全 文 ：用电泳法分析芸薹属三种作物蛋白质研究
张 元 宝
(当涂县农科所 ,当涂 243100)
Comparat ive Studies on Proteins Among Brassica Oleracea ,B . Carinate and B. Napus
ZHANG Yuan-bao(Agricultural Institute of Dongtu Count y , Dangtu , Anhui 243100)
Abstract　 Using SOS electropho r esis, B . deracea , B . carinate and B . napus w ere compa rativ ely
studied fo r pr otein in th eir y ellow seeds and brow n seeds. the r esults show ed that: 1) Th ere w ere
r emarked differ ences among their, with unique protein bands fo r each sample. 2) Th e brow n seeds
had mo re pro teins than th e yellow seeds, probablly due to a block a ssociation betw een the genes
fo r pro tein synthesis and genes fo r seed epidermis co lo r. 3) Based on the numbers, width and simi-
la rity index of the pro tein bands, B . carinate was more clo sely rela ted to B . napus.
Key words: pro tein; br ow n seeds; y ellow seed; elect ropho resis
摘要　本文采用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳法对甘蓝型油菜、甘蓝、阿比西尼亚芥黄籽和褐籽的
蛋白质进行比较研究分析。结果表明: ( 1)甘蓝型油菜、甘蓝、阿比西尼亚芥之间有显著差异 ,有各自
的特征带。 ( 2)黄籽所含蛋白质种类比褐籽少 ,可能控制这些蛋白质合成的基因与控制种皮色泽的
基因之间存在连锁关系。 ( 3)从蛋白质谱带的数量、深浅、迁移率和相似度指数分析 ,阿比西尼亚芥
与甘蓝型油菜亲缘关系最近 ,与甘蓝次之。
关键词　甘蓝型油菜　甘蓝　阿比西尼亚芥　蛋白质谱带　电泳
中图分类号　 S635　文献标识码　 A　文章标号　 1007- 77- 0029- 03
　　油菜的种皮色泽是影响油菜种子含油量的一
个重要因素 ,大量研究表明 ,黄籽含油量一般高于
褐籽含油量。因此 ,以黄籽性状作为指定性状开展
高含油量育种已受到广泛重视 ,黄籽油菜育种是
油菜育种的一个主攻目标 ,而远缘杂交则是选育
农作物高产优质新品种的有效途径之一。
蛋白质的合成受植物体内基因的控制 ,是很
好的遗传标志。由于蛋白质分子量大小不一 ,所带
电荷不同 ,所以利用电泳法 ,可以使蛋白质在立体
网状结构的凝胶中移动速度不等 ,分离出蛋白质
分子 ,从而鉴别不同植物材料分子水平上的差异。
本文试图通过这一方法 ,来探讨甘蓝型油菜 (Bras-
sica napus)、甘蓝 (Brassica oleracea )和阿比西尼亚
芥 (Brassica juncea )所含蛋白质的异同及规律 ,从
而推测它们之间的亲缘关系 ,内部基因变异情况 ,
并用电泳法分别对这三个种的黄籽和褐籽的蛋白
质进行分析比较 ,为配合高含油量油菜育种提供
基础材料。
1　材料与方法
1. 1　材料
表 1　试验材料及其试验代号
品种 阿比西尼亚芥
阿比西
尼亚芥 甘蓝 甘蓝 甘蓝
甘蓝型
油菜
甘蓝型
油菜
颜色 黄 褐 黄 褐 ( 410) 褐 黄 褐
代号 1 2 3 4 5 6 7
1. 2　试验方法
