全 文 ：披碱草和野大麦及其杂种 F1
与 BC1 酯酶同工酶分析
李造哲　云锦凤　马青枝　于　卓
(内蒙古农业大学,呼和浩特 010019)
摘要: 采用聚丙烯酰胺垂直平板电泳技术对披碱草和野大麦及其杂种 F 1与回交 1 代酯酶
同工酶进行比较分析。结果表明,亲本披碱草和野大麦有位点相同的 9 条基带, 从酶蛋白分子水
平验证, 两亲本有较近的亲缘关系。杂种 F 1的酯酶同工酶谱主要表现为双亲酶带的互补类型,
亲本的个别酶带在杂种 F 1有丢失现象 ,正反交杂种 F 1均产生一条杂种带。杂种 F1 酶谱有偏向
母本遗传的倾向。正反交的回交 1 低酯酶同工酶谱基本相同,但也存在一定的差异,回交 1 代的
酯酶同工酶谱明显地偏向轮回亲本野大麦。酯酶同工酶具有多态性, 可作为遗传标记用于杂种
鉴定和回交后代目标性状植株的检测。
关键词: 披碱草; 野大麦; 杂种 F 1; 回交 1代( BC1) ; 酯酶同工酶
中图分类号: S 543. 9; Q321. 3 　文献标识码: A　 文章编号: 1007-0435( 2000) 03-0233-04
同工酶是基因的直接产物, 与生物的遗传、生长发育、代谢调节等有密切的关系,其结构
的差异主要反应了基因的差异。同工酶电泳技术已广泛用于植物种质资源鉴定和远缘杂种
遗传分析中(乌仁其木格等, 1999;帅素容等, 1998;刘芳等, 1992)。近年来,作者对披碱草和
野大麦进行属间远缘杂交, 获得有育种价值的杂种 F1 与回交 1代。本研究拟对披碱草和野
大麦及其杂种 F 1与回交 1代( BC1)的酯酶( EST )同工酶进行分析比较, 试图从酶蛋白分子
水平探讨杂种的遗传变异和对亲本性状的继承情况,为下一步杂种优势利用和目标性状植
株选择提供依据。
1　材料和方法
1. 1　供试材料选自内蒙古农业大学牧草试验站,详见表 1。
表 1　供试材料
Table 1　Basic information on mater ials
牧草名称
Grass name
学名
Scient if ic nam e
披碱草 E ly mus dahuricus
野大麦 H ord eum bre vi su bulatum
野大麦×披碱草( F1) H . bre vi su bulatum×E .dahuri cus( F1)
披碱草×野大麦( F1) E . dahuricus×H . brev isubulatum( F1)
野大麦×披碱草×野大麦( BC1) H . bre vi su bulatum×E .dahuri cus×H . br ev isubulatum( BC1)
披碱草×野大麦×野大麦( BC1) E . dahuricus×H . brev isubulatum×H . br ev isubulatum( BC1)
　　收稿日期: 2000-03-09;修回日期: 2000-07-05
第 8 卷　第 3 期
Vo l. 8　　No . 3 草　地　学　报ACTA AGRESTIA SIN ICA
2000年　9月
Sept. 　2000
1. 2　取分蘖期幼苗叶片 1 g, 加 2 mL tris-甘氨酸电极缓冲液( pH8. 3)、2 mL 10%甘油,冰
浴迅速研磨成匀浆,移至 5 mL 离心管, 10000 r pm 冷冻离心 20 min,取上清液置于 0℃以下
保存备用。
1. 3　采用聚丙烯月先胺凝胶垂直平板电泳法(胡能书等, 1985)。胶板厚1. 5 mm,浓缩胶浓度
4% , pH6. 7,分离胶浓度 7. 5%, pH8. 9,电极缓冲液为 t ris-甘氨酸( pH8. 3)。每样槽进样量
80
L,在 4℃冰箱内电泳, 初始电压 100V ,当前沿指示剂出浓缩胶时,稳压 250 V ,直至电泳
结束。
1. 4　酯酶( EST )同工酶采用醋酸—坚牢蓝 RR盐染色法(胡能书等, 1985)。染色后的胶板
用 7%冰醋酸固定。近迁移率 Rf 值( Rf二酶带迁移距离/前沿指示剂距离)、酶带染色深浅、
宽度及带数绘制酶带模式图,标定酶带位置。
2　结果与分析
2. 1　亲本披碱草( E lymus dahur icus)和野大麦( H or deum brevisubulatum )的酯酶同工酶带
均为 12条(图1、表 2)。披碱草有 3条特征带, Rf值分别为 0. 55、0. 58、0. 83。野大麦有3条
特征带, Rf值分别为 0. 32、0. 44、0. 84。双亲有位点相同的 9条酶带,为其基带, Rf 值分别为
0. 09、0. 17、0. 24、0. 41、0. 61、0. 63、0. 67、0. 70、0. 90,占总酶带数的 75%。结果表明,两亲本
间有较近的亲缘关系。
图 1　披碱草和野大麦及其杂种 F 1与 BC1EST 同工酶谱模式
Fig . 1　Zymog ram modle o f EST iso zymes of E . dahuricus ,
H . brevisubulatum , their hybr id F1 and BC1
注: 1.披碱草; 2.野大麦; 3.野大麦×披碱草( F1) ; 4.披碱草×野大麦( F1) ; 5. 野大麦×披碱草×野大麦( BC1) ; 6.披碱草
×野大麦×野大麦( BC 1)
Notes : 1. Ely mus dahur icus; 2. H ord um br ev isubulatum; 3. H . brev i subulatum×E . dahuri cus( F1) ; 4. E . dahur icus×H .
