全 文 ：第
 卷 第
期

!年  月
胶 汉 植 物 学 研 究
∀# ∃ % & ∋ ( # ) ∗ ∃ + ∋ & , # − ∋ & ./ ∋ ( % 0 1 0 ∋ % / +
2 3 45
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) 6 7 5
!
湖北八角莲属植物过氧化物酶同工酶分析
苏应娟 刘启宏
8中国科学院武汉植物研究所 武汉 ! 9 : :了! ;
扭 要 用聚丙烯酞胺凝胶电泳分离 湖北八角莲属 8 < = 1# >川 。 ; ! 种植物的过氧化物酶同
工酶 , 并采用薄层扫描和排序分析法 , 对其亲缘关系进行了比较分析。 结果表明 , 六角莲
8 < 5 ?46 ≅Α 3 ΒΧ Α ;与八角莲 8 < 5 Δ 6 Ε > ≅?6 44≅> ; 、 小八角莲 8 < 5 Φ ≅ΓΓ3 Ε 。诬Η ; 、 乌云伞 8 < 5
.≅Ι Χ ϑ Α Κ 6 3 >≅> ; 的亲缘关系较远 , 小八角莲 8 < 5 Φ ≅ΓΓ3 Ε 3 ≅> ; 、 Λ 、角莲 8 < 5 Δ 6 Ε Η ≅?6 44≅> ;
与乌云伞 8 < 5 4≅6 人。Α 3 6 Κ > ≅> ; 亲缘关系较近 , 同时还为乌云伞 8 < 5 4≅Ι Χ ϑ Α ”6 Κ Η
Μ ; 作为一
个独立种提供了佐证 。
关镇词 八角莲属 , 过氧 化物酶同工酶 , 薄层扫描 , 相似系数 , 不相似系数
同工酶为基因编码 , 在一定程度上反映了生物的系统发生 〔‘
, 同工酶与其它蛋白质
一样在进化中具有一定的保守性 , 可用来对不同分类群的不同植物间进行比较 , 为分类
提供证据 。 同工酶已成功地运用于豆科 、 茄科 、 柏木属 、 苹果属的分类〔’一 ‘’。 过氧化物
酶是一种在植物体中广泛存在的酶类 , 能 催化多种反应 , 参与许 多生理活动 , 并在木质
素的形成 , 类黄酮代谢 , 细胞分化 , 抵 抗微生物和有毒物质等方面都有重要的作用〔‘’,
此外它的酶谱在一定条件下较稳定 , 与形态学资料一样具种属专一性 〔5 Ν 。
八角莲属 8 < => 3 > 3 Α ; 是小梁科 8 , 6 Ε 7 6 Ε ≅Φ Α Ι 6 Α 6 ; 的一个重要属 。 湖北有 ! 个种 ,
其中
个为内定种 , 具有清热解毒 、 抗毒蛇咬伤之功效〔” 。 近年来的研究表明 , 该属植
物有抗癌活性 , 特别是用于治疗食道癌 、 子宫癌 〔‘’。八角莲属的某些种叶片形态很相似 ,
在无花的情况下很难区分 。 关于八角莲属植物的过氧化物酶同工酶的研究未 见报道 。 为
此 , 采用盘状聚丙烯酞胺凝胶电泳法 , 对酶谱进行薄层扫描和排序分析 , 对湖北八角莲
属 ! 种植物的亲缘关系进行深入研究 。

材料与方法

。
材料
八角莲 8 < 5 3 6 , > 诊6 44≅> ; 、 六角莲 8 < 5 尹46 ≅Α Κ ΒΧ Α ; 、 小八角莲 8 < 5 Φ ‘ΓΓ3 , 。‘> ;
和乌云伞 8 < 5 4‘。如。仰” ‘。 ; 取 自本所药园的栽培物 。

