全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 25(5)：449— 452 2005年 9月
芦荟属植物种间杂交及其 F1代 POD同工酶鉴定
铁 军 ，金 山 ，白海艳1，刘瑞祥1，吴志萍2
(1．长治学院生化系，山西长治 046011；2．内蒙古农业大学林学院 ，内蒙古呼和浩特 O10019)
摘 要：以芦荟属植物元江芦荟和皂质芦荟为亲本进行远缘有性杂交试验 。正交对 3株 103朵小花进行授
粉 ，获得 7枚果实，平均结实率为 6．8O ；反交对 2株 88朵小花授粉 ，获得 5枚果实，平均结实率为 5．88％。
获得了 19株 Fl代实生苗，并对亲本和 F1代实生苗 以及库拉索芦荟、华芦荟等 5种芦荟属植物进行了过氧化
物酶同工酶 (POD)的比较研究，结果显示，5种芦荟种间的 POD同工酶酶谱具有较高的相似程度，同时各种
又具有各自的特征酶带，很容易区分。特别是 Fl代实生苗的酶谱与父母本的酶谱有显著不同的酶带，证明产
生 了新的中间类型。
关键词 ：芦荟属；种问杂交；FI代实生苗；POD同工酶
中图分类号：Q943 文献标识码：A 文章编号：i000—3142(2005)05—0449—04
The interspecific hybridization and identification
0f F1 hybrids by POD isozyme application in A loe
TIE Jun1，JIN ShanI，BAI Hai—yan1，
LIU Rui—xiang ．W U Zhi—ping
(1．Department of Biochemistry，Changzhi College，Changzhi 046011，China：2．College of
Forestry，Inner M ongolia Agricultural University，Huhhot 010019，China)
Abstract：In the paper，we described a distant sexual hybridization experiment in which 19 FI seedlings were
generated from maternal plant Aloe “n 口 g 5 5 Xiong，Zheng et Liu of Aloe L
． and paternal plant A．
saponaria(Ait．)Haw．7 fruits were obtained from direct cross，average fructicative rate was 6．80 ；5 fruits
were obtained from reciprocal cross，average rate was 5．88
．
By the comparing research of peroxide
isoenzyme(POD)on the 5 species of plants of Aloe L．：the paternal and maternal plants，Fl seedlings，A
． vera
L．，A．chinensis(Haw．)Baker，etc．It is easy to distinguish the respective characteristic enzyme zones of the 5
species of plants of Aloe L．although their enzyme spectrums are rather similar． Particularly，the distinctive
differences between FI seedlings and their paternal and maternal plants proved that the new intermediate types
were generated．
Key words：Aloe；interspecific hybridization；FI seedling；POD isozyme
芦荟属单子叶植物百合科 (Liliaceae)芦荟属
(Aloe L．)，为多 年 生 常绿 多 肉植 物 (汪 发瓒 等，
1980)，集食用、药用 、化妆 品原料 、保健 、观赏为一
体，具有重要 经济价值 (熊佑 清等，1998，1999，
2002)。综合国内外现有的研究成果，主要集中在芦
荟化学成分的提取、分离、鉴定和临床药理等方面
(张振杰等，1990；Reynolds，1985，1986)，而对芦荟
杂交育种的研究 尚未见报道。
元江芦荟 (A．yuanjiangensis Xiong，Zheng et
Liu)是我国云南元江地区特产的芦荟，株型松散，叶
面宽 、叶肉厚，叶呈浅绿色 ，上有白色斑点 ，随叶片生