br ev isubulatum( F1) ; 5. H . br ev isubulatum×E . dahur icus×H . brev i subulatum( BC1) ; 6. E . adhuricus×H . brev isubulatum×
H . brev isubulatum (BC 1)
234 草　地　学　报 2000年
2. 2　正交(野大麦×披碱草) F 1的酶带数为 15条,反交(披碱草×野大麦) F1 的酶带数为
12条, 两者多数酶带的位点相同。正、反交 F 1均继承了双亲的 9条基带。正交 F 1互补了野
大麦的 3条酶带( Rf0. 35、0. 44、0. 84)和披碱草的2条酶带( Rf0. 55、0. 58) ,丢失了披碱草的
1条酶带( Rf0. 84) ,出现了一条新酶带( Rf0. 35) , 即杂种带。反交 F1互补了披碱草的 3条酶
带( Rf0. 55、0. 58、0. 83)、丢失了野大麦的 3 条酶带( Rf0. 32、0. 44、0. 84)、出现了一条杂种
带( Rf0. 37)。在第 9位点,正交F 1为弱带,反交 F 1为中强带。在第 18位点,正交 F1为痕迹
带,反交 F 1为弱带。杂种 F 1的酶谱有偏向母本遗传的倾向。
表 2　披碱草和野大麦及其杂种 F1与 BC1EST同工酶带位置( Rf )测定结果
Table 2　T he R f value of EST isozymes o f E . dahur icus, H . br ev is ubulatum , their hybrid F 1and BC1
酶带顺序
Sequence
of isozyme
bands
亲本
P arents
披碱草
E . dahuricus
　野大麦
H .
brev isubulatum
杂种( F1)
Hybrid( F1)
野大麦×披碱草
H . brevisubu-
latum×E . da-
huricus
披碱草×野大麦
E . dahuricus
×H . brevisu-
bulatum
回交 1代( BC1)
Backcross 1( BC1)
野大麦×披碱草
×野大麦
H . brevisubula-
tum×E . dahuri-
Cus×H . b revi-
subulat um
披碱草×野大麦
×野大麦
E . dahuricus×
H . brevisubula-
tum×H . brevi-
subulatum
1 0. 09 0. 09 0. 09 0. 09 0. 09 0. 09
2 0. 17 0. 17 0. 17 0. 17 0. 17 0. 17
3 0. 24 0. 24 0. 24 0. 24 0. 24 0. 24
4 0. 32 0. 32 0. 32 0. 32
5 0. 35
6 0. 37
7 0. 41 0. 41 0. 41 0. 41 0. 41
8 0. 44 0. 44 0. 44 0. 44
9 0. 55 0. 55 0. 55
10 0. 58 0. 58 0. 58 0. 58
11 0. 61 0. 61 0. 61 0. 61 0. 61 0. 61
12 0. 63 0. 63 0. 63 0. 63 0. 63 0. 63
13 0. 67 0. 67 0. 67 0. 67 0. 67 0. 67
14 0. 70 0. 70 0. 70 0. 70 0. 70 0. 70
15 0. 75
16 0. 83 0. 83
17 0. 84 0. 84 0. 84 0. 84
18 0. 90 0. 90 0. 90 0. 90 0. 90 0. 90
酶代数
N umber o f
isozyme
bands
12 12 15 12 13 13
2. 3　野大麦×披碱草×野大麦的回交 1代和披碱草×野大麦×野大麦(回交 1代)的酶带
均为 13条,且酶谱基本相同,但也存在一些差异, 在第 3位点( Rf 0. 24) ,前者为弱带, 后者
为痕迹带。在第 4位点( Rf 0. 32) ,前者为宽中强带, 后者为窄弱带。在第 7、8位点( Rf 0. 41、
0. 44) ,前者为中强带,后者为弱带。在第 14位点, 前者为强带,后者为中强带。另外,野大麦
×披碱草×野大麦(回交 1代)在第 15 位点( Rf 0. 75)出现一条特征带, 披碱草×野大麦×
野大麦(回交 1代)在第 10位点( Rf 0. 58)出现一条特征带。回交 1代的酶谱明显地偏向轮
回亲本野大麦,说明通过回交使野大麦的某些性状在回交 1代中进一步得到表现。
235第 3期 李造哲等:披碱草和野大麦及其杂种 F1 与 BC 1 酯酶同工酶分析
3　结论
3. 1　亲本披碱草和野大麦的酯酶同工酶带均为 12条,其中有 9条位点相同的基带,从酶蛋
白分子水平验证, 两亲本之间有较近的亲缘关系。
3. 2　杂种F1 的酯酶同工酶谱主要表现为双亲酶带的互补类型, 亲本的个别酶带在杂种F1有丢
失现象,正反交杂种F1各产生一条杂种带,杂种F1 的酯酶同工酶谱有偏向母本遗传的倾向。