。  方 法
取新生的幼嫩叶片各
5 : 克 , 置冰箱中固定
小时 , 然后剪碎 , 加入研磨 缓 冲 液
! Ο 4低温 8 ! ℃ ; 匀浆 , 匀浆液经 ! : : :转 Π分离心
Μ 分钟 , 上清液备用 。 采用盘状聚丙
本文于
9年 9月  日收到 , 同年Μ月Θ 日收到修改稿
第
期 苏应娟等 Η 湖北八角莲属植物过氧化物酶同工酶分析 ! Μ
烯酞胺凝胶 电泳法 , 分离胶浓度为 Ρ 5 Μ Σ , 浓缩胶浓度为 9 Σ , 凝胶缓冲液为− Ε ≅> 一盐酸
8 ?+ 1 5 Ρ ; , 电极缓冲液为 − Ε ≅“一甘氨酸 8 ?+ 1 5 Ρ ; , 点样置每管为 !: 川 , 并滴加一滴
: 5 :
Σ 的澳酚兰作指示剂 , 采用低离子稳压 8  !: Δ ; 电泳约 9 小时 , 待 指示剂移到离底
边约 . Ι Ο 时关闭电源 。 用改 良的醋酸联苯胺法 , 染色
: 分钟 , 用岛津 一 9: 型薄层扫描仪
扫描 。
Β 结果分析
! 种植物的同工酶酶带各不相同 8 图
; ,
八角莲有
: 条酶带 , 六角莲有 ! 条酶带 , 小八角
莲有 Ρ 条酶带 , 乌云伞有 Θ 条酶带 。 ! 种植物的
薄层扫描 图谱分别见图  至图 Μ 。
用酶谱.’6Φ 相似系数 81 ≅Ο ≅4Α Ε ≅Β= 6 3 6 ΓΓ ≅。≅6 Κ Β ;
的大 小表示分类群亲缘关系的远近 , 用不相似系
数和酶谱距离作为表征两分类群分歧 的 数 量 指
标 〔川 Ν 。
具体方法如下 8参照王义弘 Β” , 的 方 法 ; Η
8
; 计算各种酶谱间的相似系数 8 “ ;
二一二一
一
一
二一,
一
一钊的幼
::

, 八角莲 Τ
9 5 小八角莲 Τ
 。六角莲 Τ
! 。乌云伞
详Ι 二 百不万 Υ
: : Σ
。 <
。 <
。 七 6Ε >诬?6 44≅ > Τ
。 Φ ≅ΓΓ3 Η ΒΚ ≅> Τ
 。< 。 ?46 ≅Α 陀 Β ΧΑ Τ
! 。 < 。
≅ 6入“ Α ” 6 摊 9
Μ
∀、角莲口! 种植物的过饭化物醉
同工鹅蔺谧 8 电泳方向由下向上 ;
? 6 Ε 3 盆 ≅Φ Α , 6
Μ : Η =Ο 6 > ?Α Β Β 6 Ε Κ ς
3 Γ
8Α Κ
: 5 Ω : : ·
Γ3兰,
# ∃ 七
, ? 6 6 ≅ 6 , 3 Γ < = > 3 >执 Α
Α Β Β Χ 6 Β 3 ? ;
式 中Α—种 ∋酶谱的酶带数 , 7—种 , 酶谱的酶带数 , ∗ Ξ ∋ 、 , 两个种相同的酶带数 。
8  ; 配对计算各种 间的酶谱相似系数 , 填
入表
的左下部分 , 构成一个矩阵 。
8 9 ; 计算不相似值 8 Φ ; 。
Ω : : : 5 Ω : : : 5 Ω伪
: 5 ! : : : 5 ! : : Ψ 5 ! : : : 5 ! : :
: 5 : : : : 5 : : : : 5 : : : : 5 : : :
一 : 5  : : ·
Θ Θ
,
ς一了一 , ς 十一 : ·  : :
: : 5 :
9 9 5 
一 : 5  : :
Ρ 9 5
: : 5 : 寸
一 : ·  :“

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5
5  八角燕的过峨化物目 同工呜翻层扫描 日讼
Ε
。  − ( / 一 > 6 Α Κ Κ ≅Κ Ζ 3 Γ ? 6 Ε 3 Υ ≅Φ 5 > 6

3 3 Λ = 二 , 3 Γ < 。 , 6 Ε > Η ?6 4之
Μ
圈 9 六角龙的过饭化物咬同 工阵菊 层扫描口姗
)
。 Α − ( Ι 一 6 Α Κ Κ ≅ Κ Ζ 3 Γ [ 6 Ε 3 4 ≅Φ Α > 6

Μ : Η = Ο 6 3 Γ < 。 力Ρ6 ≅Α ” Β Χ。
! Θ 武 汉 植 物 学 研 究 第
卷
: 5 ! : : : 5 ! : : : : 5 ! : :
: : 5 : : : : 5 : : : : 5 : : :
一 : 5  : :
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5 Μ
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田 ! 小八角挂的过Β 化物 5 同工 5 蔺 层扫描圈语
)
5 ! − (Ι 一 , 6 ∴ Κ Κ ≅ Κ Ζ 3 Γ [ 6 Ε 3 Υ ≅ Φ Α 5 6
≅ , : Λ =Ο 6 3 Γ < 。Φ ≅ΓΓ3 Ε 爪
Μ
图 Μ 乌云伞的过妞 化物眺同工目碗 层扫描日 5
)
。 Μ − ( Ι 一 , 6 Α Κ Κ ≅ Κ Ζ 3 Γ ?6 Ε 3 4 ≅ Φ 二 6

