全 文 ：园 艺 学 报 19 9 5, 2 2 ( 3 ) : 28 8一佗 90
A亡 t a H 口 r t ic u l t u r a e S in ic a
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桃属植物种间亲缘关系及演化研究一花粉蛋白
S D S 电泳分析
宗学普 俞 宏 王志强 齐茉陵
(中国农业科学院郑州果树所 , 郑州 4 50 00 4)
关键词 桃 ; 花粉蛋白 ; S D S 电泳; 演化
S t u d i e s o n R e l a t io n s h i P a n d E v o lu t i o n o f A m y g d a l u s P l a n t s b y S D S
E l e c t r o P h o r e s i s A n a ly s i s o f P o ll e n P r o t e in s
Z o n g X u e P u
,
Y u H o n g
,
W
a n g Z h iq ia n g
, a n d Q i M
o li n g
( Z h e n那h o u P o 胡 0 10舒 nI s r it u t e , C A A S , Z h e n那h o u 4 5 00 04 )
K e y w o r d s P e a c h ; P o l l e n P r o t e i n ; S D S e le e t r o P h o r e s i s ; E v o l u t i o n
1 目的与材料方法
我国桃属植物已定名的有 6 个种 , 十几个变种或类型 , 品种 10 0 0 余个 , 种质资源极
为丰富 。 关于桃属种间演化 、 分类地位及亲缘关系 , 国 内外学者曾从形态特征 , 生态分
布 、 核型 、 染色体分带 、 抱粉学及同工酶等方面进行了研究 , 但至今仍无一致的结论 。 花
粉基因在植物演化过程中具有相对稳定性或保守性 , 蛋白质是基因表达的直接产物 。 本研
究采用高分辨率的 S D S 电泳系统 , 分析了桃属种 、 变种的花粉蛋 白 , 旨在从生化角度探
讨其演化地位与亲缘关系 。
1
.
1 材料 供试的 19 个种 、 变种或 类型及其编号如下 : 19 光核桃 〔 A my g da lus m iar
( K o e h n e ) Y o e t a l〕: 1 8 甘肃桃 ( A . ak n s u e n s i、 S k e e l s ) : 17 白根甘肃桃 ( 同 18 ) : 16 拘
桃 ( A . t a n圳 r i e a K o r s h ) ; 1 5 扁桃 ( A . C o m m u n i s L . ) ; 14 山桃 〔 A . da v i ida n a n ( C a r r )
Y O〕 ; 13 白花山桃 ( 同 1 4 ) ; 12 红花山桃 ( 同 1 4 ) ; 1 1 陕甘山桃 〔 A . 夕 o t a n i n i i ( B a t a l )
Y u〕 ; 10 新疆离核甜仁 ( 同 9 ) ; 9 新疆桃 ( A . fe r邵 n e n s is K o s t . e t a l R i a b ) ; 8 新疆油桃
( A
.
fe
r卯 n e n s i s V a r . 夕l a 妙 c a印 a Y . 2 . ) 7 普通桃 ( A . 夕 e r s ie a L . ) ; 6 红寿星 ( A . 尹 e r s ic a
v a r
.
de
n s a
M a k in
o ) ; 5 粉寿星 ( 同 6 ) ; 4 垂枝桃 ( A . 夕e r s ic a v a r . 尸e n du al ) ; 3 兴津油桃
( A
· 夕 e r s i c a v a r . n a e加e r s ic a ) ; 2 中国油桃 (地方品种 , 同 3 ) : l 西庄 l 号 ( 同 7 ) 。 除光核
桃花粉由西藏农牧学院贡布扎西先生提供外 , 其余均采自国家果树种质资源郑州桃圃 。 采
集将开放的花蕾 , 取花药 , 自然干燥散粉 , 花粉干燥后 , 装人小瓶并置人干燥器封严 ,
收稿日期 : 1 99 4一 0 9一 14 ; 修 回 日期 : 19 9 4一 12一 3 0。
3期 宗学普等 : 桃属植物种间亲缘关系及演化研究一花粉蛋白 SD S电泳分析
一 03℃冰箱里保存 。
1
.
