全 文 ：1 98 4年 1 1月 《 福 建 师 大 学 报 》 自 然 科 学 版 2 期
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.一 . .一 ~ ~一一一一一一 - . ~` . ~叫勺葱 属 几 个 种 的 同工 酶 研 究
王芳平 王廷章 傅荣典 赵 蓉
( 生物系 )
葱属 ( A艺乙i u m )是一个较大的属 , 根据 H . K . A i r y S h a w ` ’ ” 〕统计大约有 4 5 0 种 . 以
前多从形态学和地理位置等方面进行分类 , 以说明它们之间的亲缘关系 . 植物同工酶的
发现 , 为研究植物的不同种属间的亲缘关系和起琴提供了新途径 · 近年来 , 国内外许多
学者利用植物中的同工酶进行亲缘分析 , 杂种优势预测 , 植物雄性不育和基因定位等研
究 , 都取得了较大的进展 “ 一 ` 。 〕 .
对葱属同工酶的研究 , 国内尚报导不多 . 1 9 8 3年以来 , 我们利用聚丙烯酞胺凝胶电
泳 , 对我省葱属中几个主要栽培品种和外省引进的几个品种进行了过氧化物酶和醋酶同
工酶的分析 , 试图根据同工酶酶谱对其进行亲缘关系的鉴定 , 为我 省葱属各种资源的整
理和利用提供参考 .
材 料 和 方 法
( 一 ) 材料 : 共16 个品种 , 按其形态学分类分属于葱属中的 6 个组 , 见表 1 .
( 二 ) 方法 :
1
. 样品制备 : 取顶叶以下第三功能叶为材料 , 洗净吸干水份 , 放入冰箱制冰室中冷
冻一小时 , 然后称叶片一克 , 加 Zm l样品缓冲液和少许石英砂放在研钵内冰浴匀 浆 , 经
冷冻离心 (0 ℃ , 1 0 0 0 0转 /分 ) 15 分钟 , 取 .上清液置冰箱中备用 .
2
. 电泳分离 : 聚丙烯酞胺凝胶 电泳参照吴少伯 、 李继耕等 “ 一 3〕 , 采用垂直平板电泳 ,
电极缓 冲液为 T , 、 ,— 甘氨酸系统 ( p H 二 8 。 3 ) , 在 电压 50 Ov , 10 ℃左右连续电泳 1 . 5一2小时 .
3
. 染色 : 过氧化物酶用醋酸联苯胺染色 , 醋酶以 Q 一 乙酸蔡醋和日一 乙酸茶醋为底物 ,
用坚牢兰 R R 盐染色 . 染色后 , 用蒸馏水漂洗几次 , 然后照像 , 经 日产岛津 U v- 3 0 型
双波长双光束分光光度仪扫描 ( 波长 入。 7 5 On m , 入* 5 5 0n m ) , 并测量迁移率 、 绘图 .
结 果 与 分 析
( 一 ) 葱属的 16 个品种在两种同工酶的酶谱中均 出现一条共同的酶带 .
我们测试的葱属 16 个品种的电泳结果在各品种叶片的过氧化物酶同工酶酶谱中
本文承林成耀教授提出许多宝贵意见 , 特此致谢 .
《福 建 师 大 学 报 》 自 然 科 学 版 1 98 4年 11月
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组 别 品 种 名 称 学 名 来 源
粗根组 宽叶韭 (夏菜 ) !福 州
根茎组 韭 菜 分, `廿”一 “ 。 t , ,一 p r二` …_ _ _鲤汉中冬韭 八 , S p · { U j刁几理戈 :子 ; ,歹七
葱 组 章邱大葱 A . f i s u o s u nt L · 山东农学院
分 葱 A . Q S e a O m L . 福 州
野 葱 A . e h r y s a t u R e g e l . 闽 东
山 葱 A . s P . 闽 南
楼 葱 A . f s t o s u L . v a r . v i v i P a r u m a k i n o 闽 南
洋葱组 岗村红皮洋葱 A . e e Pa L . 山东农学院
红皮洋葱 A . e e P a L . ( R e d g l o b e ) . 福 州
黄皮洋葱 A . e e Pa L . ( Y e l l o w D a n v e r s ) . 福 州
单生组 越 A . e h i摊 e” s e G . D o n . 福 州
长齿组 大 蒜 A . s a t v u . 福 州
韭 葱 A . P o r r u m L . 福 州
西班牙大蒜 A . s P . 山东农学院泰山野蒜 A . s p . …山东农学院
般具有 3一 10 条酶带 . 我们观察到其中的第二条带 ( R , = 0 . 0 25 一 0 . 0 4 4 )在显色过程中出
现最早而且明晰 , 无论种间或品系间 ,不同季节 ( 夏季和冬季各重复三次 ) 的实验中 , 均
稳定地出现 ( 图 l ) . 在醋酶同工酶的酶谱中 , 一般具有 5 一 16 条带 , 同样 也 观 察 到
其第三条酶带 ( lR 二 0 . 07 7一 0 . 0 98 ) 是为各品系所共有的 ( 唯黄皮洋葱稍有差异 ) ( 图
2 )
. 因此 , 我们认为过氧化物酶和醋酶同工酶的酶谱中所出现的第二 、 第三条酶带 , 是
为我们所测试的 16 种材料的共同酶带 , 即标志带 .
