全 文 ：广 西 植 物 Guihaia　17 (2):169—173　1997
　1995-12-12　收稿
　第一作者简介:刘　芳 , 女 , 1964年出生 , 助理研究员 , 植物生理生化专业。
＊国家自然科学基金资助项目(批准号:39370058)
赖草属七个种同工酶研究＊
刘　芳　孙根楼
(四川农业大学小麦研究所 , 都江堰 611830)
摘　要　用聚丙酰胺凝胶电泳法对赖草属 7 个种的幼根 、 幼叶进行了酯酶 、 过氧化物酶同工酶
分析 , 结果表明:无论从相同器官进行不同的同工酶分析 , 还是从不同器官进行相同的同工酶
分析 , 这 7 个种的酶谱在各带区存在相似酶带 , 但更多的是相异酶带。从酯酶 、 过氧化物酶这
两种酶分析结果来看 , 酯酶比过氧化物酶分离效果好些;从幼根和幼叶这两个器官的酶谱来看 ,
幼根比幼叶酶带多些 , 分离效果也好些。同时也表明这 7 个种的酶谱变化与染色体倍性变化无
关。
关键词　赖草属;酯酶;过氧化物酶;同工酶;电泳
THE STUDY ON ISOZYMES OF SEVEN SPECIES IN LEYMUS
Liu Fang　Sun Genlou
(Tr it iceae Research Inst itute , S ichuan Agr icu ltural Univer si ty , Dujiangyan 611830)
Abstract　The esterase and peroxidase isozymes for seven species of Leym us in young roots and young
leaves were studied by means of polyarcylamide electrophoresis.The results showed that these 7 species
shared less iso zymes , but mo re w ere difference.From molecular level , this study supported these 7
species are valid.As far as same organ is concerned , the esterase isozyme is better than peroxidese in
Leymus.As same isozyme was used , zymogram pa tterns of young roots are better than those of young
leaves , the variation of zymogram patterns has not related to variation of chomosome number.
Key words　Leymus;esterase;peroxidase;isozyme;electrophoresis
赖草属 (Leymus Hochstot ter)是禾本科小麦族的一个多年生属 , 该属约 30余种〔7〕 , 分布于
欧亚大陆的温带 , 南美 、 北美的热带和亚热带高山地带 , 但大部分分布于中亚和北美的高山 。我
国有 12个种 , 3亚种〔1〕 。国产赖草分布于新疆 。青海等地 。赖草属一些种穗大 、 粒大 、 抗旱 、
耐盐碱 、 耐践踏及抗病性较强 。赖草属是一个含有 2n=28 ～ 84 条染色体的多倍体属 , 已有不少
国内外研究者对赖草属部分种的形态学 、细胞学进行了研究〔1 ～ 4 , 8 ～ 13〕 。本文对分布我国的其中 7
个种进行了同工酶分析 , 希望能对我国赖草属的系统研究提供一些生化资料 , 帮助鉴别一些从外
部形态特征上难以鉴别出的遗传变异 , 以便更好地利用这些遗传资源。
1　材料和方法
1.1　供试材料 (见表 1)。
1.2　酯酶 、 过氧化物酶的测定
各材料翻钵取幼根。幼叶 , 取孕
穗前植株顶端的第一片展开叶 , 洗净
晾干 , 按样品:蒸馏水 =1∶3 的比例
加入蒸馏水后于冰浴中研磨成匀浆 ,
经3 500 r/min 离心 10 min , 上清液
