全 文 ：广 西 植 物 Guihah 21(1)：77— 8O 2@01年 2月
节节麦的酯酶同工酶分析
兰秀锦 ，刘登才，魏育明，颜泽红，郑有 良
‘四『『l农业大学小麦研究所，四川都江堰 6ii830)
摘 要：对 30份不同来源的节节麦进行 4个时期的酯酶同工酶分析。结果表明：不同来源节节麦的酯酶同
工酶存在较大差异．共分成 15种基本类型。我国黄河流域的 10份节节麦教划分为 2个基本类型，但二者
关系极为相近 ；新疆节节麦与之有一定差异，但在相似系数≤0．820时可视为一类 所有材料在 4个时期之
间投有出现一个完全相同的酶带类型．说明酯酶同工酶随发育时期而不断变化
关键词：节节麦；酯酶；同工酶；聚类分析
中豳分类号：Q945．6 5 文赫标识码：A 文章编号：1000—3142(2001)01—0077—04
Diversity of esterase
tauschii
isozyme in Aegilops
Cosson
LAN Xiu—jin，LIU Deng—cai，WEI Yu—ming，
YAN Ze—hong，ZHENG You—liang
(Tritieeae Research Institute，S&huan Agrkulturat Uni~ sity，Sichuan Duiangyan 611830，China)
Al~tract：The esterase isozyme of 3O accessions of Aegilops tauschi were studied by mearls of polyarylamide gel
eleetrophoresis The results showed significant difference of esterase in al of the four stages i e．seedingt
Shooting，[1ag leaf and young ear，which patterns can be divided into 15 types．Ten accessions from middle
reaches of the Yelow River belonged tO tWO paterns with a similarity coefficient 0．984．Two accessions of
X iang belonged tO one pattern and was different from that of middle reaches of Yelow River No IkYtme e
terase isozyme has been found in the four stages．It showed that esterase isozyme related to growing and deve~
oprnent of plants．
Key words：Aeg~ops ta~．schii Co*son；esterase；isozyme；cluster an alysis
节节麦 (Aegilops tauschi Cosson)作为普通
小麦D染色体组的供体种，存在着较普通小麦D
染色体组更太的遗传多样性，利用这些野生资源
所具有的丰富遗传变异进行优 良基因的筛选，并
将其转移到栽培品种中是育种工作者共同的愿
望。在利用这些野生资源的同时．对其进行相关
的基础研究十分必要。目前普遍认为中东地区是
小麦的起源中心，那里天然地分布着大量的小麦
野生类型，如节节麦。此外，节节麦在前苏联及中
国等地也有分布。本文试图通过对不同来源节节
麦的多个时期酯酶同工酶分析，以期对这个种的
酯酶同工酶特征有一个较全面的认识，并对这个
种的种内遗传多样性进行比较，为传统分类提供
补充依据。
收藕日期 ：1999—09一O§
作者i膏介：兰秀锦(1963-)t男，副研究员，小麦遗传育种专业
基盒项目：国家自然科学基金资助项目(39870547) 省教委重点科研项 目的部伢内容
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78 广 西 植 物 21卷
1 材料和方法 2 结 果
1．1材料
所有 30份节节麦均由四川农业大学小麦研
究所保存和提供。其中新疆、陕西和河南节节麦
为该单位采集。而中国农科院 伊朗、 色列等节
节麦为该所征集而来(表 1)，表上“来源”一栏不
能完全代表材料的原生长地 。
裹 1 节节麦的编号爱来源
Table 1 The numbers and SOLICe$of 30
acces5ions of Aegilops tauschi
1．2方法
所有材料于 l998年 l1月播种于小麦所试验
地，分别于分蘖期和拔节期各取幼嫩叶片，孕穗
期取剑叶与幼穗若干，各样本洗净、晾干后各称
取 500 mg，剪碎后加入蒸馏水 15 mL，研磨成匀
浆，离心(4 000 rps／min)2O rain，采用垂直平板聚
丙烯酰胺凝胶电泳法“ 。每槽点样 5O L，样品上
覆 盖一 层 40 的蔗 糖 溶 液。分 离 胶 浓 度 为
7．2 ，浓缩胶浓度为 3．1 ，用溴酚蓝作前沿指
示剂。酯酶采用醋酸萘酯一坚牢蓝染色法，室温
下染色
Rf=酶带迁移距离／溴酚蓝迁移距离
1．3数据处理
聚类分析按方开泰方法进行。：
酶谱相似系数= 墨篓
2．1酯酶同工酶与生长发育阶段的关系
从表 2可以看到，所有节节麦在 4个时期均
表现出不同的带型，表明同一材料的酯酶同工酶
随生长阶段不断变化。就被测材料而言，苗期共
形成 9条酶带，8种类型；拔节期 14条酶带，9种
类型；剑叶 8条酶带，6种类型；幼穗 l4条酶带，8
种类型。其中，拔节期各带型间无共同酶带；而苗
期 Rf一0．25、0．28，剑叶 Rf：0．28和幼穗 Rf一
0．56、0．59为所有居群的共有酶带。从活性较强
的酶带分布来看 ，苗期的Rf= 0．25和0．28，拔节
期的 Rf一0．26、0．31、0．34和 O．37，剑叶 Rf一
0．24、0．28、0．32和 0．35分布较为集 中，即主要
