全 文 ：忍冬属植物茎的同工酶谱分析研究
马玉花1，伊万梅2，沈宁东1，宋维秀1，杨春江1，安胜虎1
(1．青海大学农牧学院农林系，青海西宁 810016;2．青海省玛可河林业局苗木培育基地，青海西宁 810008)
摘要 ［目的］研究忍冬属植物茎的 POD同工酶谱，以期为忍冬属植物亲缘关系的鉴定提供依据。［方法］采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技
术对西宁地区的 4种忍冬属植物和作为外类群的 1种猬实属植物的茎的 POD同工酶谱进行了研究。［结果］5种植物的 POD同工酶电
泳共出现 7条酶带，其中 POD-1、POD-2为所共有的酶带，POD-6是忍冬属 4种植物所共有的酶带，POD-3和 POD-7为猥实所特有的酶
带。因而，POD-3，6，7可作为忍冬属和猥实属植物的分类鉴定依据。聚类分析结果将所选的 5个植物品种可分成大 2类，即忍冬属的盘
叶忍冬、红脉忍冬、金花忍冬和兰果忍冬归为 1类，猥实属的猬实独自归为另 1类。［结论］POD同工酶分析技术在忍冬属植物的分类
鉴定中有一定的应用价值。
关键词 忍冬属;茎;POD同工酶
中图分类号 R284． 1 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2011)34 －20992 －02
Study on Peroxidase Isozyme of Stem of Lonicera L．
MA Yu-hua et al (College of Agriculture and Animal Husbandry，Qinghai University，Xining，Qinghai 810016)
Abstract ［Objective］The aim was to study Peroxidase (POD)isozyme of Lonicera L． for providing theoretical basis for their variety identifica-
tion．［Method］Vertical polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE)was used to determine the Peroxidase (POD)isozyme of stem of four species
of Lonicera L． and one specie of Kolkwitzia Grarbn． ［Result］There are 7 bands of POD isozymes in five materials and POD-1 and POD-2 were
the two bands which appear in all of the materials． POD-6 only appeared in four materials of Lonicera L． and POD-3 and POD-7 only appeared in
K． amabilis Grarbn． So it could be seen as the marker of Lonicera L． Clustering analysis showed that all of the plants could be divided into 2
groups，in which L． tragophylla Hemsl，L． nervosa Maxim，L． chrysantha Turcz．，and L． caerulea Linn． belonged to the first group，and K． amabilis
Grarbn belonged to the second group． ［Conclusion］POD isozyme analysis has certain application value in classification and identification of Lon-
icera L．
Key words Lonicera L．;Stem;POD Isozyme
基金项目 青海大学博士科研启动项目(2008-QGC-8)。
作者简介 马玉花(1978 － ) ，女，回族，青海乐都人，副教授，博士，从事
林木抗逆机理、野生植物资源开发利用方面的研究，E-mail:
sophere8@ 163． com。
收稿日期 2011-08-29
忍冬属(Lonicera L．)是忍冬科(Caprifoliaceae)中一个重
要属，忍冬属植物在全世界约有 200 种，为典型的北温带广
布属，分布于北美洲、欧洲、亚洲和非洲北部的温带和亚热带
地区，在我国有 98种，广布于全国各省区［1］。青海省有忍冬
属植物 19种 6变种 1变型［2］。忍冬属植物不仅具有很高的
药用价值和观赏价值，同时由于忍冬属植物生长快，枝叶稠
密且具有强大的根系，因而具有良好的固结土壤的作用，是
防止水土流失、水土保持的好树种［3］。同工酶是基因编码的
产物，在不同的物种、同一物种的不同生长发育时期以及同
一生长发育时期的不同器官、同一器官的不同生长发育时期
都具有特异性，既是生理指标，又是可靠的遗传物质表达产
物。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［4］。因此，通过同工酶谱
分析可以为植物分类和系统学提供依据［5 －6］。目前，关于忍
冬属植物的同工酶谱分析有关于金银花同工酶谱分析的研
究报道［7］，而通过同工酶谱分析对青海省广泛引种栽培或分
布的忍冬属植物的分类研究却鲜见报道。
因此，笔者将对青海广泛引种栽培的忍冬属植物的茎
POD同工酶谱进行比较分析，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 材料
1． 1． 1 供试材料。4 种忍冬属植物即金花忍冬、红脉忍冬、
兰果忍冬、盘叶忍冬和作为外类群的 1 种猥实属植物猥实的