再经 13 000 r/min离心 20 min , 离心
后的上清液保存于冰箱中待用 。
采用垂直平板聚丙烯酰胺凝胶电
泳方法 , 分离胶浓度为 7.3%, 浓缩胶浓度为 3.1%, 凝胶厚度为 1.5 mm 。每个材料酯酶点
样50μ1 , 过氧化物酶点样 40 μ1 , 点样后上面复盖一层 40%的蔗糖液 , 每种酶重复两板 。酯酶
同工酶电泳过程及电泳缓冲液 , 染色液的配制参见作物学报〔5〕。过氧化物酶电泳过程同酯酶 ,
只是染色方法不同。染色采用醋酸联苯胺法〔6〕 。染色后胶板用水冲洗几次 , 再用水漂洗一天 ,
照相 , 然后制成干板保存 。
同工酶区带的相对泳动率 Rf计算参照刘芳等〔5〕介绍的方法。
Rf=酶带迁移距离/溴酚蓝迁移距离
2　结果与讨论
本研究对赖草属 7 个种的幼根 ,
幼叶进行了酯酶和过氧化物酶同工酶
分析 , 根据酶谱特征 , 按迁移率从负
极到正极酶谱大致分为几个带区 , 幼
根的酯酶。过氧化物酶酶带较多 , 可
分为 、 B 、 C三个带区 , 幼叶的酶谱较
少 , 可明显地分为 A 、 B两个带区。现
将七个种幼根 , 幼叶两种酶的酶谱特
征分述如下:
(1)幼根酯酶酶谱特征　根据主酶
带集中部位 , 按迁移率将酶谱划分为 3
个带区 , 即 A 区 (0 ～ 0.36), B 区
(0.36 ～ 0.63), C 区 (0.63 ～ 1),
各个种的酶带数及各酶带的迁移率 Rf
值列于表 2。在 A区 (见图版 A , 模式图 1), 除 L4 (L .multicanlis (Lam.))和 L5 (L .race-
mosus)外 , 其它 5个种都具有 2 ～ 3条活性较强的主酶带 , 而 L4 和 L5 的这两条主酶带迁移至 B
区内 , 其它 5个种 B区内的酶带都是一些弱带和痕迹带。在 C区 , 7个种都具有一条迁移率几乎
一致 , 活性较强的酶带 , 但是这条酶带在 7个种间还存在一些细微差异 , 如着色强度。酶带宽度
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还存在差异。这 7个种存在着一定的相
似性 , 它们具有相同或相似的酶带 , 但
是更多存在相异性 , 7个种没有任何两
个种的酶带完全相同 。即使有些种的酶
带数相同 , 如 L 1和 L2 都有 7条带 , L3
和 L5 都有 8 条带 , 但各酶带的特征
(着色强度 、 酶带宽度 、 酶带迁移率)
则完全不同。
(2)幼根过氧化物酶酶谱特征　同
样根据主酶带的集中部位 , 按迁移率将
酶谱分为 3个带区 , A区 (0 ～ 0.15),
B区 (0.15 ～ 0.59), C 区 (0.59 ～
1), 各个种的酶带数以及各酶带的迁移
率列于表 3。在 A 、 C 区 (见图版 B ,
模式图 2), 各个种的酶带数少 , 主要
特征相似 。这 7个种酶带的主要差异在
B区 , 酶带多且变化多样 , 但在 Rf=0.32 ～ 0.41之间这 7 个种仍存在 2 ～ 3条活性较强的酶
带。就相同器官幼根 , 过氧化物酶酶带数比酯酶酶带数多 , 但分离效果没有酯酶好 , 有的酶带较
宽 , 拖尾严重 , 酶带与酶带之间的界线不明显 , 过氧化物酶各酶带的迁移率 、 着色强度 、酶带的
宽度以及酶带数与各个种的酯酶酶谱的这些形态特征无任何关联。
(3)幼叶酯酶酶谱特征　酶带主要
集中在快带区和慢带区 , 中间带区只有
几条痕迹带 , 所以按迁移率将酶谱划分
为两个带区 , 即 A 区 (0 ～ 0.35), B
区 (0.35 ～ 1), 各个种的酶带数和各
酶带的迁移率列于表 4。在 A区酶带活
性较幼根酯酶酶带活性弱些 , 在 B 区
L1 、 L2 、 L3 、 L4 、 L5 、 L7 都有 1 ～ 2 条
迁移较快且活性较强的酶带 , L6 则无
强带 。在此区 L3 和 L7 还有两条活性较
强的酶带迁移较慢 , 这两个种的这两条
酶带非常相似 , 但其它酶带则完全不
同。
(4)幼叶过氧化物酶酶谱特征　幼叶过氧化物酶酶带数少 , 按各酶带迁移率同样划分为两个
带区 , A区 (0 ～ 0.48), B区 (0.48 ～ 1), 各个种的酶带数和各酶带的迁移率列于表 5。A区
