全 文 ：四川农业大学学报 1 9 9 2 年 10 ( 4 ) : 6 4 6一 6 4 9
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鹅观草属七个四倍体种的
酉旨酶同工酶分析
刘 芳 孙根楼 颜 济
(四川农业大学小 麦研究所 . 都江堰市 ·
杨俊良
邮码 : 6 1 18 3 0 ) .
摘要 本文采用聚丙烯酞胺凝胶电泳的方法 ,对鹅观草属七个四倍体种的幼芽进行了酷酶同
工酶分析 . 根据酶谱的形态特征和相似性指标进行定性定量分析 . 结果表明 ,这七个四倍体种的酷
酶同工酶谱比较相似 ,且各种间相似性系数变幅不大 ,说明各种间有相同或相近的遗传基因 ,亲缘
关系较近。 但是这七个种没有哪两个种的酶谱完全相同 ,或多或少有些差异 ,从分子水平上证实了
按形态特征建立起来的七个物种是合理的 ,不存在同种异名的间题 .
主 题 词 :小麦“ g EJ 6 10 ^ ) ;酷酶 “ s鱿 ) ;同工酶 ( 45砚 ) 。
自 由 词 :鹅观草属 ;聚类分析。
中图分类号 : 5 5 1 2一 ; Q g刁3 ; Q 3月3 。
前 言
及犯g~ 必是小麦族中包含种类较多 ,分布范围较广的属 ,现有 1 20 多种 ,我国有 7 0 多种
(卢宝荣等 , 1 9 8 8 ) 。 这些种是否有同种异名问题 , 需要进行细胞学与生物化学的深入分析来
加以鉴定 。 用同工酶分析方法研究鹅观草属种间的亲缘关系 , 可在系统发育和分类研究中 ,
对传统上采用的形态学和细胞遗传学研究方法作出重要补充 (李继耕 , 1 9 8 0 ;周光宇 , 1 9 8 3 ;
梅慧生 , 1 9 8 1 ) 。 因同工酶是从基因产物认识基因的存在表达 , 由生化表现型反映基因型 , 将
宏观的遗传现象结合到微观的分子水平 ,联系基因 、酶 、性状与结构 、 功能 、 调控的关系 ,对分
子遗传学具有极其重要的意义 。利用同工酶分析方法 , 可鉴别许多从外部形态特征上难以鉴
别的遗传变异 ,是研 究物种起源 、演化及变异程度比较有效的手段之一 。
材料和方法
一 、供试材料见表一 。
二 、酷酶同工酶的测定 : 种子用温水 (约 35 ℃ )浸泡一天后 ,转入培养皿于 25 ℃恒温下发
芽 ,待幼芽长至 1一 1 . 5 厘米时 , 取幼芽按 1 : 3 的 比例加入蒸馏 水 , 冰浴研 磨成匀浆 , 经
35 0 转 /分离 15 分钟 ,上清液保存于冰箱中待用 。
. 19 2一 7一 30 收稿 ,
6 4 6 一
DOI : 10. 16036 /j . i ssn. 1000 -2650. 1992. 04. 020
采用垂直平板聚丙烯酸胺凝胶电泳方法 ,分离胶浓度为 7 . 2% ,浓缩胶浓度为 3 . 1%
凝胶厚度为 l · 5 毫米 · 酷酶同工酶电泳过程及染色方法参见作物学报 (刘芳等 , 1 9 9 2) ,染色
后的胶板用 7写冰醋酸固定 5 分钟 , 自来水冲洗几次 ,记录 ,照像 ,制成干板保存 .
三 、 数据处理 : 同工酶区带的相对
泳动率 R r 计算参照 K u hu s ( 19 78 )介
绍的方法 。
fR ~ 酶带迁移距离 /澳酚 蓝迁移
距离 。
结果与分析
鹅观草属七个四倍体种进行了酷
酶同工酶分析 , 其酶谱均可分为三个
区 , A 区 ( 阴极 区 ) 、 B 区 ( ·中间区 )和 C
区 (阳极区 ) , 图 1 所示 。 各酶带的 R f
值见表二 。
一 、 各种间酶谱比较
根据酶谱的形态特征 (酶带的多
少 ,着 色程度 、 迁移率 )进行分区比较 。
A 区 ( R f一 。一 0 . 25 )酶带少 ,仅分布一
条 R f = 0 . 14 的酶带 ,此带为七个种所
共有的公共带 , 且形状相同 。 B 区 ( R f
~ 0
.
2 5一 0 . 60 ) ,此 区酶带多而杂 ,共
分布着 13 条酶带 ,且酶带活性强弱不
等 . 但也有几条公共带 , R f ~ .0 56 为
七个种共有的公共带 , R f = 0 . 4 8 和 R f
~ 0
.