采用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳法。其步
骤如下:
( 1)制样。取供试材料种子 20- 50粒 ,在 20℃
- 25℃条件下浸泡至种子露白 ,取出置于研钵中
加样品液研磨成浆状 ,倒入离心管内 ,然后以 6000
转 /秒离心 5分钟 ,取上清液置 4℃冰箱中备用。
( 2)加样。 用微量进样器吸收上清液 5ul插入
样品槽底部 ,慢慢注入样品。
( 3)电泳。加样毕 ,在上槽中加 0. 2%溴酚蓝一
29安徽农学通报 , Anhui Ag ri. Sci. Bull. 1999, 5( 1): 29- 31
DOI : 10. 16377 /j . cnki . i ssn1007 -7731. 1999. 01. 011
滴 ,接通电源 ,先低压 100v电泳 30- 60分钟 ,待指
示剂在胶板上成一条直线时 ,即加强电压至 200v
电泳 6- 8小时。所采用的分离胶浓度 7. 5% ,电板
缓冲液 tris- glycine( pH= 8. 3) ,同时稀释一倍。
( 4)染色脱色。电泳完毕后将凝胶板取出置于
考马斯亮兰染色液中染色 12- 16小时 ,取出用醋
酸溶液脱色 ,记录试验结果。 重复三次。
Rf值的计算是每种蛋白质带的迁移距离与溴
酚兰的迁移距离之比。谱带命名顺序从负极到正
极。蛋白质谱相似度指数是指两物种的相同蛋白
质带对数与总蛋白质带数之比。
2　结果与分析
2. 1　各种材料蛋白质谱带和迁移率的比较
7个材料的蛋白质分析表明 (见图 1,表 2) ,共
分离出 14条蛋白质带 ,其中高迁移率区颜色较
深 ,低迁移率区颜色较浅。
( 1)第 10条 ( Rf= 0. 708) ,第 14条 ( Rf= 0.
925)蛋白质带是共有的。只是颜色有深浅 ,说明这
两条蛋白质带是由三个种内所共有的某染色体组
上基因控制合成的 ,从而证实了由禹氏三角图所
得的在这三个种内都具有 C组染色体 ,即 C、 BC、
AC。
1.阿比西尼亚芥黄籽　 2.阿比西尼亚芥褐籽　 3.甘蓝黄籽
4.甘蓝褐 ( 410)籽　 5.甘蓝褐籽　 6.甘蓝型油菜黄籽　 7.甘蓝型油菜褐籽
图 1　 7种材料的蛋白质带谱
表 2　 7种材料的蛋白质的迁移率
种名 迁　　　　移　　　　率
1 0. 242 0. 325 0. 450 0. 575 0. 708 0. 783 0. 925
2 0. 075 0. 242 0. 308 0. 325 0. 450 0. 575 0. 633 0. 708 0. 783 0. 925
3 0. 692 0. 708 0. 783 0. 925
4 0. 075 0. 325 0. 692 0. 708 0. 750 0. 783 0. 925
5 0. 075 0. 242 0. 325 0. 692 0. 708 0. 750 0. 783 0. 925
6 0. 075 0. 242 0. 308 0. 450 0. 633 0. 708 0. 883 0. 925
7 0. 242 0. 308 0. 417 0. 450 0. 633 0. 708 0. 883 0. 925
　　 ( 2)黄籽材料和褐籽材料蛋白质带比较有明 显差异 ,褐籽材料带数比黄籽材料带数多 ,蛋白质
30　　　　　　　　　　　　　　　　　安 徽 农 学 通 报　　　　　　　　　　　　　　　　 1999年
更丰富。作者认为可能与控制种皮色泽的基因有
关。阿比西尼亚芥褐籽比黄籽多第 1条 ( Rf= 0.
075) ,第 3条 ( Rf= 0. 308) ,第 8条 ( Rf= 0. 633)三
条蛋白质带 ;甘蓝褐籽材料比黄籽材料明显多第 1
条 ( Rf= 0. 075) ,第 4条 ( Rf= 0. 325) ,第 11条 ( Rf
= 0. 750)三条蛋白质带 ,褐籽与褐籽 410之间差
别较小 ,仅褐籽多一条浅色带第 2条 ( Rf = 0.
242)。甘蓝型油菜黄籽和褐籽在低、高迁移率区蛋
白质带相同 ,在中迁移率区褐籽材料比黄籽材料
多第 5条较深带 ( Rf= 0. 417)。
( 3)阿比西亚芥的特征带是第 7条 ( Rf= 0.
