全 文 ：9 1 8 6年 第三期 总第廿九期 八一农学院学报 2 7
柳属 (a s lx L.)过氧化物同功酶
的初步分析 ’
杨昌友 马晓强
(林 学 系 )
过氧化物酶是普遍存在于动 、 植物细胞中的过氧化酶体中的一种酶 。 一般认为 , 这些酶
分子的结构虽不同 , 但可以有相同的活性中心 , 能作用于同一作用物 , 能催化同一种化学反
应 , 故称为同功酶 。
近年的研究还证明 , 同功酶是基因的标志 , 因此 , 同功酶酶谱可作为分子水平区积别基因
存在的一种生化指标 , 用它来鉴定植物变异 , 比其它技术要简易可行 。
这一方法的原理 , 是基于酶分子结构和在同一条件下所带电荷有差异 , 故能用电泳法将
其分开 , 再加底物过氧化氢及联苯胺 , 在一定条件下 , 作用一定时间 , 即得到清晰的图谱 。
近十年来 , 国内外学者应用同功酶酶谱分析 , 研究作物品种起源 、 地理分布 、 种群变异
等 , 为生物学研究开辟了新的道路 。
根据中国植物志二十卷二分册 (杨柳科 )记载 , 我国产柳树37 组 , 2 5 种 , 其中新 疆 有 17
组 50 种 , 它们不仅种类多 , 分布广而且变异大 , 易杂交 , 因此 , 从生理生化方面揭示其种群
变异的规律性 , 探讨各派 、 种的亲缘关系 , 就成为当前十分迫切的理论和实验课题 。
由于时间关系 , 表 l 各种的同功酶只作过一次 , 而表 2 和表 3 的各种 , 则重复过 3 次以上 。
一 、 实验材料
第 1 组
序 号 组 别
银柳组
五蕊柳组
黄花柳组
垂柳组
蔺柳组
筐柳组
乌柳组
筐柳组
三蕊柳组
柳组
学 名 ( 拉丁名 )
银 柳 ( aS l i盆 a r g y r a e e a )
布尔津柳 ( S 。 b“ r g i n e n s i s )
伊 犁柳 ( S 。 i l e n s i s )
垂柳 ( S 。 ab 卜y lo n i e a )
土伦柳 ( S 。 t u r a n i e a )
沙柳 ( S 。 p s a m m o p h i la )
乌柳 ( S 。 e h i l o p h i la )
细祖柳 ( S 。 t e n u i j u l i s )
三蕊柳 ( S 。 t r i a n d r a )
白柳 ( S 。 e l b a )
采集号 采 集 地 点
礼堂后 , 移自南山
礼堂 后 , 引自额河
苗困移自天池
院苗圃 , 引自辽宁
礼堂后 , 引自额河
材木园
树木园引自民勤治沙站
引自塔城 ( 树木园 )
引自额河 *( 树木园 )
引自额河 *( 树木园 )
. 报河系指新班北部的饭尔齐斯河。
, 本文是中国科学院科学基金财助课题一一新疆额尔齐斯河杨柳林研究的一部分 。
此工作承蒙喻梅辉老师的热情指导 , 特致谢 ,
第 2组
:l
: :一 ~… :一 .一 .… 朋 .一序 。 } 组 别
1
2
3
4— 一 i组__ 且 _ _ } _ _ __ _ 6
?
一…勺户套第 3组
_ 序 号 } 组
_ 竺 _ _ _ {_ _ _ ._ _ 种 学 名 _ _ _ _ 1 采集号 } 采 集 地 点
_
_ 1 _
} J
e -s 一塑竺业竺些竺竺一一 -_ …一 -土一…一一竺塑止燮竺一一
l垂 } ., . , 。 m a t s u d a n a 、 } , : ) , 白。 `` , { 飞见夕心廿 F 、 口 . ~ . 。 . 一L _ ~ ~ , . 玄: t ~ ~ _ 声 1 马 } 乞比 卜叨 币` J目— 一 {-— 一一1 竺拼一一 }— :— 一_ 旦 _ . 柳 1望竺二竺竺竺竺上一- _ 一二生- {一一三少迥- -一一一` 一4 ’ 1 龙爪柳酪 ( .s 望9-t s .u4 整丑竺_ _ ) } 12 } 礼堂后一— , 组 一—一 - - - 2 旦三 ,` 些些进竺竺 , a— ’— {— 一一一— 一一旦一一— …白竺竺竺些旦i - 一 -一一 } 了 ~ 一 {一 丝塑1 一 - - -一一一生一 } 柳 卜堡竺竺些三些少业 - - - - -一一 }一二 一 阵」塑1 一一一一一7 { 组 { 垂 白柳 (S · sP ) { 1` ! 材木歇 引自甫林 )二 、 方法步骤