Μ : Η = Ο 6 3 Γ < 。 4诬6 Χ “ Α 几6 九 Μ
Μ
表

− Α 7 46
− Χ 6 Δ Α 4ϑ 6 >
相似系傲 8 Ι ; 和不相似系橄 8 Φ ; 值
: Γ Μ
Ο ≅ 4Α Ε ≅Β = 6 3 6 ΓΓ≅ Ι ≅ 6 Κ Β Α Κ Φ Φ ≅ > > ≅ Ο ≅4 Α Ε ≅Β = Ι 3 6 Γ Γ≅ Ι ≅ 6 Κ Β
八 角 莲
< 5 , 6 Η Μ ≅?6 ]]≅>
六 角 莲
< 5 ?了6 ≅Α ”之Χ Α
小 八 角 莲
< 。 Φ ≅ΓΓ3 Ε 二
Μ
乌 云 伞
< 。 ≅6 Χ 祝Α Κ 亡 Κ > ≅>

: : Μ  。 Ρ Μ 。 :

: :
: :
Θ 。 
9 : 。 Ω
5∃#
八 角 莲< 。 , 6 Ε > ≅?6 44 ≅>
六 角 莲< 5 ?之‘云Α ” ΒΧΑ
小八角莲< 。Φ 云ΓΓ3 Ε 拼 云>
乌 云 伞
< 。 4≅Ι Χ “ Α 砚 6 ” >宜>
! Ρ 。

 Μ 。:
注 Η 表中左下方为相似系数值 , 右上方为不相似系数值 。
扮 : Β 6 5 − Χ 6 > ≅Ο ≅ 4 Α Ε ≅Β = 6 3 6 Γ Γ ≅6 ≅ 6 Κ Β Δ Α 4ϑ 6 日 Α Ε 6 4 ≅ > Β 6 Φ ≅ Κ Β 五6
: 份 6 Ε 4 6 Γ Β Χ Α 4 Γ 3 Γ Β Χ 6 Β 一7 46 ς
Β Χ 6 Φ ≅ 一 > ≅Ο ≅ 4 Α Ε ≅Β = 6 3 6 Γ Γ ≅6 ≅ 6 Κ Ε Δ Α 4ϑ 6 > 一 Ε 6
, 6 Κ 一Β Β Χ 6 ϑ ?? 6 Ε Ε ≅‘Χ Β
己Ξ
: :Σ 一 Ι , 其值填入表
的右上部分 。
8 ! ; 计算每一个种与其它 9 个种的不相似值的总和 , 见表  。
裹  不相似位总和与⊥ ≅位
− Α 7 46  − Χ 6 Δ Α 4ϑ 6 , 3 Γ ΒΧ 6 3 ϑ Ο 3 Γ Φ ≅ > > ≅ Ο ≅ 4Α Ε ≅Β = 6 3 6 ΓΓ≅ 6 ≅ 6 Κ Β Α Κ Φ
八 角 莲 六 角 莲 小八角莲 乌 云 伞
< 5 , 6 Ε > ≅?6 Ρ’
Μ < 5 ? Ρ6诬Α ”亡ΧΑ < 5 Φ 诬ΓΓ3 Ε ΒΚ 饭Μ < 5 4 ≅6人“ Α ” 6 九 >诬> 艺 ⊥ ≅
Κ∃
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∀#,二,止孟八 角 莲∃ 。 , % & ∋诬( % )∗ + ∋
六 角 莲∃ ! ( ,% 诬− ” ./ −
小八兔莲∃ 。0 诬112 3 4 诬∋
乌 云 伞5 。#+ % 耘“ − ” % 花 ∋诬∋
6 7 。 8 ∗ 6 。 9 7 7 ∗ 。 8 # 9 9
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; 8 。 7
7 7 7 一 #
7 < < 。 7
8 ; 。 9
∗ # 。 ,
= 6 > 确定各个种酶谱在 3 轴上的位置 , 把不相似值总计最大的种 = 六角莲 > 酶漪
作为− 标记在 3 轴上的 5 位置 , 找出与六角莲酶谱最不相似的酶谱 = 八角莲 > = 图 # > ,
第
期 苏应娟等 Η 湖北八角莲属植物过氧化物酶同工酶分析
以符号7标记在 ‘ 轴的另一端 , 种, 8 八角莲 ; 的酶谱座标依种 ∋ 、 , 酶谱的不相似值 ,
按一定 比例 8
,
:; 确定 , 其余  种酶谱沿 Η 轴对种 ∋ 的酶谱距离 8 ⊥ 灼 可由下式算出 Η
⊥ 云 ( ’ _ < 二一 < 愁 (
式中 ⊥ ￡—所求种的酶谱沿 Υ 轴对种 ∋ 8 六角莲 ; 酶谱的距离 Τ (—种 ∋ 的 Α与种, 的7之 间的不相似值 , < 。— 种∋的Α 与所求种酶谱之 间的不相似值 , < 。—种 , 的7与所求种酶谱之 间的不相似值 。
将 ! 种植物的过氧化物酶同工酶酶谱在 二 轴上排序 8 图 Θ ; 。
Η朴护责寸债馈月产条韶涂余
∋ 。六角莲 Τ , 5 八角莲 Τ
∋ 。< 。? 46云Α ” Β石Α Τ
Ι 5 乌 云伞 Τ < 5 小八角莲
/ 。 < 。 Ρ≅6 Χ “ Α ” 6 ” >诬> Τ
。 < 。 , 6 Ε > ≅?6 4 4云> Τ
< 。 < 5 Φ ≅ΓΓ3 Ε 二蓄>
八角菠属 !种 植物的过妞化物蔺 同工咬咬
谱在 Υ 轴上排序
)
。 : Ε Φ ≅Κ Α Β ≅3 Κ
< = > 3 >扭 Α
3 Γ Γ 3 ϑ Ε , ?6 6 ≅6 > 3 Γ