3. 3　野大麦×披碱草×野大麦(回交 1代)和披碱草×野大麦×野大麦(回交 1代)的酯酶
同工酶谱基本相同,但也存在一定的差异。回交1代的酯酯同工酶谱明显地受轮回亲本野大
麦的影响,说明回交使野大麦的某些性状在回交 1代,进一步加强。
3. 4　亲本、杂种 F1及其回交 1代的酯酶同工酶谱表型均存在一定的差异,表明 EST 同工
酶具有多态性,可作为遗传标记用于杂种鉴定和回交后代目标性状植株的选择。
参 考 文 献
1　乌仁其木格, 于卓, 云锦凤. 1999, 几种小麦族禾草及其杂种酯酶同工酶研究[ J] .内蒙古农业大学学报,
20( 4) : 4～7
2　帅素容,张新全, 毛凯等. 1998.德国白三叶品种与中国西部白三叶地方品种同工酶比较研究[ J] .草业
科学, 15( 2) : 9～13
3　祁如虎,李有忠, 1995. 四种嵩草属植物叶片酯酶和过氧化物酶同工酶分析[ J] .青海畜牧兽医杂志, 25
( 4) : 9～11
4　刘　芳,孙根楼,颜济等. 1992. 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, 18
( 3) : 169～174
5　周光宇. 1988.有关同工酶分析的几个问题[ J] . 植物生理学通讯, ( 1) : 1～4
6　胡能书,万贤国. 1985.同工酶技术及其应用[ J]长沙:湖南科学技术出版社, 104～110
Analysis of Esterase Isozymes of Elymus dahuricus, Hordeum
brevisubulatum Their Hybrid F1 and BC1
Li Zaozhe　Yun Jinfeng　Ma Qing zhi　Yu Zhuo
( In ner Mongol ia Agricultural University, Huhh ot 010019)
　　Abstract: The ester ase ( EST ) isozymes of Elymus d ahuricus, H ordeum br ev is ubulatum , their Hybr id
F 1 and BC1 w ere analyzed by polyacr ylamid gel elect ropho resis. The r esults show ed that to th E . dahur icus
and H . br ev isubulatum had 9 base bands at same lo ca tion, w hhich m eant that t he relationship betw een E .
dahur icus and H . brevisubulatum w as clo ser ; the zymog ram types of the hybrid F 1 w ere mainly the mutual
suplementary isozymes o f the par ent s, ver y few isozyme bands of the par ents w er e lost , the hybrid F1 had a
hybr id band, t he zymog rams of t he hybrid F 1 show ed a tendency toward the mat ernal type; ther e w ere no
significant differ ences in EST zymog rams betw een H . br evisubulatum×E . dahuricus×H . br evisubulatum
( BC1 ) and E . d ahur icus×H . br ev is ubulatum×H . br evisubulatum ( BC1) , but some differences existed, the
zymograms of BC1 showed a tendency tow ard the recurr ent pa rent H . brevisublatum obv iously. There w ere
polymo rphisms in iso zymes among t he par ents, t heir hybrid F1 and BC1, w hich can be used as genet ic
marker to ident ify hybr id and determine the plants w ith object char acter istics in backcr oss desendants.
　　Key words: Elymus dahuricus ; H ord eum brevisubulatum ; Hybr id F1; Backcr o ss 1 ( BC1) ; Ester ae
isozyme
236 草　地　学　报 2000年