1
、 样品制备 :
取新鲜叶柄 0 . 1一 0 . 5克 , 剪放散入研钵中 , 加生理盐水 Zm l , 研成匀浆 , 然后倒入离 心
管中 , 在 4 0 0 0转 /分离心机中离心 5 分钟即可 。
2
、 凝胶制备 :
用长嘴吸管将分离胶注入双直平板电泳槽中 , 到距离低槽上部 5 厘米为止 ,再在其上小心
加水到 1一 2厘米高 , 以隔离空气和消除胶液弯月面 , 静置 10 一 30 分钟 , 待分离胶聚合完毕 ,
吸出胶上水液 , 然后用长嘴吸管再在槽中注入浓缩胶至 2一 3厘米高 , 并把样品槽具 ( 俗称梳
子 ) 插入浓缩胶中 , 下面距分离胶上限约 l 厘米 , 立即按上法小心加入水层到 1 厘米高 , 然
后置于日光灯下 10 分钟后即可见乳白色浓缩胶 。 30 分钟聚合完毕 , 之后 、 取出槽具 (梳子 ) ,
吸千水液 , 用 电极缓冲液冲洗 。
3
、 点样与电泳 :
用微量注射器抽取离心的上清液 20 毫米 , 点入样品槽内 , 然后将高低电泳槽 内 各注 入
2 5 0毫升 电极缓冲液 , 接上直流电源 , 正极在高槽 。 负极在低槽 , 电流开始用工一 2毫 安 , 电
泳 1一 2分钟后 , 逐渐升高 3一 5毫安 , 电压调至 25 0伏 , 待指示色移至距离凝胶下界面 1 . 5厘米
时 , 即停止电泳 (一般 2 小时) 。
4
、 显色与照相 :
取出凝胶片放入盛有显色液的璃玻血中 , 待主要条带显色后就用水将显色液 洗 丰净 ,
然后加入醋酸 ( 7 % )进行固定 , 再将显色凝胶用玻璃纸夹封干燥 , 即可取下照相 ,
1
三 、 结果与分析
1
、 从表 1可 以看出所做 9 个组 , 代表种柳树缺乏共同的基本带 , 这可能与本属各组的
专一性有关 。
2
、 银柳组是从篙柳组分出的 , 二者在酶谱上具有一定的联系 , 但在 b 、 c区的带数明显
要少 。
3
、 具 3一 8枚雄蕊属于五蕊柳组的布尔津柳的酶谱甚为特殊 , 它在 a 、 b区缺乏酶谱带 。
全部 8条均集 中在。 区 , 且有两条强带集中在最上部。
4
、 代表黄花柳组的伊犁柳 , 在a 区缺乏酶带 , 在 b区具二条弱带在 C 区下部有 3 条次强
带 , 最上部有二条强带 , 与其它各组的差异也较大 。
5
、 以沙柳和细穗柳为代表的筐柳组的酶谱带 , 跟其它各组也有明显差异 , 其特征是有
三条共有带 , 在最下部 ( a 区 )为一条弱带和次强带 。 种间差异较大 , 种的相似值小 , 分别为 :
油柴柳 0 . 3 , 细穗柳 0 . 4 , 齿叶柳 0 . 3 , 黄皮柳 。 . 6 , 蓝叶柳0 . 6 。 油柴柳和细穗柳比较 , 油 柴
柳相似值 0 . 67 , 细穗柳 0 . 86 。
6
、 以乌柳为代表的乌柳组 , 是我国老一辈的杨柳科专家郝景盛教授从筐柳组中分出来
的一个组 , 在酶谱带上缺 a 区带 , 而 。 区带两组比较近似 , 表明这二个组既有联系性又有独立
性 。
7
、 以三蕊柳为代表的三蕊柳组的酶谱带 , 跟筐柳组甚为近似而与其它组迥异 , 这是值
得深入研究的。 三蕊柳和准噶尔柳在酶带上很相似 , 共有 6 条带 , 前者相似值为 0 . 8 , 后者
亦为。 . 8 8 , 有的学者主张将准噶尔柳置于燥竹柳组中 , 但从酶谱上来看二者差异较大。
8
、 以白柳为代表的柳组 , 在 b区有一条次强带 , 。 区有 5 条带 , 有的学者将白柳并入垂
柳中组 , 从酶谱上看 , 分为两组也是有根据的 。
9
、 柳组的 白柳与爆竹柳共有 5 条带 , 白柳相似值为0 . 8 , 爆竹柳为。 . 7 , 垂柳和 白柳杂
种 (垂白柳 )在酶谱上表现和 白柳甚为相似 , 跟白柳的相似值是 0 . 9 , 跟垂柳的是 。 . 67 。
10
、 垂柳组和柳组的酶谱都比较整齐 , 组间的相似性很大 , 共有 4条带 , 前者相似值为
0
.
