全 文 ：一九八六年
第 二 期
西 !丰 i农 业 大 学 学 报
S o ut h w e st A gr i e ul t ur al Un iv er s it y
N o
.
2
J or un al of M
ajr 8 6 1 9
巴竺巴巴生竺
, , ,一~ , , 甲甲 , 军毕粤二甲竺竿竺二甲甲卑 早二二二二二二二 , , 竺罕 , ,~ 竺几 , , , 巴巴 , 巴呀毕 , 攀竺粤卑罕二
中国羊果属植朴种群问的
亲缘关泉及其演化初探二 谁
园艺 系 肖尊安 成明昊 李晓林
〔提要 〕 通过聚丙烯醚胺凝胶 电泳 , 测 定苹果属植物 3 0个种 类 ( ” 个种 ) 的过 氧
化物晦 同工晦表 明 : 种类和种间 的晦谱均有差异 。 各系在 P 皿尽带各酶带出现 的 百 分
率不同 , 山荆子 系 P 止 区带 多条晦带率最高 。 苹果系中种的演 化途径应该是 : 新脸野苹
果 、 袱子 、 花红 、 苹果 (金冠 ) 。
苹果植物种质资源凝聚着遗传特征的无限潜力 , 对育种和砧木的利用具有常要意义 . 国内外
已可用同工酶作指标 鉴定苹果品种①② 。 本试验试图用同工酶法探讨我国苹果属植物分类类群之
闻的关系 , 明确一些种的演化发展 。
试验材料和方法
试验所用材料均为 19 8 5年 1 2月 1。日取自本校苹果资源圃 (见附图 ) 。 采取当年生枝先端 1 。 m ,
置于冰瓶内 , 迅速带回实验室洗净 , 按样品 : 提取缓冲液 ( p SH
.
Z T r i s一柠檬酸。 . ol M ) 二 :1 5 ,
剪碎在冰浴中用玻璃研钵研至匀架 . 6 0 0 0 r / m 玩离心 20 分钟 。 上清掖抓等量 2Q 肠甘油 , 混匀后
置于一 l。 ’ C左右的冰室内备用 。
漆丙烯酸按双垂直平板式电泳 : 分离胶浓度为 10 肠 , 分离胶缓冲液为 I M T r i s一 H C I p H S . 8 .
电极缓冲液 T r i s一甘氨酸 p H S . 3 。 每样格加样液 2。时 。 加一滴 1 肠嗅芬兰作前沿指示 . 稳 压 电
泳 , 电泳开始半小时 s v / c nl 、 后调到 I O v / c m . 指示带离胶底 I c m左右停止电泳 。重复四 次 .
改良醋酸联笨胺染 色 : 胶片在白色染色盘内染到无畴带出现为止 . 流水冲洗 。 绘图 、 照像 、 记
录 。
二 、 结 果 分 析
1
, 酶谱特征 : 在分析材料中共出现 2 7条酶带 , 可 明显分为三个区带 。 第一区 带 ( P l) 从
本文承果树研究室李育农主任审阅指正 , 特此致谢 ;
木文于 1 9 8 年 2 月 l 日收到 .
DOI : 10. 13718 /j . cnki . xdzk. 1986. 02. 016
P : (R f= 0
.
0 6 4) 到 P。 ( R f= 0 . 23 2) ; 第二I又带 P亚从 P :。 ( R f= 0 .3 0 0)到 P, , ( R f = 0 . 4 15 ) . ,
第三区带从巧 7 ( R f二 ” . 5“ ” ) 到 P : , ( R f = 。 . 7 7 7 ) 。 多数酶带直接表现了基因的作用 ,但少数酶带可
能受到魏译后修饰的作用 , 如尸。 , p : : , 在测试材料中 ,没有发现它们与最邻近 酶 带 (尸 : 尸” 工
共同出现的类型 。 P I 区带各酶带均受一定基因的作用 , 这些酶带的出现或消失是相对独立的 ,
如 P : , , 它们的有无并不一定影响到其它酶带的出现或消失 。 以下分析以 P 皿 区带为主 。
2
、 苹果植物分类类群的醉谱 : 如图所示 , 在测定的 2 个种 3。个种类中 , 除交叶海棠 5 5 、 拓
两个类型的酶谱相同外 , : 其余的酶谱各不相同 . 这些差异表现在染色体倍性的变化 , 如湖北海棠
等的几个类型 , 也有 ;奢因决舞 奴山荆子 、早花山荆子 、 大果山荆子三个类型中 , 早花山荆子接近
d :荆子 的酶谱 ,只是 P : : 酶带的迁移率发生变化 ; 输大果山荆子差异较大 , 多了 P : 7 、 P : 。 两条酶带 .