2电泳分析 采用 SD S电泳系统 , 并参照郭晓君 ( 19 91 ) 的方法略作改进 。 花粉蛋 白
提取液含 5%琉基乙醇 、 5% S D S 、 1% 甘油 、 0 . 5 % rT is 。 浓缩胶浓度为 4% , p H 6 . ;8 分
离胶浓度 10 % , p H S . ;4 恒流 13 m A , 电泳 4一 5 小时 。 电泳后的胶板用水 : 甲醇 : 冰乙
酸 = 4 : 4 :l 的固定液固定 4 小时 , 考马斯亮兰 R 25 。 染色 。 电泳结果重复两次 。
根据对应的每条蛋 白谱带的有无和浓度高低分成 O、 l 、 2 、 3、 4 五级 , 使各条谱带数
字化 , 并输人微机中进行 d i s t = P C T 、 l i n k = S i n g le 的聚类分析 。
结果与讨论
花粉蛋白电泳图谱分析 用不连续 SD S 电泳系统分析桃属植物花粉蛋 白 , 结合考马
,翻勺`
斯亮兰染色 , 可分辨出 2 一 27 条清晰的谱带 。 综合分析图谱可 以看出 , 除普通桃种内的
西庄 1号 1、 油桃 2 和兴津油桃 3 (待后讨论 ) 外 , 光核桃 19 、 甘肃桃 18 、 山桃 14 、 陕
甘山桃 n 、 新疆桃 9 和普通毛桃 7 6 个种及变种的花粉蛋 白 , 迁移率 R夕. 20 一 0 . 82 之间
的谱带极为相似 , 这说明了种子植物花粉蛋 白在进化过程中具有相对稳定或保守性 , “也反
映了其彼此间存在的亲缘关系 ; 而 R 夕. 13 一 0 . 20 之间的蛋 白谱带则差异明显 , 能清晰地
区分桃属种 、 变种 , 并可作为研究演化 、 分类的依据 。 陕甘山桃 n 、 山桃 12 、 13 、 扁桃
1 5
、
1 6
、 甘肃桃 1 7 、 新疆桃 10 在 R刀. 13 一 0 . 20 间的谱带相似 , 说明它们之间亲缘关系较
为密切 。
19
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图 1
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.
花粉蛋白 S D S 电冰模式图谱
Id io g r a m s o f S D S一 P A G E p a et r n o f Po lle n Pr o et i n s
2
.
2 聚类分析结果 将各试样的谱带特点数字化输人微机进行聚类分析 , 客观地绘出不
同演化地位模式图 ( 图 2) : 光核桃 ( A . m iar ) 19 独立划为一级演化地位 ; 甘肃桃 ( .A
ak
n s u e n s i s ) 17
、
1 8 和 山桃 ( A . da v iz il “ n a ) 12 、 1 4 同划为二级 , 与 光核桃亲缘关系较
近 ; 陕甘山桃 ( A . P ot a1I il l’i) l 与西庄 1号 1 关系较近 , 划为三级 ; 红寿星 6 与中国油
研 究 简 报 22卷
桃 2为普通桃的变种 , 和拘桃 ( A . t al 圳 t ica ) 16 同为四级 ; 新疆桃 ( A . fe r ga ne ns is) 9 、
10 与普通桃 ( A . 尸e r s ic a ) 7 、 5 、 4 亲缘关系密切 , 与扁桃 ( A . C o m m u n i s ) 1 5 、 红花山桃
均划为五级 ; 兴津油桃③和新疆油桃⑧划作六级最高演化级次 。 从上属结果可归纳桃属种
的演化顺序为 : 光核桃一甘肃桃 (含山桃 ) 一山桃~ 陕甘山桃 (含普通桃 ) 一新疆桃 (含
普通桃 ) 一普通桃 (含新疆桃 ) 。 此结果与汪祖华、 周建涛 ( 1 9 90) 、 宗学普等 ( 1 9 93) 的
抱粉学研究结果基本吻合 。
图 2 花粉蛋白 S D S 电泳谱带聚类分析结果
d is t = PC T l in k = S i n g le
F i g
.
2 C IO s et r in g a n a ly s i s o f S D S P A G E s t r a P s
俞德浚 ( 1984 ) 按照形态结构和地理分布将桃属分为真正桃亚属和扁桃亚属 , 本文首
次将桃属 6 个种的花粉收集齐全进行蛋 白质 SD S 电泳分析 , 并对谱带进行聚类分析 , 客
观地为研究各种 、 变种及类型的演化地位与亲缘关系提供了生化依据 , 结果与形态 、 分
布 、 泡粉学研究的结论也是基本吻合的。 在图中 , 普通桃种内的兴津油桃 3 、 中国油桃 2
西庄 1 号 1 的 R刀. 20 一 0 . 82 间谱带比较相似 , 而与普通桃 7 及其它种 、 变种有所不同 , 这
是否因为前三者在亲缘关系上有某种同源性 , 有待进一步研究 。 扁桃 巧 与构桃 16 R夕. 13
一 0 . 2 0 间的蛋 白谱带几乎相 同 , 缘于二者同属于扁桃亚属 , 而且与 白花山桃 13 、 甘肃桃
( 白根 ) 17 、 陕甘山桃 1 、 新疆离核甜仁 10 的谱带也基本相同 , 这说明扁桃与桃演化地
位处于平行关系 , 此结果与美国 W es t w o o d ( 19 79) 的研究结论是一致的。 同时也可 以看
出桃属各种 、 变种及类型的亲缘关系是错综 交叉的 , 聚类分析的结果更说明了这一点 。