Κ Υ Α Υ ≅ > 7 = ? Α Β Β 6 Ε Κ > 3 Γ
? 6 Ε 3 Υ ≅ Φ Α , 6 ≅ , 3 Η =Ο 6 5
9 讨论
8
; 从薄层扫描图谱可以看到 Η
! 种植物 的图谱均 不 相 同 。 乌 云 伞
8 < 夕Μ : Μ 仍 Α 4葱6 Χ ϑ Α 扑 6 5 > Γ>  5 /Χ 6 Κ Ζ ,
> [ 5 Κ “= 5 , ≅Κ 6 Φ 5 ; 为一内定种 , 从表 ≅
可看出乌云伞与其他 9 个种的不相似值
均较大 , 为乌云伞作为一个独立的种提
供了佐证 。
8  ; 由于酶谱很少发生 趋 同 进
化 , 又是基因相当直接的产物 , 可以用来推测 各分类群之间的亲缘关系 。 从图 Θ 可见八
角莲属 ! 种植物的亲缘关系 Η 六角莲与八角莲 、 ,∀、八角莲 、 乌云伞的亲缘关系较远 , 小
八角莲 、 八角莲和乌云伞的亲缘关系较近 。 这与八角莲属的叶表皮和染色体核型的研究
结果是一致的 〔’‘’‘’Ν 。
8 9 ; 胡志 昂等 8
Ω 9 ; 曾把酶谱不相似值定义为酶谱距离〔” , 并且认为进化历史
越长 , 属内分子变化越大 , 酶谱平均距离也 越 大 。 八角莲属各种的酶谱平均 距 离 为
: 5 Ω  Ω , 因此推测本属可能有一个古老的起源 。
参 考 文 献