575) ,且第 10条 ( Rf= 0. 708) ,第 12条 ( Rf= 0.
783)颜色较其他种深得多;甘蓝品种的特征带是
第 9条 ( ( Rf= 0. 692) ,甘蓝褐籽也具有自己的特
征带第 11条 ( Rf= 0. 750) ,甘蓝型黄褐籽品种所
特有的特征带是第 13条 ( Rf= 0. 883)。
表 3　各种材料蛋白质相似度指数
种　　名 阿芥
(黄 )
阿芥
(褐 )
甘蓝
(黄 )
甘蓝
(褐 410)
甘蓝
(褐 )
甘蓝型
(黄 )
甘蓝型
(褐 )
阿芥 (黄 ) 1
阿芥 (褐 ) 0. 700 1
甘蓝 (黄 ) 0. 37 0. 273 1
甘蓝 (褐 410) 0. 400 0. 417 0. 667 1
甘蓝 (褐 ) 0. 500 0. 462 0. 500 0. 875 1
甘蓝型 (黄 ) 0. 400 0. 600 0. 200 0. 273 0. 333 1
甘蓝型 (褐 ) 0. 364 0. 500 0. 200 0. 154 0. 231 0. 778 1
2. 2　蛋白质相似度指数比较
Vaughan等 ( 1968)提出蛋白质谱或酶谱相似
度指数以预测种间或类型间的亲缘关系。相似度
指数愈高 ,亲缘关系愈近。
分析结果表明:三个种各相同物种之间相似
度指数最高 ,为 0. 500- 0. 875。亲缘关系最近。其
次为阿比西尼亚芥与甘蓝型油菜相似度指数为 0.
364- 0. 600,再次为阿比西尼亚芥与甘蓝相似度
指数为 0. 273- 0. 500。甘蓝型油菜与甘蓝相似度
指数为 0. 154- 0. 333,亲缘关系最远。
3　讨论
芸薹属“种”之间有相似之处 ,也存在着明显
差异。以本研究的结果看 ,蛋白质带谱也揭示了它
们之间的这种关系。它们有共同的蛋白质带—第
10条 ( Rf= 0. 708) ,第 14条 ( Rf= 0. 925)。又有各
自所特有的蛋白质带。这是各个种在进化过程中
经过基因突变造成的结果。
本研究中褐籽材料比黄籽材料明显多几条蛋
白质带 ,说明褐籽材料在蛋白质种类上较黄籽材
料丰富。 作者认为可能是控制这些蛋白质分子合
成的基因与控制种皮色泽的基因之间有连锁关
系 ,此结果尚待进一步探讨。
从相似度指数比较来看 ,阿比西尼亚芥与甘
蓝型油菜的亲缘关系最近 ,与甘蓝次之 ,甘蓝与甘
蓝型油菜亲缘关系最远。这一情况与前人研究的
结论相反 ,这可能是取样的代表性及地理环境、气
候差异造成。
参考文献
1　 Yadava, J. S.等 , T AG, 1979; 54( 2): 89- 91
2　李恂 ,作物研究 , 1993; 7( 2): 27- 29
3　赵成松 ,李强生等 ,作物学报 , 1994; 2011: 114
- 118
4　肖成汉 ,肖红等 ,中国油料 , 1993; ( 3) 12- 14
5　刘后利 ,作物学报 , 1984; 10( 1) 9- 18
6　刘后利 ,油菜育种研究 ,作物杂志 , 1988, 15( 3)
7　孟金陵 ,芸苔属植物远缘杂交研究进展 ,国外
农学—油料作物 , 1993( 1)
(收稿日期　 1998- 11- 12)
《安徽农学通报》
学术性与指导性并重　硬科学与软科学共存
提高与普及兼顾　理论与实践结合
315卷 1期　　　　　　　　　　张元宝　用电泳法分析芸薹属三种作物蛋白质研究