山荆子实生苗一般在六年以上进入开花结果期 ,早花山荆子则三年即能开花结果 。这种变异只引起
酶带迁移率的改变 , 没有产生新酶带。 而矢某山荆字钮玩了两条新的主要酶带 , 由于它们都是二
表 1 苹果肠植物过权化物醉同工醉醉带的迁移率
酶带 P x -
迁移率 州州立…勿燮…缨{世{吧三目竺今“ 810 · 5 0 310 · 5 ” i。 · 5 3 6
0
.
0 6 4…。一“’
P畜。 尸: .
川月生…一生目竺{少
1 6 4
.
0 0
_
3 3 6 36 4旧…牛
酶带 F 急
迁移率 州不0 . 7 2 7{0 . 7 7 7
倍体 , 说明这些新酶带是基于基因突变产生的 。观察俞德浚 “ 对苹果属植物分类划分 ” 的几个系的酶
谱 , .各系尸班区带出现的覃分率 ` (表幻 不同 , 除滇池海棠系 、 三叶海棠系 , 移依海棠系外 ( 因样
补少 , 未统补 ) , 以出现率大于_ 5姆计 , 苹果系 , _ 山荆子系 、 陇东海棠系除了有比较共同的酶嘴
裹黔 · P 一可区带香场带在香乖中的分布率 ’ (%)
女\ 、碑带
一、子P ; ,
系 \ 肠
P z
r
一一~ 一石一 】~ ~ . . . . . .叫 , . . . 卜川苹果系
山荆子系
陇东海棠系
— {— J—1 0 0
0 ! 7 5
P : :
、
p ( W )
, : 、 P : , .m
P :
: 外 , 各系 还有一些主 几誓
酶带 。 山揪子系以 P : ` 占 主
要 , 苹 果 系 以 P 、 , 、 P : 。 , ,
P : 。三 条 酶 带 占主 要 , 眺
东海棠系剩余酶 带 没 有椒
过 5。肠的 . 这些差异表现毛
各分类类群的差异 。 这是否
与类群 间的演 化有关 , 有待
竺.10一
一,.一0OU连二一,白兑甘ì`é
州川州祠.
进一 ;步研究 ·
3 苹果属植物一些种的演化关系 : 苹果属种间关系的研究有一些报道 , 认为橄子起源于山荆
子和新疆野苹果 ,或山荆子与栽培苹果杂交后 ,又与栽培苹果回交所产生的杂种⑤ 。 酶谱分析 , 一袱
子除具有新疆 野苹果的酶带外 , 还有 P , 、 P : 。两条酶带 , 应为新疆 野苹果演变所产生的 . 故可认
为揪子起源于新疆野苹果 、 揪子再继续演变 ,产生 P : ` 酶带 , 几成花红 , 两者关系很接近 , 所以有
10 9
早 花山荆子 ( Zx)
山 荆子 ( Z x)
大果 山荆子 ( Z x)
昭熊,妇荆子 (“ x )
毛丙荆子 ( Z x )
丽江 山 荆子 ( Z x )
锡金海棠 ( Z x )
垂丝 海 棠 ( Z X )
石 桂湖北海棠 ( 3 x )
马尔康湖北海 棠 ( 3劝
平 色纷茶 `3 x)
盐 源湖北 海棠 ( 4 x )
,卜金海棠 ( 4 x )
金 冠 ( Z x )
M g ( Z
x
)
花 红 ( 4 x )
极 子 ( Z x )
海棠花 ( Z x )
西府海棠 ( Z x )
新疆野苹果 ( Z x )
三叶海棠 ( 3 x )
陇 东海棠 ( Z x )
变叶海棠 5 5 . 5 6 ( 3 x )
变叶海棠魂7 ( 3 x )
花叶海棠
滇池海裳 ( Z x )
沦江 海棠 ( Z x )
台湾林擒
尖咀林擒
材 . 石a e e a t a
M
.
b a e 亡众 t a
M
.
b a c c a t a
M
.
s p
.