长白色斑点逐渐消失。产量高，抗病抗寒性弱。皂
收稿 日期 ：2004—07—19 修订 日期 ：2005—01—18
作者简介：铁军(1974一)，男，蒙古族 ，内蒙古通辽市人，讲师，硕士，主要从事植物学、植物生理学教学与研究 E—mail：tiejun74
@eyou．corn
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质芦荟(A_saponaria(Ait．)Haw．)叶半直立或平
行 ，草绿色 ，叶片有美丽的 白色斑点及条纹。具有较
高的观赏、药用价值，抗病性和抗寒性强(熊佑清，
1999，2002)。本文作者经过多年的观察发现，在北
方温室内(内蒙古师范大学生物系温室)皂质芦荟有
自花结实的习性 ，而元江芦荟只开花不结实 ，但两种
芦荟的花粉都具有一定的活性以及柱头也具较高的
可授性(铁军等，2004)。 自2001年开始 ，以元 江芦
荟和皂质芦荟为亲本进行 了种 间远缘有性杂交试
验 ，试图通过此途径选育出具有观赏性更强(株型直
立 、叶片具有斑纹)的芦荟新 品种或新类型 ，丰富我
国的芦荟种质资源库 。同时对部分芦荟、亲本及杂
种后代进行 了同工酶的分析。
1 材料与方法
1．1实验材料
供试种芦荟均栽培在 内蒙古师范大学生物系温
室内。共有 5种，分别为 中国芦荟 (华芦荟)(A．
chinensis(Haw．)Baker)、元江芦荟 、皂质芦荟、库拉
索芦荟 (A．VeTa L．)和杂 种 (A．yua iangensis×
A．saponaria)。
1．2实验方法
于2001年 3～5月，以芦荟属植物元江芦荟作
为母本，皂质芦荟作父本进行了远缘有性杂交试验。
将选定母本植株在开 花前一天人工去雄套袋 ，开花
后两天将刚要散粉的父本植株的花粉涂在柱头上，
继续套上袋，待花柱及柱头出现枯萎后去袋(黄苏珍
等，1996，1998)。将获得 的种子过 1周后立即播种
于小型塑料 口杯 内，10～20 d后长 出 F。代实生苗
(铁军 ，2003)。
以双亲 、F。代 实生苗、库拉索芦荟及华芦荟 同
龄的健康根尖 2～5 cm 为材料 ，分析根 内的过氧化
物酶(POD)同工酶，重复 10次；酶的提取为 Tris—
HCI(pH7．1)缓冲液。采用不连续的聚丙烯酰胺垂
直板 凝 胶 电 泳 (PAGE)。分 离 胶 浓 度 为 7
(pH8．9)，浓缩胶浓度为 2．5％(pH6．7)，电极缓 冲
液为 Tris—Gly(pH一8．3)，电压 220 V，染色采用醋
酸联苯胺法(胡能书等 ，1985)。根据 Rf值大小和酶
谱强弱绘模式 图，并做干板及拍照。
表 1 2001年 3～5月杂交试验结果
Table 1 Results of hybridization in 200 1
2 实验结果
2．1杂交结果
2001年 3～5月，正交对 3株母本的 103朵小
花进行人工授粉，获得 7枚果实，结实率为 6．80 ；
反交对 2株母本的 88朵小花进行授粉 ，获得了 5枚
果实，结实率为 5．88 。正、反交结果见表 1。
2．2 F。代实生苗形态学特征
将所采集的 56粒种子播种后，共长出 19株 F
代(现有 16株两周年的 F。代实生苗)实生苗，出芽
率为 33．93 。根据 F。代实生苗的叶型、叶色、叶
缘刺、叶片着生、斑点及株型等形态学特征对 16株
杂种苗进行了初步的形态学鉴定。杂种 F。代在外
部形态上出现了明显性状分离。其结果见表 2。
2．3同工酶鉴定
通过重复实验结果来看，酶带极为稳定，为了方
便，分了 4个等级：强、次强、弱、极弱带。可以看出
库拉索芦荟具有 4条带，3条强带、1条极弱带；华芦
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5期 铁 军等 ：芦荟属植物种间杂交及其 F 代 POD同工酶鉴定 451
荟有 3条带 ，2条强带、l条极弱带 ；元江芦荟有 2条
带 ，1条是次强带 ，另 1条是强带 ；皂质芦荟 3条带 ，
2条都是弱带 、l条是极弱带 ；F。代实生苗也有 3条
带 ，l条次强带、l条极弱带 ，另 l条是强带 。见图版
I：a，b和表 3。
表 2 杂种 Fl代形态学特征的初步鉴定
Table 2 Morphological characters used for initial
identification of interspcific hybrids
元江芦荟只开花不结实，但皂质芦荟(平均可育率为
64．75 )和元江芦荟(平均可育率为 53．87％)的花
粉均有一定的活性并且柱头也具较高的可授性(铁
军等，2004)。从表 l可知 ，对元江芦荟与皂质芦荟
间的有性杂交，正交平均结实率达 6．8O ；反交平
均结实率达 5．88 ，说明芦荟种间远缘有性杂交存
在正反交差异较明显。
