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广 西 植 物 Guihaia 15(4)：363—367 1995
杉木不同无性系过氧化物酶同工酶的研究
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黜 7夕／ 7
摘 要 本文对杉木 (Cunainghamia lanceolata(Lam~ )Hook．)不同无性系及其不同株龄的叶
和不 同发育时期的雄球花进行了过氧化物酵同工酶检测。结果表明：杉木 414号无性 系叶和雄球
花的过氧化物酶同工酶酶谱与其它无性系都具明显差异；同一无性系叶与雄球花的过氧化物酶同
工酵酵谱存在显著差异；不同发育时期的雄球花的过氧化物酶同工酶存在顺序表达．作者认为：
过氧化物酶同工酵作为种内分类的鉴定性状较为合适，而科、属 种的分类依据列应更侧重于形
态特征．根据杉木414号无性系的过氧化物酵同工酶的特异性及其短叶，叶端钝圆和多雄花等特
点，可以把它定为杉科杉属杉木物种的一个变型：多雄花杉木．
关键调 塑 苎苎些竺竺：同工酵：分类闺 酗 ■·_-一’‘。。一-·-‘_-_-’一 ’、J，
STUDIES oN THE PERoXIDASE ISoZYM E
FRoM THE DII砸ERENT ASEXUAL SERIES
oF CUNM NGH ^Ⅱ A LANCEoLATA
Lu Hongfei Chcng Jianhua Zhou Chunhong ) Shcng Yu )
(Biology Department．Zhejiang Normal University，Jinhua 321004)
^hhlct This paper studies ol the peroxidase@sozy~ of the I∞Ⅷ of severa1 kimi~of the Cunningb,ami~
laneeolata∞cnal series， their leaves of different ages and their male co of the diferent peri0出 of dev~一
lopment．T is considerablediference he．veinthe pe∞xidaseisozymesof leaves andmicrotrobirusinthe 414
asexual series and t}10se of otlers． ptomincltly diffl唧 n∞ exists between the pcrexidase isozyme of lcav~ and
microtrobirusin sameasexuals盯i ： thepef0x a∞ isozym~of血 microtrobirus ex se~uonc~ofexpressionin
diff~ at~Aods ofdevelopment．So it$g~[18 that their pe∞x ase L~ozymcs may be suitable for the index to the
class~ tion of intrasta~cs，and the index to the determination offamilies
． genem or species is to lay particular
emphasis 0n their morpholog~ral characteristics．Based on the speciality of the pcroxidas~isozymc of the 414
asexual series andits shortleaf, bluntleafapex， multi--masculinus
， etc．W ethinkthe414asexual ser／cs OHght
toh Clanceolata(Lamh )HooLvar,nmlti-masculinusLu
h ，mavis C州 馏 ， la~ceolnta； ascx恤lsef ：pe∞x ase；isozynm；classifcation
过氧化物酶同工酶被认为是较好的遗传信息表达标志，其合成受一系列遗传基因的控
制 ，”，已被广泛应用于植物分类学研究 ～ ·12, 。杉木无性系繁多，至今还无人对杉
1) 浙江省金华市踌疫站 Epidemic Prevention Station．Jmhtta．Zhcngjiang
2】浙江省金华市麓一制尊厂ZhejiaugJinhuaNo-l PharmaceuticalFactory，／inhua 32~oa0)
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364 广 西 植 物 15卷
术无性系进行归类，是否存在变种或变型，作者试图通过其过氧化物酶同工酶的检测分析，