67
, 后者为。 , 8 , 这说明划分两个组较为合适 。
馒头柳与早柳的相似值均为 l , 但前者第三条带稍慢 , 说明二者的差异是稳定的。
龙瓜柳和早柳也有很大的相似性 , 前者相似值为0 . 6 , 后者为 1 , 从而说明了龙 瓜 柳作
为早柳变种也是有根据的 。
3O
表 1各组代表种 ( 限所实脸的 )酶谱特征
组 名 银柳组 五蕊 黄花 垂柳组 留柳组 筐柳组 乌柳组 筐柳组 三蕊 柳 组银 柳 柳 组 柳组 沙 柳 柳组
布尔 三蕊柳种 名 津组 伊犁柳 垂 柳 土伦 柳 乌 柳 细穗柳 白 柳
育遍兰 12 8 4508 7 9 10
16
。
9 7
。
6 7
。
1 7 7
。
6 1
。
96 5
一
9 56
。
8 56
。
8 7
6
。
8 7
。
46
。
6 9
。
752 3
。
36
。
6 7 5
。
7 7 5 56
。
7 56
。
76 5
。
56
。
9
5
。
6 6
。
8 6
。
16
。
6 5
。
36
。
36
。
5 58 3
。
16 6 58
。
2 5 9
。
06 5
。
2 6
。
6 4
。
2 6 5
。
8
2
。 36
。
45
。
5 5
。
9 5
。
7 5
。
36
。
0 56
。
2 6
。
0 55 48 3 47
。
1 5 0 436
。
5 4
5
。
2 7
。
2 5
。
l 4
。
1
2 5
。
06
。
2 5
6 3
7 3
。
1 5
。
5 5
。
5 3
。
8 2
。
9
5
。
2 2
一
8 12 0
。
2
2
一
09
10又 4。 7
3
.
1 5l I 3
2
。
3
12
1 3
3 l
表 2筐柳组与三蕊柳组部分种酶谱特征
组 名
{
筐 柳 一 一竺 三 蕊 柳 组
油荣柳 细穗柳 齿 叶 柳 黄 皮 柳 蓝 叶 柳 三 蕊 组
李哎 1 2 8 4 67 8
1 6
。
1 6
。
3 5
。
55 5
。
8 6
。
3 6 6
5 2
一
9 6
.
1 5
。
5 2
。
6 6
。
5 5 0
。
5 8
。
8
85
。
5 5 5
。
6 4
。
9 5`3 5 一 5 5 5 。 5 5 一 5
5 4
。
25
。
2 4
。
5 2
。
5 5 2
。
5 5 5
。
3 5
。
3
5 6
。
0 4
。
5 4
。
1 1
。
5 61
。
63 5
。
3 9
。
7
6 4
。
6 2
。
3 6
。
3 9
。
3 5
。
5
7 4
。
S 1
。
3 7
一
7 2
。
3 2
。
3
8 2
。
6 2
。
5 5 1
。
61
。
6
9 1
。
7 1
。
7
32
表 3垂柳组与柳组部分种酶谱特征
组 名 垂 柳 组 柳 组
种 名 垂 柳 馒 头 柳 早 柳 龙 爪 柳 白 柳 爆 竹 柳 垂 白 柳
一睡彩早 12 8 4 匕 6 7带数 ~ ~ ~ ~之这
6 1
。
4 右。 4 7。 4 7。 4 6 。 6 6 。 8 6 。 6
2 6
。
2 6
。
2 7
。
1 7
。
6 1
。
4 6
。
6 6
。
4
8 6
。
0 5
。
9 56
。
76
。
6 6
。
2 6
。
4 6
。
2
4 5
。
8 5
。
6 7
。
4 6
。
4 6
。
0 6
。
2 5
。
9 5
5 5
。
7 5
。
6 3
。
2 6
。
2 5
。
7 5
。
9 5
。
7
6 5
。 3 5
。
16
。
0 6
。
0 4
。
0 5
。
4 7
.
0
7 5
。
4 1
。
O 5
。
7 5
。
72
。
94
。
0 2
。
9
8 4
。
0 5
。
3 5
。
3 3
。
4
9 3
。
6 5
。
1 5
。
1
10 3
。
4 O
。
0 4
。
0
2 1 1
。
3 3
。
3 3
。
6
12 1
。
9 3
。
3
1 32
。
9
参 考 文 献
l
、 胡志昂 、 杨属植植物的同工酶 。 植物分类学报 , 19 卷 3 期 。
2
、 朱国国 、 梅其明 、 水稻品种醋酶同工酶的初步测定。 作物学报 , 第 8 卷 2 期 。
3
、 诸祈 、 王云侠、 水稻五种同核异质雄性不育系的同工酶分析。