茎采集于西宁市植物园，采集的植物材料经清洗消毒后立即
装入冰箱中带回实验室后立即放入超低温冰箱保存。
1． 1． 2 仪器。恒温培养箱购自上海博迅实业有限公司;电
热鼓风干燥箱购自上海一恒科学仪器有限公司;高速冷冻离
心机购自湖南湘仪;超低温冰箱购自中科美菱;雪花制冰机
购自北京长流;凝胶图像处理系统购自上海天能科技;水平
摇床购自北京六一厂;垂直平板凝胶电泳系统购自北京六一
厂;移液枪购自大龙医疗设备上海有限公司;万分之一天平
购自上海梅特勒 －托利多。
1． 1． 3 试剂。丙烯酰胺、双丙烯酰胺、Tris、过硫酸铵、甘氨
酸、TEMED、溴酚蓝、H2O2、丙酮、浓盐酸、磷酸氢二钠、磷酸
二氢钠、蔗糖、β-巯基乙醇均为分析纯。
1． 2 方法
1． 2． 1 酶液的提取。称取 1 g植物茎组织，放入液氮预冷的
研钵中研磨，研磨过程中不断添加液氮，待研磨至细粉状后，
转入10 ml离心管中，并迅速加入2 ml预冷的 pH 7． 8浓度为
0． 1 mol /L的 Tris-HCl 缓冲于冰浴中提取 2 h，4 ℃、12 000
r /min离心 15 min，取其上清液即为酶的粗提液，置于 － 20 ℃
冰箱中冷冻备用。
1． 2． 2 加样和电泳。采用不连续垂直板聚丙烯酰胺凝胶电
泳法，分离胶浓度为 6%，浓缩胶浓度为 3%。电极缓冲液为
pH 8． 3的 Tris －甘氨酸，每样孔进样量 20 μl，在 4 ℃冰箱中
电泳，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。
1． 2． 3 染色。POD同工酶显色采用醋酸联苯胺法［8］。电泳
结束后，将取出的胶放在培养皿中，倒入刚配好的染色液。
染色时须将培养皿放在水平摇床上不停的振荡 5 ～ 10 min，
待胶片上出现清晰的酶带时即可倒掉染液，用蒸馏水冲洗胶
责任编辑 周婷婷 责任校对 傅真治安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2011，39(34):20992 － 20993
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.34.217
片并照相。
根据同工酶电泳后的电泳图谱，得各酶带的迁移距离，
迁移距离为酶带距凝胶顶部的距离。根据同工酶电泳后各
酶带的迁移距离以及溴酚蓝指示剂的迁移距离，可以计算出
每条酶带的相对迁移率 Rf值，其计算公式为:
Rf值 =酶带迁移的距离 /溴酚蓝指示剂迁移的距离。
2 结果与分析
由图 1、表 1可见，5种植物 POD同工酶电泳共出现 7条
酶带，酶带条数出现最多的品种是金花忍冬和猥实，有 5 条;
酶带数量最少的是兰果忍冬，有3条。其中 POD-1、POD-2为
试验植物所共有的酶带，可作为忍冬科植物的鉴定依据，
POD-6是忍冬属 4种植物所共有而猬实所没有的酶带，POD-
3和 POD-7为猥实所特有的酶带，因而这 3 条酶带可作为忍
冬属植物和猥实属植物的分类鉴定依据，其中，POD-5 为金
花忍冬的特征酶带。
图 1 过氧化物酶酶谱模式
Fig． 1 The model of POD
表 1 POD同工酶的二态数据矩阵
Table 1 Binary data matrix of POD isozyme
酶带
Isozyme
bands
猬实
K． amabilis
Graebn
金花忍冬
L． chrysantha
Turcz．
盘叶忍冬
L． tragophylla
Hemsl
红脉忍冬
L． nervosa
Maxim
兰果忍冬
L． caerulea
Linn．
POD-1 1 1 1 1 1
POD-2 1 1 1 1 1
POD-3 1 0 0 0 0
POD-4 1 1 1 1 0
POD-5 0 1 0 0 0
POD-6 0 1 1 1 1
POD-7 1 0 0 0 0
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，得到 5 种植物材料的聚类
图(见图 2)。
由图 2可见，在 Jaccard系数 0． 53处，可以将供试的 5种
植物分成2大类，即Ⅰ类包括盘叶忍冬、红脉忍冬、金花忍冬和
兰果忍冬，Ⅱ类仅有猥实 1种植物。
图 2 聚类分析
Fig． 2 The clustering graph
3 结论与讨论
同工酶是基因编码的产物，其酶谱差异主要是由决定酶
蛋白本身的等位基因或非等位基因的差异造成的。由于受
所处生长环境的长期影响，可能会引起基因的变异而导致酶
结构及其活性的改变，这种改变反映在同工酶的酶谱上，表
现为酶带数目、带型、迁移率等变化［9］。因此，可以通过对同
工酶电泳获得的电泳图谱进行酶谱分析，对谱带的数目、位
置以及酶带颜色深浅进行统计，以此作为植物分类的依据。
根据忍冬属不同品种的形态学可将忍冬品种分为轮花亚属
和忍冬亚属，空枝组、囊管组和直管组。该试验所选取的 5
个忍冬品种在形态学上分属猥实属和忍冬属，其中忍冬属的
4种植物中盘叶忍冬归为轮花亚属，金花忍冬、红脉忍冬和兰
果忍冬归为忍冬亚属。
通过聚类分析可将所选的 5个植物品种可分成 2大类，
即忍冬属的 4种植物即盘叶忍冬、红脉忍冬、金花忍冬和兰
果忍冬归为 1类，猥实属的猬实独自归为另 1 类，这与形态
学分类的结果一致，表明同工酶谱分析可为忍冬属植物的分
类鉴定提供参考。在忍冬属 4种植物中，盘叶忍冬和红脉忍
冬首先聚类，然后与金花忍冬聚类，最后与兰果忍冬聚类，而
在形态学分类中，将金花忍冬、红脉忍冬和兰果忍冬归为忍
冬亚属，盘叶忍冬则归为轮花亚属，可见同工酶谱分析所得
的关于兰果忍冬和盘叶忍冬的分类位置的结论与形态学分
类结果存在一定的差异。因此，关于盘叶忍冬和兰果忍冬在
忍冬属中的分类位置有待于进一步深入研究，通过多酶结合
的手段进行同工酶分析研究，以确定它们的归属。
参考文献
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3990239 卷 1 期 马玉花等 忍冬属植物茎的同工酶谱分析研究