确定杉木不同无性系的过氧化物酶同工酶是否存在差异，同时探讨同工酶在植物分类学上的
意义。
1 材料与方法
1．1 材料采集与样品的制备
杉术属杉科杉属植物，其不同无性系材料采 自浙江省l临安县横畈林场，包括 414号无性
系、雄性不育株系 (S) 1号、2号、3号 7号、8号 9号等8个无性系；定期、定株采
集各无性系各 5个植株的雄球花和叶，各取 0．1 g样品，置冰浴研钵中，然后加 1 mL 0．05
M Tr／s-0．38M 甘氨酸缓冲液 (pH：8．3)，研磨成匀浆后，离心 10min (12000 r／rain)。
取其上清液加 1滴 0．1％溴酚蓝和适量蔗糖，置冰箱中备用。
1．2 电泳及染色条件
测定采用聚丙烯酰胺凝胶直板电泳，分离胶 (浓度 7％ )上加 1 cm 的浓缩胶 (浓度
3％)，每槽加样 30 L，稳流 16mA、电压钓200V左右，电泳 3h左右 (指示带达正极8
cm)．用联苯胺一愈创术酚液染色20 min ，重复电泳 3次。
1．3 扫描
用岛津CS-930型双渡色谱扫描仪，波长580 nm线型扫描
2 结果与讨论
互 l 不同无性系叶的过氧化物酶同工酶的比较
杉木 同一无性系叶的过氧化物酶同工酶酶谱不随株龄 发育阶段的变化而变化，只存在
酶活性强弱的差异，这与胡志昂等 ”结果基本相似。雄性不育株系 (S) 1号、2号 3
号、7号、8号、9号等无性系叶的过氧化物酶同工酶酶谱 间无明显差异，只存在酶活性的
不同．414号无性系与其它无性系叶的过氧化物酶同工酶酶谱存在较大差异，缺少中带区第
16条酶带，而增加快带区第 25、26条酶带(图1、表 1)。414号无性系在叶的不同发育阶段
一 直保持有 13条酶带，而其它无性系只有 12条酶带。
遗传基因在叶中的表达不受发育阶段及株龄和育性的影响，这一结果与水稻 玉
米“”、高粱””等研究结果相符．杉木414号无性系叶的编码基因不仅表现在过氧化物酶
同工酶酶谱特异性上，还表现于其叶短 先端钝圆不刺人、多雄花及叶的呼吸强度较弱等，
这反映 了杉木基因表达的全息性。
杉木 414号无性系与其它无性系叶的过氧化物酶酶谱存在差异，与松科的缸松种内 “)
和黑杨源无性系 ” 的结论相似，而与杉科和松科的多数种——种内过氧化物酶酶谱没有显
著差异的结论不同 - 。
2．2
除雄性不育株外 “ ，杉木 414号无性系与其它无性系的雄球花的过氧化物酶同工酶的
酶谱也存在差异，表现于慢带区缺少第 4、8两条带，而增加第 6条带：414号无性系共 12
条酶带，而其它无性系为 13条酶带 (图 1 表 1)． 在雄球花的发生和发育过程 中，414号
无性系的过氧化物酶同工酶酶谱及酶活性发生变化；小孢子囊分化期有 12条酶带；造孢 休
眠 期只有9条，减少第2、10、11等三条带，其中第 10、11条带可能与其雄球花的呼吸强
度降至最低点相关；减数分裂——四分体时期为 10条酶带，恢复第 10、11条带，减少第
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4期 吕洪飞等：杉木不同无性系过氧化物酶同工酶的研究
1号
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图 1 不 同无性系以及不 同时阃的叶的过氧化
物酶同工酶扫~1f(2fi580 nm)
Fig． 1 The leafPeroxidases scanning in dif-
fotent asexual series and diferent time of C
．
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周 2 不 同无性系及不同发育时期的雄球花的过氧
化物酶 同工酶扫~1f(2fi580 nm)
Fig-1 The male cone~ Peroxidases scanning in
diferent asexual series and diferent periods of C
．
1anceolata
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西— ，J、孢子收缩期减至8条带，缺第22、23条酶带；说明存在着遗传信息的顺序表
达 (图 2、表 2)。
杉木叶和雄球花的过氧化物酶同工酶之间存在显著差异 (图 1、图2，表 1)·414号无 ·
性系叶与雄球花只有第 1、26条酶带是共有的，其它无性系只有第 1条酶带是共有的 这与
玉米，商粱的研究结果相似——不同器官的过氧化物酶同工酶受某些不同的结构基因所控
制 他 ” 。
2 3 列过氲
评估
在 正常的植物个体中，基因组中的
90％ 左 右 的 基 因 处于 不 活 化 的 阻 遏 状
态 ””。一般植物的薄壁细胞具有全息性一
— 该植物的完整的基因组。同一植株或同一
无性系的不同器官或部位，基因组的去阻遏
作用是不同的，表现出不同器官或部位的外
部形态、解音d结构及生理生化特征都有一定