( 二 ) 葱属中的六个组在两种同工酶的酶谱中 , 都 出现有组的主酶带 .
为了便于比较 , 我们根据两种同工酶的扫描曲线分别计算它们的迁移率 (表 2 , 3) .
并将 16 个供试的葱属品种按形态学分类法 ` ’ 2 ’ 分为 6 个组进行了酶谱分析比较 , 同样也
可以清楚地看到每个组都有 1一 2 条的主酶带 . 其中 , 在过氧化物酶的酶谱中 (图 1 ) ,
粗根组的第 13 条带 , 根茎组的第 13 、 18 条带 , 葱组的第 16 条带 , 洋葱组的第 4 条带 , 单
生组的第 4 、 n 条带 , 长齿组的第 5 条带 ; 在醋酶酶谱中 ( 图 2 ) , 粗根组的第 1 4 、 17
条带 , 根茎组的第 26 条带 , 葱组的第 12 条带 , 洋葱组的第 8 条带 , 单生组的第 2 、 26 条
带 , 长齿组的第 n 条带 , 这些酶带我们认为有组的专一性 , 可以作为分组的标志酶带 .
2期 葱属几个种的同工酶研究 1 5 0
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图例 : 酶 游着色 深 . . 次深 “困 浅 `反刀
图 1 葱属几个栽培品种过权化物醉同工醉醉带图式
说明 : 1 . 宽叶韭 2 . 韭菜 3 . 汉中冬韭 4 . 章邱大葱
5
. 分葱 6 . 野葱 7 . 山葱 8 . 楼葱
9
. 红皮洋葱 10 . 黄皮洋葱 n . 岗村红皮洋葱 12 . 越
13
。 大蒜 4J . 韭葱 15 . 西班牙大蒜 16 . 泰山野靛
图例 . 晦带若色 深 . . 次 i幕 已困 浅 ` 〕
说明。 l。
圈 2 葱属几个栽培品种嘴醉同工醉醉讼图式
宽叶韭 2。 韭菜 3 . 汉中冬韭 4。 章邱大葱
分葱 6 . 野葱 7 . 山葱 8 . 楼葱
红床洋葱 10 . 黄皮洋葱 n . 岗村红皮洋葱 12 . 苑
. 大蒜 14 . 韭葱 1 5 . 西班牙大蒜 16 . 泰山野志
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06 1《 福 建 师 大 学 报 》 自 然 科 学 版 18 94年 11月
衰 2 葱属几个栽培种过级化物阵同工醉的 Rf 值
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275 0
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上 述 两 种 同工酶的酶谱分析结果与其形态学的分类是一致的 .
此外 , 各组内不同种 ( 品种 ) 之间的酶带分布图谱均有差异 , 说明它们之间丛因组
的差异 . 因为同工酶组成的差异是基因决定的 , 是基因的生化表现型 . 各种 ( 品种 ) 的
进化历程不 同 , 因而产生同工酶的多样性 .
( 三 ) 从葱属 16 个种 ( 品种 ) 的过氧化物酶 、 醋酶同工酶的酶谱分析 , 探讨几个品
种的异同与归属 .
我们所测试的 16 种材料 中 , 泰山野蒜 、 西班牙大蒜 、 山葱及汉中冬韭的 学 名 未 查
2 期 葱属几个种的同工酶研究 10 7
表 3葱属几个栽培品种峪碗 同工醉的 R f 值公
到 , 此外 , 楼葱的归属也有争议 . 为此 , 我们试图按酶谱分析及所计算的相 似 值 `了〕比
较 , 对如下几个品种提出我们的看法 :
1
. 楼葱 -一 又称楼子葱 、 龙瓜葱 、 红葱等 . eR ge l( ” 〕认为它是洋葱的变种 ( .A ce ar
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v a r p r o艺i f e r u o z R e g e l ) , M a k i n o 〔“ ) 则认为是大葱的一个变种 A . f i s t u zo s u m L . v 。 r
vi vi p rQ “ m M a ik n 。 )
. 在我们所测定的醋酶同工酶酶谱中 , 楼葱的醋酶主酶带是第 12 条
带 ( 图 3 ) 与葱组 的主酶带一致 ; 而洋葱组的主酶带是在第 8 条带 , 显然楼葱是不同于
洋葱组的 . 楼葱的过氧化物酶主酶带为第 4 条带 ( 图 4 ) , 洋葱和葱两组的主酶带亦均
. 1易 《福 建 师 大 学 摇 》 合 热 料 攀 版 1 98 4年 11月
在第 4 条带 , 看来都很相似 , 但从其相拟值来看 , 楼慈与红皮洋葱的相似值是 40 呱 , 而
与章邱大葱和分葱的相似值则是“ . 14 一 10 。肠 . 所以 ,楼葱更大可能性是属于葱的一个变
种 , 而不是洋葱的变种 , 故 aM kj n 。 将楼葱分属于大葱的变种是较可靠的。
2
. 关于山葱和野葱的关系— 它们的过氧化物酶或醋酶同工酶的测定结果极 为 相似 ( 图 5 、 6 ) , 其相似值分别为83 . 3 帕和 7 . 43 肠 , 因此 , 我们认为山葱是属于葱组 ,
它可能是野葱的一个极为近似的种 , 至于酶带稍有差异当属于生态条件所引起的 .
