全 文 ：·试验研究· 北方园艺 2008(7):44～ 49
第一作者简介:李长林(1979-),男 ,硕士, 现从事果树种质资源研
究工作。 E-mail:lichanglin79@sina.com。
通讯作者:蔡礼鸿。 E-mail:cailihong@mail.hzau.edu.cn。
基金项目:武汉市晨光计划资助项目(20035002016-40)。
收稿日期:2008-02-03
桃属植物等位酶遗传变异分析及品种基因型指纹利用
李 长林1 ,2 , 高 　丽3 , 刘先 葆2 , 颜 福花4 , 蔡 礼鸿1 , 朱更 瑞5
(1.华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室 ,湖北武汉 430070;2.武汉市林业果树科学研究所 ,湖北武汉 430075;
3.中国科学院武汉植物园 ,湖北武汉 430074;4.浙江省丽水市林业科学研究所 ,浙江丽水 323000;5.郑州果树研究所,河南 郑州)
　　摘　要:利用不连续双垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳技术 ,对国家种质郑州桃资源圃所收集到
的97份桃(Amygdalus L.)材料和2份近缘种李(Prunus salicina L.)共计 99份材料进行了等位
酶遗传变异分析。结果表明:①在11个酶系统中共检测到 24个清晰位点和69个等位基因 ,多态
位点为 22个 ,位点最大等位基因数为 8 ,体现出桃资源丰富的遗传多样性。②不同的分类群具有
特有等位基因:如 Est-2a 、Est-2d 、G6pdh-1a 、Mdh-1c 、Pod-3b 、Pod-3d 、Sod-3a 、Sod-3b仅存在于普通
桃中 ,Cat-1h 、Est-2f 、G6pdh-1b 、Me-1a只存在于山桃中 ,Cod-3c 、Est-3c 、Me-1c 、Me-2b只存在于光核
桃 ,体现了桃种间的遗传组成差异。③利用 11个酶系统的 24个位点的 69个等位基因所构建的
桃品种(株系)等位酶基因型指纹可以将 99份试材完全区分 ,表明等位酶是桃品种鉴定的一种有
效工具。
关键词:桃属;等位酶;遗传变异;基因型指纹
中图分类号:S 662.103.6　文献标识码:A　文章编号:1001-0009(2008)07-0044-06
　　桃属(Amygdalus persica L.)植物隶属于蔷薇科
(Rosaceae)李亚科(Prunoideae),世界有 40多种 ,分布于
亚洲中部至地中海地区 ,栽培品种广泛分布于寒温带 、
暖温带至亚热带地区。其中我国有 12种 ,主要分布于
西部和西北部 ,栽培品种全国各地均有。桃是我国原产
植物 ,已有三千多年的栽培历史 ,培育成为数众多的栽
培品种 ,除作果树外 ,又是绿化和美化环境的优良树种。
果实除供生食外 ,还可制作罐头 、桃脯 、桃酱及桃干等。
桃树的根 、叶 、花 、种仁等均可入药。桃胶可作粘接剂[ 1] 。
我国不但培育出了大量栽培品种 ,而且还从国外引进了
多种优良品种进行栽培 ,目前保存在桃资源圃的品种有
500余个 ,若包括民间地方品种在内要有 1 000余个[ 2] ,
我国品种极为丰富。对桃种质鉴定 、分类和演化研究 ,
形态学[ 3] 、孢粉学[ 4]等方面均取得了一定的研究成果 ,但
还存在许多分歧 ,在技术手段上存在一定的局限性。虽
然 RAPD标记已用于桃资源研究[ 5-11] ,但因 RAPD的重
复性和稳定性问题而存在实际运用的局限性[ 12] 。分子
标记之间的等位酶是基因变异的一个表达标志 ,等位酶
分析是研究果树遗传多样性的重要方法[ 13-14] ,迄今为
止 ,仍是广为采用的分子标记技术之一 ,已广泛应用于
果树遗传种质的研究[ 15-17] 。近年来 ,国内也在板栗
(Castanea)[ 18-19] 、湖北海棠(Malus hupehensis)[ 20] 、柚
(Citrus gran-dis)[ 21] 、枇杷(Eriobotrya)[ 22]等果树上开展
了研究 ,而桃的研究相对较少。
为了保护我国桃种质资源 ,在河南郑州 、江苏南京、
北京等地建立了国家桃资源圃。该研究拟通过等位酶