N umb 1． eaf eaf O辫rder oM戢otlin T篡ype or⋯．0一⋯一5⋯ ⋯ ～ ⋯25
注：m：象母本；f：象父本；i：中间特征；y：圆柱形；w：无；d：堆
积；b变形。
Note：n1：resemblance to maternal plant parent；f：resemblance to
paternal plant parent； i：intermediate characters； Y：Cylinder；w
None；d：Packing；b：Transformation．
表 3 五种芦荟过氧化物酶同工酶的 Rf值
Table 3 The Rf val ues of POD isozymes
in five species of Aloe
种 名 Species 1 2 3 4 5 6 7
A．wM 0．080 一 一 0．160 0．302 — 0．409
A．chinensis 0．080 一 一 0．160 — 0．324 一
A． “Ⅱn ngPn 0．080 — 0．160 ～ 一
A．saponaria 0．080 —— 0．124 0．160 —— —— ——
A．yua iangen一 0．080 0．107 ～ 0．160 一～ ⋯
sis×A saponaria
采用二态平方欧式距离法对电泳所得的 Rf值
进行聚类分析(黄原 ，l998)。以每一种不 出现酶带
的编码为 0，出现酶带的以其相对迁移率的值作 为
编码(表 3)，建立 原始数据 矩 阵，在计 算机上运行
SPSS l0．0程序，得到聚类 图(图 1)。
3 分析与讨论
(1)通过观察皂质芦荟具有 自花结实的习性，而
J 卜-]
I
图 1 五种芦荟的 POD 同工酶聚类的分析图
Fig．1 Dendrogram of POD isozymes
in five species of Aloe
1．库拉索芦荟；2．华芦荟；3．元江芦荟；4．皂质
芦荟；5．元江芦荟×皂质芦荟。
1．A．vgra；2．A．chinensia；3．A．yua iangensis；4．A ．
saponaria：5．A．yuanj iangensis×A．saponaria．
(2)从表 2，F 代实生苗外部形态学特征鉴定结
果表明，出现了明显的分离。与母本相似的有 5株
(分别为 l号 、5号 、l2② 号、l6① 号、l6② 号)，占
26．32 ；兼有父母本特征的中间类型有 lO株(分别
是 2号、3号、4号 、8O 号、8② 号、9O 号、9② 号、ll
号 、l6③号 、l9号)，占 52．63 ；此外还有 l株 (10
号)与父母本不同的叶变形类型，但没有一株与父本
相似的株型。F。代实生苗中符合预期育种目标的
有 8株(分别是 2、3、4、8① 、9① 、9② 、16③、l9)，占
42．1l 。这为培育具有更高经济价值的芦荟新品
种，丰富我国的芦荟种质资源提供具有前途的材料。
从杂种 F 代实生苗的分离和同龄皂质芦荟 自花结
实的 F 代不分离现象可以推断，母本(元江芦荟)在
遗传上是杂合的，在此分离情况难以判断杂合程度、
基 因型等，还有待深人研究 。
(3)从图版 I：b和 表 3所显示 的结果 可以看
出，五种芦荟属植物的酶谱之间要么表现为酶带数
目和 Rf的不同，要么表现在酶谱等级的不同，总之
没有任何两个种的酶谱特征是完全相同的，这说明
以 POD同工酶电泳技术对芦荟属植物进行分类是
可行的。同时，这五种芦荟属植物 的同工酶酶谱中
也存在有共同的酶带(O．080和0．160)，表明五种芦
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0 ① ② ① ② m n ： ：2
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荟之间还具有共同的属性，存在着一定的亲缘关系。
(4)同工酶通常是共显性(C0一dominant)遗传，
真正的杂种一般应兼有父母本 的酶带 ，还可 由基因
重组产生异于双亲 的杂种酶带 (王仲朗等，1992)。
从亲本与 F 代的 POD同工酶酶谱结果表明，F 代
实生苗有 3条酶带 。包括了双亲 的所有酶带，迁移
率分别为 0．080、0．107、0．16O，其中迁移率 0．1O7
的酶带为异于双亲的杂种酶带。迁移 率为 0．080、
0．16O的两条酶带是本属植物共有 的酶带 ，但等级
上与母本的酶带等级相同。从 图 1也可以看 出杂种
F 代与亲本有一定的亲缘关系，但与母本的关系较
近 。由此我 们初 步推测 F 代 实生 苗是 元江芦 荟
(旱)与皂质芦荟(舍)的真正杂交种，本实验为此提
供了科学依据。
本文承满都拉先生指导 ，特此表示感谢 。
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