分布在Rf≤0．37的慢移动区域。而幼穗则分布较
宽，Rf≥0．5 6区域明显多于各时期叶片。
2．2节节麦的酯酶同工酶类型
将 4个时期酯酶同工酶带型相同的节节麦居
群归在一起，得到 15个基本类型(表 3)。第 1类
有 6份节节麦，第 2类为 7份，第 6类为 3份，第 8
和第 14类为各 2份，其余各类均只有 l份。其
中，中国黄河流域(河南、陕西)的 10份节节麦全
部集中于第 l、第 2这 2个基本类型中。2份新疆
节节麦为另一种类型(第 8类)。说明中国节节麦
的酯酶同工酶类型较少。而引进的节节麦由于份
数所限，没有包含上述 15种类型的全部(如第 8
类)。
2．3·节节麦荫酶同工酶聚类分析
聚类分析是用数学的方法将一批样品(变
量)，按照它们性质的亲疏程度进行分类的科
学 。相似系数越接近于 l，则它们之间的关系越
近，相似系数越接近于 0，则它们之间的差异越
大。将每一基本类型 4个时期的酯酶同工酶带型
并列后进行聚类，结果见图 l。从图 l可知，包含
了我国黄河流域的第 l和第 2类之间，相似系数
为 0．984，是最为接近的 2个类型，说明二者之间
酯酶同工酶差异极小，几乎可为一类 2份新疆节
节麦在相关系数>0．820时，则它们与黄河流域
的节节麦各为一类，在相关系数≤0．820时，则视
为 1个类型。所有节节麦在相关系数≤0．551时，
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1期 兰秀锦等：节节麦的酯酶同工酶分析 79
则视为 1个类。总之 ，整个 l 5个基本类型的相似
程度在图 1上一 目了然。
3 讨 论
璩 被测材料而言，其酯酶同工酶可以划分为
l 5个基本类型．我国黄河流域的节节麦属于 2个
基本类型．说明它们在酯酶同工酶方面存在一定
的遗传差异，但差异极小，其相似系数为 0．984；2
份新疆节节麦与前者差异较大，在相似系数≤
0．820时可视为一类 由于试验材料数量所限，中
东地区材料较少。从张学勇“ 对节节麦醇溶蛋白
分析中已经表明．我国中原地区节节麦为一个类
型，新疆为另一类，而中东地区具有更多的类型。
表 2 各时期酯酶同工酶类型
Table 2 Esterase isozyme patterns in four stages
Seeding
拔 节
Shooting
一 +
一 +
上 +
一
+
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
+ +
一
+
+ +
+ +
+ 一
+
一
+
一
0 53 0．6 rj
—— 1
一 +
一 j
+
+
+ + +
上 ——
— — — —
+
上
+
注：+一 为强带；+ 为中带 ；一 为弱带 Note：++ ．Active；+ Mcdium；一 Weak
按照瓦维洛夫的作物起源中心学说的观点，在起
源中心和次生起源中心 ，该作物拥有最为丰富的
遗传变异类型。 ，从而进一步证明中东地区为小
麦及山羊草的起源中心 ，因而节节麦的遗传变异
非常丰富。而中国的节节麦可能是通过丝绸之路
传人。由于节节麦主要分布于中东、前苏联及我
国，所以本研究中其它节节麦的“来源”并非代表
其原产地。从酯酶同工酶分析看．我国中原地区
节节麦仅存在微小差异，基本上可视为 1种类型，
新疆为另一类。这一结果与张学勇对节节麦醇溶
蛋白的分析结论基本一致“ 。但由于不同地域生
长的节节麦在长期的不同环境条件下演化．某些
一 一 一
一 一 一
R 十十 +
■+ + + 一 一 十 +
十十二 ¨
+ + + 一 一 一 一
1 2 3 4 5 6 卜’ 8 l 2 3 4 5 6 7 B 9
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一 一 一
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上 十 一 一 +
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80 广 西 植 物 2l卷
表 3 节节麦的酯酶同工酶带型分布
Table 3 The distributions of esterase isozyme patterns
0f 30 accessions of Aegilops tauschit
．。 ∞ ¨
D 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
．。 ∞ ∞ 0 ．。 ∞ ∞ ∞ ．。 ．。
0 叫 ∞ b o ∞
∞ 0 0 0 ．。 0
0
8
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0
吕
吕
图 l 节节麦的酯酶同工酶聚类分析
Fig．1 Cluster analysis of esterase isozyme of 30
accessions ot Aegilops tauschi
方面已经形成 自己的遗传特异性，单从醇溶蛋白
或同工酶带型的一致而将其视为所有遗传基因
都相同的一个材料，笔者认为有欠妥当，这在我
们对节节麦的体眠特性研究中已经证明 。
Yen chi ’、余光泽。‘ 等曾进行过节节麦的酯
酶同工酶分析，其目的是希望能为我国一些特有
的半野生小麦的起源提供一些信息。但他们的着
重点均放在我国节节麦的个别材料上，或加上一
些半野生小麦 的比较，因而较难得出肯定的结
果 笔者认为，如果将半野生小麦看作双二倍体，
四倍体小麦和节节麦作为双亲，那么该双二倍体
应该属于其双亲的互补型 。 ，因而结合三者进
行大量的同工酶测试、并作出相似性判断可能更
为全面。
最后，本文关于节节麦的聚类分析是将 4个
时期并列进行。因为从渊试结果得知，不同节节
麦酯酶同工酶带型在一个时期相同．而在另一时
期则可能不同，说明二者存在一定的遗传差异。
这些节节麦是否具有不同的酶转化方式或转化
速度有待进一步研究。
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