的差异。同一无性系的不同植株基因组的去
阻遏作用具较大相似性或相同，不同无性系
或不同变型、变种、亚种之间的基因组的去
阻遏作用相似；而同属不同种、同科不同
属、不同科之间的相似性则逐渐减少，甚至
完全不同，其过氧化物酶同工酶酶谱差异逐
渐增大。
表 1 衫术 414号无性系与其它无性系叶和雄
璋花的过氯化物酶同工酶酶谱表(1月4日)
器‘官
酶谱带数(谱号)
414号无性系 其 它无性系
表 2 414
发育时期 带 数(谱 号)
小孢子囊分化期 12(1，2,6，10，11，13，15，18，20,22,23，26)
造孢。休眠 期 9(1，6，13，15，18，20,22,23，26)
遣数分裂～四分体时期 l0(1．6_10，u．13，Is，20，22，23，26)
小孢子牧缩期 8(1。6，it)．11．13，18，20，26)
有报道：植物的分子进化速度是稳定的” ，过氧化物酶同工酶能较直接的表达遗传基
因和分子进化。而植物形态特征是多基因控制的数量性状 “ ，其形态进化中还涉及基因调
控 ” ⋯ 及更复杂的变化 “”，在物种形成中形态变化更主要、更复杂 ” 因此，过氧化
物酶同工酶作为物种内不同无性系或变型、变种、亚种之间的分类鉴定特征较为合适，而
科’属、种间的分类则应更侧重于形态特征。
2 4 对杉木414号无性系的定名
杉木414号无性系具有不同于其它无性系的性状：其过氧化物酶同工酶酶谱特殊，与其
它无性系问的酶谱距 为O．21，叶短，叶端钝圆和多雄花等特点 因此，作者认为：可
以把杉木414号无性系定为杉科属杉木的一个变型：多雄花杉木 (Cunninghamia lanceo&ta
(Lamb．)Hook．￡ multi-masculin Li)
参 考 文 献
l 朱治平，唐锝华．高等植物胚胎的发育生物学研究一转录和甜译抑制剂对水稻胚胎发育和萌发过程中氧化物酶形成的
髟晦 中目科学’1981，7：880～885
2 李 早，采象煜，吕洪飞．杉木雄性不育株小孢子叶球的发育解剖和生理生化的比较研究．林业科学 J 五2s(2)：115～
121．
3 王明麻等．用同工酶分析法鉴定黑杨褫无性系．南京林产工学院学报．1982．105～1l】
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4期 一 吕洪飞等：杉木不同无性系过氧化物酶同工酵的研究 367
李启任等．昆明地区橙科植物的过氧化物同工酶．云南大学学拽 1984,128～138
胡志昂．橱属植物的同工过氧化物靠 植静分类学报，198 J．J9：29 J～297
胡志昂，王洪新．阉龙飞．裸子植物的生化系统学(一H 盐科植物的过氧化物酶、植物分粪学拽 1983，21：423～432
胡志昂，王洪新，刘长江 棵子植物的生化系统 四卜—_杉科植物的种子蛋白和针叶过氧化物靠 植物分类学报 1986，
24(6)471～474 ．
苏冬掉 栉属君迁子和韵南九十乡土柿品种过氧化物醇同工酶的研究．武设植物学研充 1991，9(3)：253～258
彭永罔|荨．植物学通报，l985． )：29～31
彭永康等．玉米黄早I雄性不育系、保持系过氧化物酶同工酶的比较研究 实验生物学抿 198 200)：259～266
彭永康笨 高集雄性不育系、保持系正负极向过氧化物酶同工酶的电泳比糖 作蜘学拽 1989．15(1)：67～73
吴支琉 植物同工酶的研究的应用、武设植物学研充 19 8【2)：83～88
nd丑 oB J G．koz jndevelopment andd堋_世 缸 i Arm 肌 Ptam P 。f． ．19741 25 225～258
W 譬oⅡA C 乱 aL，丑iochemical evolUriot． 朋 Rev
．
Bloche
．
1977．46 573～ 639
Gottlieb
,
L n ，E ctm pIlDrct evidence and plant~ystematJc,s． ，埘 f肿
．品，f．Gard．1977 64 161～ 180
JacobF ctJMonod．Genetic regulatory xvecl~nismsinthe synthesisofp~ote1ns、ZM ot
． 邱 ^ 1961．3 318 ～356
Kjm哪 M．Theneutraltheoryofmolecular cvolution scient．Amer J979
， 241—98 ～ 129
NagIW Searchf0r恤 molecular basisofdiversifecationin phylogene~is andontogenesis P／．Syst．Evot．
．
supp1．1979
．
2 3～2S
4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 B
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