较B 区酶带多 , 活性强些 , B区各个种都只有一条弱带或痕迹带。幼叶的过氧化物酶同幼叶的酯
酶比较 , 酶带少且分离效果极差。这是由于幼叶叶绿素含量大 , 叶绿素在电泳过程中迁移慢 , 呈
现在胶板的慢带区 , 此区间过氧化物酶正好有酶带出现 , 因而干扰酶带的分离 。而酯酶在此区间
没有酶带出现 , 所以对幼叶来说 , 酯酶比过氧化物酶的分离效果好些。
171　1 期　　　　　　　　　　　刘　芳等　赖草属七种同工酶研究
　　以上描述了幼根和幼叶的酯酶 、过氧化
表 5　赖草属 7 个种幼叶过氧化物酶同工酶酶谱的 Rf值
Table5 The Rf of peroxides zymog ram of
the7 Leymus species at young leaves
材料
酶带数 (迁移值 Rf)
A区(0～ 0.48) B区(0.48～ 1)
总带数
L1 4(0.09 , 0.12 , 0.23, 0.25) 1(0.77) 5
L2 4(0.07 , 0.20 , 0.25, 0.31) 1(0.77) 5
L3 3(0.08 , 0.14 , 0.18) 1(0.78) 4
L4 3(0.07 , 0.19 , 0.34) 1(0.77) 4
L5 5(0.11 , 0.19 , 0.23, 0.30 , 0.33) 1(0.78) 6
L6 6(0.07 , 0.10 , 0.13, 0.21 , 0.25 , 0.31) 1(0.78) 7
L7 6(0.07 , 0.10 , 0.13, 0.22 , 0.25 , 0.32) 1(0.79) 7
物酶酶谱特征 , 就相同器官进行不同同工酶分
析 , 无论是幼根还是幼叶都是酯酶比过氧化物
酶的分离效果好些 , 酯酶同工酶酶带强弱分
明 , 带与带之间界线分明 。就不同器官进行相
同的同工酶分析 , 幼根的酯酶和过氧化物酶都
比幼叶的酶带多 , 而且分离效果也好 , 这是由
于幼叶的纤维组织多 , 该器官比幼根老 , 所以
酶带少 。据我们分析各个器官 来看 , 器官组
织越幼嫩 , 酶带越多 , 分离效果越好。对大多
数禾本科小麦族植物都是酯酶比过氧化物酶分
离效果好 , 而玉米 、 油菜则过氧化物酶比酯酶
分离效果好 , 更适合用来进行遗传分析 。赖草
属 L1 、 L2 、 L3 的根尖染色体数都是 84 条 ,
L4 、 L5 、 L6 、 L7的根尖染色体数是 28 , 在两个器官的两种同工酶分析中 , 前 3 个种没有一条酶
带是它们的标志带 , 后 4个种也没有一条标志带 , 这说明同工酶分析不能反映染色体的倍性变
化。总之 , 这 7个种无论从相同器官进行不同同工酶 , 还是从不同器官进行相同的同工酶分析 ,
无论染色体倍性相同还是不同 , 这 7个种的酶谱都不相同 , 证明了按形态特征建立起来的这 7个
种是合理的 , 不存在同种异名的问题。
参　考　文　献
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173　1 期　　　　　　　　　　　刘　芳等　赖草属七种同工酶研究
刘　芳等:赖草属七个种同工酶研究 图版Ⅰ
Liu Fang et al:The study on isozymes of seven species in Leymus PlanteⅠ
A:幼根酯酶同工酶酶谱　B:幼根过氧化物酶酶谱　C:幼叶酯酶同工酶酶谱　D:幼叶过氧化物酶酶谱
A 、 B、 C、 D 各图中从左到右依次为 L1 、 L2 、 L3 、 L4 、 L5 、 L6、 L7
L1代表 L.tianshanicus(Drob.)T zvel;　 L2代表 L .angustus(Trin.)pilg;　L3代表 L .kareli nii (Turcz.)T zvel;
L4代表 L .multicanlis(Kar.e t Kir.)Tzvel;　L5代表 L.racemosus (Lam.)Tzvel;　L6代表 L.pseudoramosus (Yen et Yang.);
L7代表 L.secal inus(Georgl.)T zvel。