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九种忍冬属植物叶片的过氧化物酶同工酶酶谱分析



全 文 :湖 北 农 业 科 学 2012 年
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(责任编辑 王晓芳)
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第 51卷第 15 期
2012年 8 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol. 51 No.15
Aug.,2012
收稿日期:2012-02-07
基金项目:中国科学院“西部之光”人才培养计划项目;青海大学博士科研启动项目(2008-QGC-8)
通讯作者:马玉花(1978-),女(回族),副教授,博士,主要从事林木抗逆机理、野生植物资源开发利用方面的研究,(电话)13997071163
(电子信箱)sophere8@163.com。
忍冬属(Lonicera L.)是忍冬科(Caprifoliaceae)
中的一个重要属, 全世界约有忍冬属植物 200 种,
我国有 98 种 [1],青海省有忍冬属植物 19 种 6 变种
1变型[2]。 忍冬属植物是优良的园林绿化树种,也是
重要的药用植物,因而对忍冬属植物栽培种及原生
种进行准确的鉴定和分类,是进一步做好忍冬推广
九种忍冬属植物叶片的过氧化物酶同工酶酶谱分析
马玉花,杨春江,宋维秀,沈宁东,毛 恺
(青海大学农牧学院,西宁 810016)
摘要:采用聚丙烯酰胺凝胶电泳对西宁地区的 9 种忍冬属(Lonicera L.)植物叶片的过氧化物酶(POD)同
工酶酶谱进行研究,结果表明,9 种植物的 POD 同工酶电泳共出现 8 条酶带。 其中 POD-1 为试验植物材
料共有的酶带,POD-2 仅在兰果忍冬中出现,POD-3 仅在红脉忍冬中出现, 因而 POD-2 和 POD-3 可作
为上述两种植物的分类鉴定依据。 聚类分析结果将 9 种忍冬属植物分成 3 大类,分类结果与形态学分类
结果一致。
关键词:忍冬属植物;叶片;过氧化物酶同工酶
中图分类号:Q949.781.2 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2012)15-3246-03
Study on Peroxidase Isozyme Pattern of Leaves of Nine Lonicera Species
MA Yu-hua,YANG Chun-jiang,SONG Wei-xiu,SHENG Ning-dong,MAO Kai
(College of Agriculture and Animal Husbandry, Qinghai University, Xining 810016, China)
Abstract: Peroxidase isozyme pattern of leaves of nine Lonicera Species in Nanning were studied by polyacrylamide gel elec-
trophoresis. The results showed that there were 8 bands of POD isozymes in nine materials. POD-1 appeared in all of the
materials, it could be considered as the marker of Lonicera L.; in addition, POD-2 and POD-3 only appeared in L. caerulea
Linn., L. tragophylla Hemsl respectively, which can be considered as the marker of the plant. Clustering analysis results
showed that at the Jaccard coefficient 0.60, all of the plants could be divided into 3 groups. The result of cluster analysis
was consistent with morphological classification.
Key words: Lonicera L.; POD isozyme; leaves
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2012.15.061
第 15 期
应用的一项基础工作。 目前,常规的形态手段进行
分类鉴定的研究结果在界定忍冬属植物亲缘关系
时结论差异很大, 因而给忍冬属植物的品种鉴定、
良种选育及推广带来很大困难。
同工酶在进化中具有一定的保守性,受基因控
制,在一定程度上能够反映生物的系统发生 [3]。 因
此,通过同工酶酶谱分析可以为植物分类和系统学
提供依据[4,5]。 目前,关于忍冬属植物的同工酶酶谱
分析只有关于金银花同工酶酶谱分析的报道 [6],而
通过同工酶酶谱分析对青海省分布或广泛引种栽
培的忍冬属植物的分类研究鲜见报道。 通过对青海
广泛引种栽培的 9 种忍冬属植物的叶片 POD 同工
酶酶谱进行比较分析,以期为忍冬属植物的开发利
用及亲缘关系的鉴定提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验的 9 种忍冬属植物分别为红脉忍冬
(Lonicera nervosa Maxim)、华西忍冬 (Lonicera web-
biana )、兰 果 忍 冬 (Lonicera edulis )、陇 塞 忍 冬
(Lonicera tangutica Maxim)、 金 花 忍 冬 (Lonicera
chrysantha Turcz)、 金银木 (Lonicera maackii Max-
im)、盘叶忍冬(Lonicera tragophylla Hemsl)、小叶忍
冬(Lonicera microphylla Willd. ex Roem. et Schult)、
唐古特忍冬 (Lonicera tangutica Maxim)。 2010 年 5
月中旬于西宁市植物园采集 9 种忍冬属植物的嫩
叶,采集的植物材料经清洗消毒后立即装入冰盒中
带回实验室,置于超低温冰箱保存。
1.2 试验方法
1.2.1 酶液的提取 取 1 g 嫩叶用液氮研磨至细粉
后, 加入 2 mL 预冷的 0.1mol / L pH 7.8 的 Tris-HCl
于冰浴中提取 2 h,4 ℃ 12 000 r / min 离心 15 min,上
清液即为酶的粗提液,-20 ℃保存备用。
1.2.2 电泳及染色
1)加样和电泳。采用 6%分离胶、3%浓缩胶和不
连续垂直板进行聚丙烯酰胺凝胶电泳。 电泳进样量
20 μL,初始电压 70 V,待指示剂溴酚蓝进入分离胶
后,稳压 200 V电泳。
2)染色。POD同工酶显色采用醋酸联苯胺法[7]。
酶带的相对迁移率 Rf计算公式为:
Rf=酶带迁移的距离 /溴酚蓝指示剂迁移的距
离。
2 结果与分析
2.1 同工酶电泳结果
忍冬属 9 种植物的 POD 同工酶电泳结果模式
图见图 1。由图 1可见,9种植物 POD同工酶电泳共
出现 8 条酶带, 酶带条数最多的是红脉忍冬, 有 5
条;酶带数量最少的是盘叶忍冬,仅有 2 条。 其中
POD-1 是忍冬属植物共有的特征酶带,另外兰果忍
冬和红脉忍冬各有一条特征酶带,分别为 POD-2 和
POD-3。
2.2 同工酶聚类分析
根据 POD 同工酶电泳后的酶带分布结果,以 0
和 1 统计建立数据库,在相同迁移率位置上有酶带
的记为 1,无酶带的记为 0,得出酶谱的二态数据矩
阵,根据酶谱的二态数据矩阵,采用 Jaccard 结合系
数和类平均法(UPGMA)进行聚类分析,结果见图
2。 由图 2 可知,在 Jaccard 系数 0.60 处可以将供试
的 9 种植物分成 3 大类,即唐古特忍冬、红脉忍冬、
华西忍冬、兰果忍冬、陇塞忍冬、小叶忍冬聚为第一
大类,盘叶忍冬独自为第二大类,金花忍冬和金银
木聚为第三大类。
2.3 同工酶电泳聚类结果与形态学分类结果的比