M
. 优 口 n d s h u r i e a
万 . r o c 吞1 1
M
. 人 f壳k i阴 e 儿 5 1￡
M
。
h a l l f a 气 a
对 . 乃妙 e 人e n s i s
对 . 人uP e方e , 了 i’s ’
M
.
h幻乡e h e 儿 5 15
M
. 人砂 e 人e ” 5 15
M
. 戈 i以。 少 i n e n : 艺s
M
.
P u m 公l a
M
.
)j u阴 i l a 别 a r .
M
.
a s f a 才公e a
盯 . 户: u n f fo l f a
叮 . s P e e t a b i l i s
M
. 阴 f e r o m a l u s
M
.
s f` 口 e 护
·
s 萦i
M
,
5 i e bo ld i f
M
.
k a 九 s “ e n s i s
声 · t o r 动 9 0 id e s
M
.
t o r i n 夕o i d e s
M
.
t , a ” s i t o r i a
M
, y “ n a ” e ” : f s
M
.
0 浓 b r o夕人l a
M
.
fo
; 。 。 : a o a
几了 . 用 e l l i a n a
省二 1 1 !澎 1 1 ! l_ _ 七 口 _ _ _ ’ 犷 二: , 二~ . : l ,怪. 巨 l } l ! {}。 11! l ! l ; } {
口日 {
n目 引
护 护 尹 矛矛护 尹矛 争 矛 , , , 影
矛 户 矛俨夕 护矛 矛 护 矛 , 沪产
苹果属樟物过氛化物醉同工醉醉谱
的植物学家曾把花红作为队子的 一 个变种 。 金 冠苹果酶谱仅比花红少一条酶带 P 。 ,因此 ,苹 果 的
形成 一与花红 有更近的关系 。这些种的演化途径电该是 : 新僵 野苹 果、 揪子 * 花红 * 苹果 (金冠 ) 。 此
外 , 日本植物学家推断 , 西府海棠是由海棠花和山荆子杂交而 成 , 也有人认为是揪子和山荆子 杂 交
产生的阅 。 酶谱分析比较支持后 一 种着法 `一茄沁而;、妥县戴忌屁 1 1;暴品墓’暴” “ ; , l需落海棠酶 谱应 缺乏双亲共 有的 P 。 、 P 上 。 、 P , ; 、 P ; 。 酶带 , 差异大 、而实 际上 它只缺乏亲本 之 一 有
的酶带 , 不缺乏双 亲共有的酶带 , 差异相对不大
P 亚区带酶谱与山荆子差异大 ,但 P 皿 区相同 ;
。江宁拱发现的昭觉山 荆子 (种名未定 ) ,其 P l 、
与丽江 山荆子 比较 , 在 F l 、 P 万区带相近 . 而 P 皿
区带不同 。 可 以看出昭觉山荆子与山荆子 和丽江山刑子有一定的关系 。
1 1 0
在 P 正区带 , 山荆子系 13 个材料中 , 具有 3条酶带的占61 , 2肠 。 早花山荆子 、 山荆子 , 大果
山 荆子 , 以及毛山荆子都 有③条以上的酶带 。 而其它系 ,组中 ,具有 3条以上酶带的均此晰 以 一卜。
所以笔者认为 , P I 区带多条酶带 出现是山荆子系 , 特别是山荆子 、 毛山荆子的特征 。 其他凡在
这个区带有相似酶带的 , 可 以看作 与山荆子 在系统发育中有一定的亲缘关系 。
4
、 ’ 多倍体与醉带的关系 : 苹果属植物的多倍体占58 肠 , 是该属的一个重要演化途径 。 并且
这些多倍体是节段异源多倍体② 。 同工酶研究指出 , 多倍休具有二倍体没郁勺独特的杂种酶带③ 。
苹果三倍体品种是以不减效 2n 配子作母本 .与正常花粉杂交产生的④① 。 湖北海棠三倍体 、 四倍体
类型的酶谱差异较大 ,在P 皿区它们共同具有的带是 P Z ` , P : 。 , P : : , 此外各有明显不同的酶带 .