分子标记技术 ,对国家种质郑州桃资源圃所收集到的桃
品种和近缘野生物种进行研究 ,目的是检测桃的等位酶
遗传变异 ,并构建桃品种基因型指纹 ,为探索桃的遗传
多样性 、品种鉴定和可持续利用提供基础数据和科学依
据 ,限于篇幅 ,现着重于酶谱变异分析与品种指纹基础
数据的提供 ,其遗传多样性分析与品种遗传关系等将另
文发表。
1　材料和方法
1.1　材料
该研究所用植物材料 ,均采自国家果树种质郑州桃
资源圃 ,品种名称及其基因型见表1。
1.2　电泳和等位酶染色
以成熟新鲜叶片作为等位酶分析试材 ,采用不连续
双垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳 ,酶液的提取和染色参照
王中仁(1996)[ 23] 、何忠效等(1999)的方法[ 24] 。
供分析了 11个酶系统:AAT(天冬氨酸转氨酶 ,E.
C.2.6.1.1)、α-AMY(α-淀粉酶 , E.C.3.1.1.1)、CAT(过
氧化氢酶 ,E.C.1.11.1.6)、COD(细胞色素氧化酶)、EST
(酯酶 , E.C.3.1.1.-)、GDH(谷氨酸脱氢酶 ,E.C.1.4.
1.2)、G6PDH(6-磷酸葡萄糖脱氢酶 , E.C.1.1.1.49)、
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MDH(苹果酸脱氢酶 ,E.C.1.1.1.37)、ME(苹果酸酶 ,E.
C.1.1.1.40)、POD(过氧化物酶 , E.C.1.11.1.7)和SOD
(超氧化物歧化酶 ,E.C.1.15.1.1)。
1.3　等位酶位点的确定
酶谱的位点和等位基因的确定参照Weeden and
Wendel (1989)[ 25] 、王中仁(1996)[ 23]和蔡礼鸿(2005)[ 22]的方
法。在对酶谱进行遗传学定义时 ,对有多个位点的酶 ,从
阳极到阴极 ,依次用1 ,2…表示各个位点;对每个位点的不
同等位基因 ,从阳极到阴极 ,用字母 a ,b ,c…表示。
2　结果与分析
2.1　桃等位酶遗传变异
通过对 23个酶系统进行筛选 ,最后选取了 11个结
果较好的酶系统。这些酶系统在桃属植物及外类群的
99份材料中得到 24个位点共计 69个等位基因。等位
基因数在桃不同材料上表现出丰富的多样性 ,兹按不同
的酶系统分述如下。
天冬氨酸转氨酶(AAT):存在于细胞液﹑质体﹑线
粒体和微粒体中的二聚体酶 ,位点数 1 ～ 4。在桃属植物
上检测到2个位点 ,其中等位基因 a为主等位基因;红叶
桃 、垂枝桃和甘肃桃为 aa纯合 ,上海水蜜桃及其后代 、油
桃 、山桃和光核桃均为 ab杂合。
α-淀粉酶(α-AMY):从带型上看此酶为单体酶 ,在
桃属中检测到3个位点 ,其中α-Amy-1和α-Amy-3表现
为纯合 ,α-Amy-2表现为杂合。α-Amy-1有 2个等位基
因 ,甘肃桃为 aa纯合 ,硬肉桃中的东王母 、传十郎和山桃
中的白花山桃为 ab ,剩下的大部分材料为 bb纯合。
α-Amy-2有2个等位基因 ,红叶桃 、垂枝桃和碧桃为 bb
纯合;新疆桃、山桃和光核桃为 ab杂合 ,甘肃桃没有此位
点 ,其余居群无规律。α-Amy-3有1个等位基因 ,只有部
分材料有此位点。
过氧化氢酶(CAT):从酶的带型上看 ,该酶在试验
中表现单体酶的特征 ,检测到 1个位点 ,8个等位基因 ,
除碧桃的红花碧桃 、山桃的红花山桃和光核桃为杂合
外 ,其余的材料均为纯合位点。
　　表 1 试验材料及其基因型
分类群及材料名称 等位酶位点与基因型
Aat-1 Amy-1 Amy-2 Amy-3 Cat-1 Cod-1 Cod-2 Cod-3 Cod-4 Est-1 Est-2 Est-3 Gdh-1 G6pdh-1Mdh-1 Me-1 Me-2 Pod-1 Pod-2 Pod-3 Pod-4 Sod-1 Sod-2 Sod-3
水蜜桃分类群
砂子早生 Sunagowase ab bb bb nn bb cc ab aa nn nn ad ab aa ee bc bb aa bc ac nn nn aa aa bb