3
. 西班牙大蒜一一根据过氧化物酶的酶谱来看 , 它的主酶带是第 5 条带 ( 图 7 )
与大蒜 、 韭 葱一致 , 醋酶的主酶带是第 1 条带 ( 图 8 )也与大蒜 、 韭葱相同 , 因此它是
与大蒜和韭葱同属于长齿组 .
2 期 葱属几个种的同工酶研究
4
. 泰山野蒜— 从酶谱来看 , 与上述的西班牙大蒜一样 , 它的醋酶和过氧化 物降的主酶带也与大蒜 、 韭葱相一致 ( 图黔 10 ) . 同大蒜的相似值为 1仰肠 , 所以泰山野蒜
也应归长齿组 .
5
. 汉中冬韭 - -一过氧化物酶的主酶带是第 4条带 , 、 接近于韭莱 ( 图 1 1 ) . 其相似值
为 “ . 63 肠 , 与宽叶韭的主酶带不同 , 其相似值是 50 肠 , 在醋酶酶谱中 的主酶带 是 第
26
、
27 条带 , 也与韭菜相同一 ( 图 1 2 ) , ` 其相似值为 60 肠 . 与宽叶韭比较 , 虽然其相似值
高 ( 6 肠 ) , 但主酶带差别大 , 因此 , 根据它们之间主酶带的异同 , 我们认为 , 汉中冬
韭和韭菜的亲缘关系可能较为相近 , 与宽叶韭差别较大 , 所以应把它归入根茎组 .
综上所述 , 通 过聚丙烯珠胶凝胶电泳 , 分析葱属中16 个品种的过氧化物酶和酮酶的
同工酶 , 实验结果证明 , 这几个品种的主要酶带是较为稳定的 , 具有种属的同一性 , 说
明它们有共同的起源 . 但在进化过程中 , 随着形态的改变 , 同工酶也发生变化 , 因而出
现种群的差别 . 从其酶谱来着 , 根据它们的相似性和主酶带的异同分属于六个组 , 这与
分类学上的分组又是相一致 , 所以我们认为同工酶的测定可作为分类的指标之一 从这
点出发 , 我们认为山葱和野葱是亲缘关系至为近似的类群 ,楼葱是大葱的一个变种 , 汉中
冬韭归入根茎组 , 西班牙大蒜和泰山野蒜归入长齿组 .
参 考 文 南丸
〔 l 〕 吴少伯 : 19 79 , 植物生理学通讯 , ( 1 ) : 30 一3 .
[ 2 〕 李继耕等 : 1 9 7 9 , 遗传 , 3: 8一 1 1 .
1 10《 福 建 师 大 学 报 》 自 然 科 学 版 19 84年 12月
〔 3〕 李继耕 : 9 8 10, 作物学报 , 6 (4 )2 肠卜 2 5 1 .
[ 4 〕 李继耕等 : 1 9 8 0 ,遗传学报 , 7 ( 3 ) : 2 2 3一 2 2 9 .
[ 5 〕 胡志昂 : 2 9 8 1 , 植物分类学报 , 1 9 ( 3 ) : 2 9 0 、 2 9 7 .
[ 6 ] 刘正蒙等 : 1 9 5 2 , 植物学报 , 2 4 ( 5 ) : 4 8 2 、 4 5 4 .
[ 7 ] 朱英 国等 : 1 9 8 2 , 作物学报 , 8 ( 2 ) : 7 3一 7 9 .
[ 8 ]
. 杨太兴等 : 1 9 8 1 , 植物学报 , 2 3 : 1 10 、 1 1 4 .
〔 9 〕 梅慧生 : 1 9 8 1 , 植物生理学通讯 , (3 ) : 1一 .7
[ 1 0〕 黄寿松等 : 1 9 8 0 , 遗传 , 2 ( 3 ) : 7 、 1 0 .
〔1 1〕 吴耕民 : 1 9 5 7 , 中国蔬菜栽培学 , 31 0 、 3 52 .
[ 12〕 中国科学院中国植物志编辑委员会 : 1 9 8 0 , 中国植物志 , 第十四卷 , 203 、 27 2 .
[ 13〕 H . K . A i r y S h a w : 1 9 7 3 , A D i e t i o n a r y o f t h e F l o w e r i n g P l a n t s a n d F e r n s .
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