7缺失航道冰草第 4位点的 1 条酶带, 株系 7
在第 1位点呈现强带, 株系 3为弱带,株系 4缺失双亲
的 1 条基带( Rf 0. 33)和航道冰草的 1条带( Rf 0.
36) ,这 3个株系的酶带表型也偏向父本(表 5,图 5)。
表 5　分蘖期幼叶 SOD同工酶酶带位置(Rf )
T able 5　SOD isozyme bands R f of tested mater ials a t tillering stage
酶带号
Iso zyme bands No.
♀蒙古冰草
A .mongolicum
♂航道冰草
F airway
株系 1
Line 1
株系2
Line 2
株系 3
L ine 3
株系4
Line 4
株系 5
L ine 5
株系 6
Line 6
株系 7
L ine 7
株系 8
Line 8
株系 9
Line 9
株系10
Line 10
株系 11
L ine 11
1 0. 33* 0. 33* 0. 33* 0. 33 0. 33 0. 33* 0. 33 0. 33 0. 33* - 0. 33 0. 33* 0. 33
2 - 0. 36 0. 36 0. 36 0. 36 0. 36 0. 36 0. 36 0. 36 - 0. 36 0. 36 0. 36
3 - 0. 39* 0. 39* 0. 39* 0. 39* 0. 39* 0. 39* 0. 39* 0. 39* 0. 39* 0. 39* 0. 39* 0. 39*
4 - 0. 44* 0. 44* 0. 44* - 0. 44 0. 44* 0. 44 - 0. 44 0. 44* 0. 44* 0. 44*
5 - 0. 47* 0. 47 0. 47* 0. 47 0. 47* 0. 47* 0. 47 0. 47 0. 47* 0. 47* 0. 47* 0. 47*
6 0. 49* 0. 49* 0. 49* 0. 49 0. 49* 0. 49* 0. 49 0. 49 0. 49* 0. 49* 0. 49* 0. 49* 0. 49
总数 To tel 2 6 6 6 5 6 6 6 5 4 6 6 6
图 5　分蘖期幼叶 SOD 同工酶同工谱带
F ig . 5　SOD isozyme bands R f of tested mater ials at tillering stage
1～11. F4代 11个株系; 12.♂航道冰草; 13.♀蒙古冰草
1～11. 11 L ines of F4 Hybrid; 12.♂Fairw ay ; 13.♀A . mong ol icum
2. 4　同工酶酶带聚类分析
将 POD、EST 和 SOD 同工酶谱带所得 0、1型数
据用 Nei法分别计算相似性系数( GS )和遗传距离
( GD) ,并用 SPSS 软件系统进行聚类分(表 6、7 和图
6)。
表 6　13 份材料相似系数
Table 6　Similarily of 13 tested mater ials
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 0. 739 0. 870 0. 435 0. 435 0. 783 0. 522 0. 696 0. 391 0. 565 0. 435 0. 391 0. 087
2 0. 783 0. 435 0. 522 0. 696 0. 609 0. 435 0. 565 0. 217 0. 522 0. 304 0. 000
3 0. 565 0. 739 0. 826 0. 652 0. 565 0. 522 0. 435 0. 478 0. 348 0. 130
4 0. 913 0. 826 0. 652 0. 565 0. 609 0. 609 0. 478 0. 261 0. 304
5 0. 826 0. 826 0. 652 0. 609 0. 609 0. 478 0. 435 0. 217
6 1. 000 0. 739 0. 696 0. 783 0. 652 0. 435 0. 304
7 0. 652 0. 696 0. 696 0. 478 0. 435 0. 304
8 0. 696 0. 957 0. 304 0. 261 0. 130
9 0. 739 0. 261 0. 478 0. 174
10 0. 348 0. 391 0. 348
11 0. 522 0. 043
12 0. 000
　　双亲 GS 值为 0, GD值为 1,说明双亲的亲缘关系
较远; 11 个株系间 GS 值范围为 0. 217～1. 000, 平均
0. 6085, GD值为 0～0. 783, 平均 0. 3915; 株系 6 和 7
的 GD 值最小(为 0) ,说明二者遗传基础相近; 株系 2
和 10 的 GD 值最大( 0. 783) ,二者的遗传基础差异较
大。11个株系与父本的GS 值范围为0. 261～0. 522,平
均0. 3915,与母本蒙古冰草的 GS 值范围为 0～0. 348,
平均 0. 174; 11个株系与父本的 GD值范围为 0. 478～
0. 739, 平均为0. 6085,与母本的 GD值范围为 0. 652～
1. 000, 平均0. 826。表明杂种后代继承了双亲的遗传基
础(表6、7)。
根据双亲及F 4代 11个株系之间的遗传距离, 按最
长距离法聚类(图 7)。以遗传距离GD值 0. 40为基准,
划分成 6类。第1类株系 6、7、9、8和10,最大GD值 0.