51 为除 R . 喊她南 外 另六个种所
共有的公共带 , R . ` 如 , . 在相 似位置
也有此两带 , 只是酶带迁移距离稍有
差 异 。 R f ~ 0 . 38 这条带 则 为除 .R
al “~ 邢 的另六个种所共有 ,其它酶带
或者为某几个种所共有 ,或者为某一
个种所 独有 , 分别体现着各个种的特
性 。 e 区 ( R r = 0 . 6 0 )此区酶带非常特
别 , 都是各个种酶带活性最强的分布
区 ,所有酶带呈红色而其它带区的酶
表 1 . 供 试 材 料
编号 材 料 来 源
R 1 R
.
d il盯地 四川雅安
础 R . O U泊 n旧 四川巴塘
R 3 凡 tS r iC t a 四川德格
刘 .R d U r臼 四川乾宁
5R .R
. n 山 a 翔比加协峪口 四川巴塘
8R .R 七. 讨户困 西藏昌都
R 7 .R 目山. 加恤 四川巴塘
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图 1. 酶谱棋式图
(图中 R I一 7R 代表表一所示的物种 )
带染色紫褐 色 ,说明 C 区的酷酶同工酶不 同于 A 、 B 两区的醋酶同工酶 ,对染色底 物具有不
同的亲和力 。 此区没有公共带 ,但 左. 。俪 , , 刀. 加。 和 R . 加翻脚 只有一条红色强带 ,形状完全
相同 , .R 诚必。 。 和 .R 。 肠娜 cl4 、 沁。 也 只有一条红色强带 , 形状也基本相同 ,但迁移率不等 。
R
. 嘛初勿 和 R . al `痴二 是三条平行相间的红色较强带 , 与其它种相 比 ,这爪条带则细弱些 。 综
一 6 4 7 一
合 A 、 B 、 C 三 区酶带特征 , 几 。 la 、 , 凡 d二。 , 刀, 加即`那。 这三个种的酶谱更相似 , 它们共有 7 条
公共带 (见表 一 ) ,而其它种虽也有一些公共带但种间酶带的不一致性占主要地位 。 这七个种
彼此间亲缘关系的远近程度还可从聚类分析图中得到更形象的反映 。
表 2 . 各材料酷酶同工酶酶诸的 砒值
军酥不卜区 B 区 C 区 总酶
\ \ 带牧村\ 晰 一〕 2 { 3 浦 5 6 7 8 9 1 0 1 1 王2 l 3 14 ! 1C 17 {} 28 ] 9 2 0 2 l料 \ 1 { 1 15
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二 、 各种间酶谱的聚类分析
聚类分析是用数学方法将一批样品 (变 量 ) ,
按照它们的性质的未琉远近程度进行分类的科学
(方开泰 , 19 8 1) , 用某种相 似系数来描述样品之问
的关系 。亲缘关系越 i丘的种类 , 相似系数越接近于
1
,彼此无关的种类 , 相似系数越接近于 。 。
表 3 . 各种间费谱的相似系数
酶借的相 似系数 ~ 两个分类群中柜同的酶俗数两个分类群酶带的总数
求出各物种的相似系数列于表三 ,权据相似系数
作出聚炙 }俐 。图 2 ) 。
「 门 R , R确 R 5 几 R 7
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R l n ,门 11 0
,
2 6 3 0
.
2 3 5 0
.
j 8 8 0 2 3 5 0
.
18 8
R 竺 C . 3 3 3 0 4 3 8 0 . 3 3 3 0 . 4 3 8 0 . 2 6 7
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7 0
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— R . a n 『h O S a 山 11切 d留, t r i .止t a一 R ia t扬 In祖匕一 . __ _ _ _ _ __ 一, _ _一 _ _ _ _ _ - - -一一一-一 . 。。 *图 2 . 各材料的醋酶脚工酶曲谱聚类图
从聚炎图 一可见 , ; 扛一《 个物种是呈阶娜式一步一步聚类的 . 各物种间的遗传相似系数变幅
也不大均 . 2 1主一 C 一 , , . 见图 2 说 明各物种诚此 问亲缘关 系较近 。 相对而 言 , 元 . 而 y’a , .R
厉二恻` , 斤. 。如、。 问亲家关系要近些 , 而 .R o l肋犯从、 沁 , , R . 沙 、 如 , 刀 . 戚~ 、 芍前三个种的
亲缘关系相对远些 ,这七个四倍体种中亲缘关 系最远的是 刀 . 时二 ” , 。
讨 论
同工酶是特异蛋白质 ,是基 因的直接产物 ,生物种群 }斌的同工酶差异较直接地反映 了遗
6 4 8 一
传基础的差异 ( Nsi h议a wa , .N , 1 98 3 ) 。 因此可以将同工酶标记作为分子水平的指标来追溯
植物种群间的亲疏关系 。 从酶谱特征和聚类分析图中可知 ,这七个物种有一定比例的公共
带 , 且各物种间相似性系数变幅不大 ,这与它们具有相同的 S Y Y 染色体组有关 ,说明这七
个物种的亲缘关系较近 。然而这七个物种没有任何两个种的酶谱完全相同 ,都存在一定的差
异性 ,说明以前按形态特征建立起的七个物种是台理的 ,不存在同种异名的问题 。 聚类图中
是将其它六个种分别依次聚在一起后才与 R . 瓦彻 , 必 相聚 ,说明这七个四倍体中 祛 “ 抽刀,幼 的
亲缘关 系相对较远 , 这与形态学分类中将 R . 。 “如 , 幼 与其它六个种划分在不 同的组相一致 。
同工酶分析方法在植物学形态分类和细胞遗传的研究中相互印证 ,是对这些研究领域的重
要补充 , 同工酶已经渗透到生物学的每一个领域 ,将在各个领域中显示出广阔的应用前景 。
参考文献
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A N A L Y S sI O N T H E E S T E R A S E I S O E N Z Y M E O F
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。 。心 n yZ m宜e 琳 t te r佃翻明 g ht 姗 7 s eP c i es w a s fo u n d . T h e resu lst s h o w司 tha t 7 5伴c ies w e r e v a l i d .
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