根据忍冬属植物不同品种的形态学可将试验
的 9 个忍冬属品种分为轮花亚属和忍冬亚属,其中
忍冬亚属包括直管组、囊管组、空枝组和忍冬组。 试
验选取的 9 个植物品种在形态学上的分类结果见
图 3。 由图 3 可见,同工酶聚类分析中唐古特忍冬、
图 1 9 种忍冬属植物过氧化物酶酶谱模式图
POD-1
POD-2
POD-3
POD-4
POD-5
POD-6
POD-7
POD-8
金银

盘叶
忍冬
小叶
忍冬
华西
忍冬
陇塞
忍冬
红脉
忍冬
兰果
忍冬
金花
忍冬
唐古特
忍冬
图 2 9 种忍冬属植物的聚类图
唐古特忍冬
红脉忍冬
华西忍冬
兰果忍冬
陇塞忍冬
小叶忍冬
盘叶忍冬
金花忍冬
金银木
0.00 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
马玉花等:九种忍冬属植物叶片的过氧化物酶同工酶酶谱分析 3247
湖 北 农 业 科 学 2012 年
红脉忍冬、华西忍冬、兰果忍冬、陇塞忍冬、小叶忍
冬聚为第一大类,盘叶忍冬独自为第二类,金花忍
冬和金银木聚为第三大类的聚类结果与形态学分
类中的唐古特忍冬、陇塞忍冬、小叶忍冬、红脉忍
冬、华西忍冬、兰果忍冬归为囊管组,金花忍冬和金
银木归为空枝组和盘叶忍冬归为弯花亚组的分类
结果是一致的,但是在囊管组中唐古特忍冬与红脉
忍冬的聚类结果与同工酶聚类分析的分类结果存
在差异。
3 小结与讨论
同工酶是由结构基因编码的,是基因的直接产
物,且能反映在同工酶酶谱上,具有明显的种属、组
织和发育阶段特异性,另外,由于所处生长环境的
不同也会引起同工酶酶谱差异 (包括酶带数目、带
型、迁移率等)。 酶谱分析时,酶带数目的多少或某
位置有无是分类的主要依据;酶带深浅表示酶活性
的强弱和酶量的多少,为量的差别。 当酶带数目相
同但相对迁移率或酶活性不同时, 仍然可作为种
(尤其是品种)鉴定的依据[8]。
试验结果表明,POD 同工酶电泳显示 POD-1
为 9 种植物共有的酶带,因而可作为忍冬属植物的
鉴定依据;POD-2 为兰果忍冬特有的酶带,POD-3
为红脉忍冬特有的酶带,因而这两条酶带可分别作
为这两种植物的分类鉴定依据。 另外,同工酶电泳
结果表明金花忍冬和金银木的 POD 同工酶酶谱完
全一致,表明金花忍冬和金银木具有很近的亲缘关
系。
上述研究结果表明 POD 同工酶酶谱在忍冬属
植物不同种之间表现出丰富的遗传多样性, 利用
POD 同工酶酶谱建立的忍冬属植物鉴定体系对于
忍冬属植物分类鉴定有着十分重要的意义,可为忍
冬属植物的鉴定提供有力的依据。虽然 POD同工酶
酶带在试验的 9 种植物中表现出了丰富的遗传多
样性,但同工酶分类结果与形态学分类结果也不完
全吻合,这可能是因为酶谱型只是一种表型,尽管
它含有重要的生物学信息,但会受环境和人为因素
的影响,在试验过程中会由于各种原因导致部分数
据丢失,不能直接反映分子水平上的差异。 因此,在
今后的研究中应该开展多酶研究,结合多酶系统和
形态特性以及生态、地理分布的研究,提高取材的
代表性,使忍冬属植物的亲缘关系和分类更趋合理
和真实,以便为忍冬属植物资源的开发利用提供科
学依据。
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图 3 9 种忍冬属植物形态学分类结果
忍冬属
忍冬亚属轮花亚属















































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(责任编辑 王晓芳)
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