% 3 3 , 6 ⎯ ( 5 / Α Β Α
= Β ≅ 6 ? Ε 3 ?6 Ε Β ≅6 > 3 Γ Α 46 3 Χ 3 4 Φ 6 Φ =Φ Ε 3 Ζ 6 Κ 二 6 ≅ > 3 Λ = Ο 6 > >? 6 6 ≅Γ ≅6 Φ 7 = Φ ϑ ?4 ≅6 Α Β 6
6 Κ 6 , ≅ Κ Β Χ 6 < ≅[ 43 ≅Φ ?4Α Κ Β , 1 Β6 ?Χ Α ” 3 拼 6 Ε诬Α 6Υ ≅Ζ ” Α 5 , ≅3 6 五6扭诬6 Α Λ α 6 ” 6￡≅6 ,
Ω ! Τ  8Ρ一 Ω ; Η
Θ 9
一 Θ ! 9
 江淋 , 王琳 5 才白木属植物过氧化物酶同工酶研究 5 植物分类学报 ,
Ω价  ! 8! ; ‘  Μ 9一  Μ
9 史密斯? ⎯ 5 植物化学分类学 5 北京 Η 科学出版社 ,
ΡΘ Η
! 一
ΘΡ
! 程家胜 , 刘捍中 , 韩礼星等 5 关于苹果属果树亲缘关系的初步探索一一过氧化物酶分析 5 园艺学报 ,
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Μ 1 ≅6 Ζ 6 4 , Λ 6 Β Α 45 − Χ 6 ≅ , 3 [ 6 Ε 3 Υ ≅ Φ Α > 6 > 3 Γ < 诬> ϑ 仇 > Α Ε主, “水 5 ? ∀Α Κ Β ?人夕Μ
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Θ ! Τ !  Η  
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Θ 胡志昂等 5 裸子植物的生化系统学 8二 ; 松科植物的种子蛋白多肤 5 植物分类学报 ,
Ω ! Τ   8Μ ; Τ 9胡
一 9 Θ Θ
Ρ 江苏新医学院 5 中药大辞典 , 上册 5 上海 Η 上海人民出版社 ,
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吕 李广民 5 介绍一种药用植物—桃儿七 5 植物学报 ,
Ρ Μ Τ  Η Ω, 胡志昂等 5 裸子植物的生化系统学 8一 ; 松科植物的过氧化物醉 5 植物分类学报 ,
Ω 9 Τ 
8!; Η !  9一
! 9 

: 王义弘 5 介绍几种植被分析方法 5 东北林学院学报 ,
Ω  Τ
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Μ 9一
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武 汉 植 物 学 研 究 第
 卷!Ω

苏应娟等 5 湖北八角莲属植物叶表皮研究 5 武汉植物学研究 ,
 Τ
。8!; Η 9Ω Μ一 9ΩΘ

 张定成等 5 中国特有的八角莲和六角莲的核型 5 广西植物 ,

Τ

8
; Η Μ Ω一 Θ
∋ 1− ∃ < β #& − + 0 ?0 % #⊥ ∴< ∋10 ∴1#] β⎯0 1 #)
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1 ϑ β ≅Κ Ζ χϑ Α Κ ( ≅ϑ Ψ ≅Χ 3 Κ Ζ
8∗ 3 ΧΑ ” .Κ Η Β ≅￡“ ￡6 3 Γ , 3 ΒΑ 3 = , − Χ , / 人≅” 6 >3 ∋ 6 Α Φ 6二 = 3 Γ 1 6 ≅6 3 6 6 Η ∗ ϑ 人Α 。 峨9 : : Ρ一;
∋加 Β Ε Α Ι Β − Χ 6 ?6 Ε 3 Υ ≅Φ Α > 6 ≅> 3 Λ = Ο 6 > 3 Γ Γ 3 ϑ Ε > [ 6 6 ≅6 > 3 Γ < Ζ > 3 > ΓΚ Α Γ Ε 3 Ο
+ ϑ 7 6 ≅ [ Ε 3 Δ ≅Κ 6 6 δ 6 Ε 6 Α Κ Α 4=Λ 6 Φ 7 = ϑ > ≅Κ Ζ ?3 4Δ6 Ε = 4Α Ο ≅Φ 6 Ζ 6 4 46 6 Β Ε 3 ?Χ 3 Ε 6 > ≅> Α Κ Φ
− ( / 一 > 6 Α Κ Κ ≅Κ Ζ 5 − Χ 6 ?Χ = 43 Ζ 6 Κ 6 Β ≅6 Ε 6 4Α Β ≅ 3 Κ > Χ ≅? > 3 Γ Β Χ 6 Γ 3 ϑ Ε > [ 6 6 ≅6 > δ 6 Ε 6
Φ ≅> 6 ϑ >> 6 Φ Α Κ Φ Β Χ 6 Ε 6 > ϑ 4Β > ϑ ??3 Ε Β > Β Χ 6 Δ ≅6 δ 3 Γ ?3 ≅Κ Β 3 Γ Ε 6 Ζ Α Ε Φ ≅Κ Ζ < 5 4‘6 Χ “ ς
3 林6 忍‘玄Μ Α > Α Κ 6 δ > ? 6 6 ≅6 > 。
ε 6 = δ 3 Ε Φ > < 夕Μ : Μ 仍 Α , [ 6 Ε 3 Υ ≅Φ Α > 6 ≅> 3 Λ =Ο 6 >一 − (/ 一 > 6 Α Κ Κ ≅Κ Ζ > > ≅Ο ≅4Α Ε ≅Β了
Ι 3 6ΓΓ ≅6 ≅6 Κ Β , < ≅> > ≅Ο ≅4Α Ε ≅Β= 6 3 6 ΓΓ ≅6 ≅6 Κ Β