石柱湖北海棠 ( 3二 ) 有 P : : 、 马尔康湖北海棠 3 x 有 P J 。 , 平 邑甜菜 ( 3 x ) 有 P : 。 、 p Z : , 盐源湖北
海棠 ( 4 x ) 有P , 7 、 P : 。 . 至今未见到湖北海棠有二倍体类型的报道 , 所以这些差异不但反 映 了
生 态分布的差异 , 更主要的是反映了这些多倍 体形成中 , 它们 亲本的 2n 雌配子和正常雄配子的
基 因组成的差异 . 三个类型的变叶海棠 , 由于它们都产于马尔康 , 其生态条件是基本一致的 ,
所 以其酶谱上的辈异正是亲本遗传组成上的差异 。 观察 47 号类型的酶谱 , 发现它仅 比 5 5和 56 号
类型多了一条P 24 主酶带 , 缺乏 P S和 P 23 两条弱带 , 其它均相同 . 故推测它 可能是由 于自然杂交
产生的遗传变异 , 其叶形大 , 叶片缺刻少而浅 。
三 、 结 论
1
. 苹果属植物种 间 , 种内的过氧化物酶同工酶酶谱变化大 , 这与它们演化过程中发生基 因
突变 、 染色体倍数变化和相互杂交有关 .
2
、 各系在 P I 区带中有一定的主要酶带分布 。
3
、 几个种的演化途径应该是 : 新疆新苹果一揪子叶花红一苹果 (金冠 ) ; 揪子义 山 荆子 ,
西府海棠 ; 昭觉花红与山荆子 和丽江山荆子有一定关系 。
4
.
P 亚区带三条 以上的酶带可以看作山荆子系 , 特别 是山荆子 、 毛山荆子 的特征 . 其它有
相似酶带者 , 可能反映了在系统演化中的亲缘关系 。
5
、 种内多倍体酶谱的差异 与亲本类型关系较大 .
1 1 1
主 要 参 考 文 献
① M e nd e z, R . A . e t a l : H o r t s e i e n 。 e , 10 8 4 , 1 9 ( 3 ) 5 4 r
②W e e d e n , N . F . e t a l : A m e r . S o C . H o r t s c i e n c e , 2 98 5 , 一20 ( 4 ) : 60习~ 5一5
③ G o t t l i e b , L . D . (张大达译 ) : 《 国外遗传与育 种 》 , 19 5 3 , ( 2 ) 9 : ( 3 ) l e
④A o k i . N . e t a l : B u l l e t i n 。 f t h e F a e u z t y 。 f A g r i c u l t u r e , 1 0 7 4 , 2 2 , 3 1一 3 6
⑤俞德浚 : 《 中国果树分类学 》 , 农业出版社 , 19 79 , 102 一 10 3
P E R O X I D A S E P O L Y M O R P H I S M IN M A L U S
X i a o Z 别 n a ”
,
C h e ” M f n h a o
,
L f X f a o l f n
( D
e p a r t垃 e n t o f H 。 r t i 。 u l t u r e , 5 0 。 t h , e s t A g r i c o l t u r a l U o i v e r s i t y )
A b s t r a e t
T h e s h o o t t i s s u e w a s u s e d i n t h i s e x p e r i m e n t i n w h i e h p e r o x i d a s e i s o z y nr e s o f
2 2 s p e e i e s i n M
a l o s w e r e s e p a r a t e d b y p o l y a e r y l a m i d e g e l e l e e t r o p五o r s i s . Z y功 。 -
g r a m s o f i n t e r s p e e i e s a n d i n t e r s p e e i e s w e r e d i f f e r e n t
,
t h i s i n v o l v i n g w i t五 t h e i
g e n e m u t a t i o n
,
p o l了p l o i d t了p e s a n d e r o s s i n g i n i n t e r s p e e i e s . E a e h s e e t i o n 几 a d e
b r Y u D e j u n p o s s e s i t s e s p e e i a l b a n d s a p p e a r i o g w i t h h i g h e r r a t e
.
T h e k i n s h iP
o
f
s e v e r a l s p e e i e s w a s d i s e u s s e d a n d a o b i v o u r s d e v e l o p切 e n t w a v w a s a s f o l l o w ;
M
.
: `e v 召 r : f f` M . P e 。 。 f f o l f a一 M . a : `a 才f c a ` M . P 。 , f l a ·