348, 最小为 0, 平均 0. 174; 第 2类株系 4和 5, GD 值
0. 087; 第3类株系 1、3和 2,最大 GD 值0. 261, 最小为
18 草　地　学　报 第 14卷
0. 130, 平均0. 195;第4类株系 11; 第5类父本; 第6类 母本。
表 7　13 份材料遗传距离
T able 7　Genetic distance of 13 tested mater ials
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
1 0. 261 0. 130 0. 565 0. 565 0. 217 0. 478 0. 304 0. 609 0. 435 0. 565 0. 609 0. 913
2 0. 217 0. 565 0. 478 0. 304 0. 391 0. 565 0. 435 0. 783 0. 478 0. 696 1. 000
3 0. 435 0. 261 0. 174 0. 348 0. 435 0. 478 0. 565 0. 522 0. 652 0. 870
4 0. 087 0. 174 0. 348 0. 435 0. 391 0. 391 0. 522 0. 739 0. 696
5 0. 174 0. 174 0. 348 0. 391 0. 391 0. 522 0. 565 0. 783
6 0. 000 0. 261 0. 304 0. 217 0. 348 0. 565 0. 696
7 0. 348 0. 304 0. 304 0. 522 0. 565 0. 696
8 0. 304 0. 043 0. 696 0. 739 0. 870
9 0. 261 0. 739 0. 522 0. 826
10 0. 652 0. 609 0. 652
11 0. 478 0. 957
12 1. 000
图 6　蒙古冰草、航道冰草及其杂种 F4代
11 个株系同工酶酶带聚类
Fig. 6　Iso zyme bands cluster r esult o f A .mongolicum ,
Fa irw ay , and 11 lines of F 4 hybr id
3　讨论与结论
3. 1　由于同工酶具有生育阶段、组织和生理特异性[ 16] ,
分阶段取样测定分析比单一某阶段更能体现供试材料酶
带表型的遗传差异性,提高鉴定的准确性。本试验选择抽
穗期和分蘖期, 取样测定的结果证明了这一点。
3. 2　在相同或不同生育阶段, EST、POD 和 SOD 同
工酶酶谱表型(酶带数目、位点和强弱)差异较大,不同
酶谱表征可作为亲本及 F 4代 11个株系在蛋白质分子
水平识别的遗传标记。11个株系的POD、SOD同工酶
酶谱表型偏向父本,其原因尚待深入研究。
3. 3　根据双亲及 F 4 代 11 个株系间的遗传距离
( GD) ,以 GD 值 0. 40为基准,将 13个材料聚类成 6
类:第 1类株系 6、7、9、8和 10,第 2类株系 4和 5,第 3
类株系 1、3和 2, 第 4 类株系 11, 第 5 类为父本,第 6
类为母本。该结果对亲本及各株系间遗传差异的定量
描述和开展冰草杂交后代新品系的归类选育具有理论
指导意义。
参考文献
[ 1]　Quiros C F. Starch gel elect rophores is tech nique used with alfal fa
an d oth er Medicago species[ J ] . Can , Jour, Plant S ci. , 1981, 61:
745-749
[ 2]　Hazard L, Ghesouiere M . Evidence f rom the use of is oz yme mar-
kers of comp et it ion in sw ards between short-leaved and long-
leaved p erennial ryegras s [ J] . Grass an d Forage Scien ce, 1995,
50: 241-248
[ 3]　杨　静,石凤翎,张晓丽. 缘毛雀麦各类型同工酶比较分析[ J ] .
中国草地, 2002, 24( 5) : 45-47
[ 4 ]　李阳春,谢可军. 早熟禾属 10种植物酯酶同工酶分析[ J ] . 草地
学报, 2003, 11( 3) : 214-219
[ 5]　李昌林,陈默君,颜艳. 二色胡枝子品种 SODPOD 同工酶的酶谱
分析[ J] . 草地学报, 2003, 11( 2) : 210-213
[ 6]　马艳红,于卓,赵晓杰,等. 加拿大披碱草—野大麦三倍体杂种加
倍植株的同工酶分析[ J ] .草地学报, 2004, 12( 2) : 98-102
[ 7]　李造哲,马青枝,云锦凤,等. 披碱草和野大麦及其杂种F1 与 BC1
过氧化物同工酶分析[ J ] . 草业学报, 2001, 10( 3) : 38-41
[ 8]　于 卓,李造哲, 云锦凤. 几种小麦族禾草及其杂种后代农艺特性
的研究[ J] . 草业学报, 2003, 12( 3) : 83-89
[ 9]　于卓,云锦凤. 小麦族内几种远缘禾草及其杂种过氧化物酶同工
酶分析[ J] . 中国草地, 1999, 21( 2) : 7-10
[ 10] 王月华,于 卓,王四清,等. 蒙古冰草×航道冰草杂种 F3代的育
性及染色体构型分析[ J] . 中国草地, 2003, 25( 2) : 1-7
[ 11] 陈玉林,卢得仁. 同工酶及其在牧草研究中的应用 [ J] . 草业科
学, 1990, 7( 6) : 50-54
[ 12] 刘 芳,孙根楼,颜 济,等. 普通小麦和华山新麦草及其属间杂种
F1 同工酶分析[ J] . 作物学报, 1992, 18( 3) : 169-174
[ 13] Quiros C F. Ident if icat ion of alfal fa plan ts by enzym e ect rophore-
sis [ J] . Crop S ci. , 1980, 20: 262-264
[ 14] Nei M . Mathemaucal model for s tu ding geneon var iat ion in term s
of rest riction emcom ucleaseproc [ M ] . Nat i, Acad, Sci. , U SA,
1979. 76: 5269-5273
[ 15 ] 罗广华,王爱国. 植物 SOD 的凝胶电泳及活性的显示[ J ] . 植物
生理学通讯, 1983, ( 6) : 44-45
[ 16] Yamash ita M , Sh imam oto A J. Variation and dif feren tiat ion of al-
lelic frequen cy of idoz yme loci in perennial regrasss ( Lol ium
perenn e) [ J] . J ou rnal of Japanese Society of Gras sland Science,
1993, 39( 4) : 459-468
(责任编辑　孟昭仪)
19第 1期 权威等:蒙古冰草×航道冰草杂种 F4 代株系同工酶分析