早上海水蜜 Zaoshanghaishuimi ab bb ab nn ee cc ac aa nn nn ae ab aa ee bc bb aa cc ab nn nn aa aa ab
上海水蜜 Shanghaishuimi ab bb bb nn dd bc ac aa nn ab ae ab aa dd bc bb aa bc ac nn nn aa aa ab
安农水蜜Annongshuimi ab bb bb nn dd cc ab nn nn nn ae ab aa aa ab bb aa bc ac nn nn aa aa aa
贵州水蜜Guizhoushuimi ab bb ab nn cc cc ac ae nn nn ae ab aa bb aa bb aa bc ac ae nn aa aa ab
大久保 ôkubo ab bb bb nn dd cc ab nn nn nn ae ab aa cc bc bb aa bc ab nn nn aa aa aa
春蕾Chunlei ab nn bb nn bb bc ab nn nn nn ae ab aa cc bc bb aa bc ab nn nn aa aa aa
京玉 J ingyu ab bb ab nn dd bc ab ae nn nn ad ab aa ee bc bb aa bc ab bb nn aa aa ab
玉露 Yulu aa bb bb nn dd bc ab nn nn nn ad ab aa cc bc bb aa bc ab nn nn aa aa ab
白花Baihua aa nn bb aa dd cc ab aa nn nn ad ab aa cc bb bb aa bc ab ee nn aa aa ab
新白花Xinbaihua ab bb ab nn ee cc ab nn nn nn ad ab aa ee bc bb aa bc ab ee nn aa aa ab
晚白Wanbai ab bb nn nn ee cc ab ae nn nn ad ab aa cc bb bb aa bc ac ae nn aa aa ab
金花露 Jinhualu ab bb ab nn cc cc ab ae nn nn ad ab aa cc bc bb aa bc ab aa nn aa nn aa
早花露 Zaohualu ab bb ab nn dd cc ab ae nn nn ad ab aa cc bc bb aa bc ab nn nn aa aa ab
雨花露Yuhualu ab nn bb nn cc cc ab ae nn nn cd ab aa dd bc bb aa bc ab nn nn aa aa nn
长岭早玉露 Changlingzaoyulu ab bb ab nn ee cc ac aa nn nn ae ab aa bb bc bb aa bc ab ee nn aa aa bb
上山大玉露 Shangshandayulu aa nn bb nn ee nn ab ae nn nn be ab aa ee bc bb aa bc ac ee nn aa nn nn
霞晖 2 号Xiahui-2 bb bb bb nn cc nn ab ae nn nn ae ab aa dd bb bb aa ac ac ae nn aa aa ab
蜜桃分类群
太原水蜜 Taiyuanshuimi ab bb ab nn aa bc ab ae nn nn cd ab aa bb bb bb aa cc ab ae nn aa aa ab
温州水蜜Wenzhoushuimi aa bb ab nn bb bc ab ae nn nn ae ab aa aa bb bb aa bc ab ae nn aa nn ab
深州水蜜 Shenzhoushuimi ab bb ab nn bb bc ab ae nn nn ae ab aa bb bb bb aa bc ab ae nn aa aa ab
深州离核水蜜 Shunzhouliheshuimi ab bb ab nn bb bc aa ae nn nn ae ab aa bb bb bb aa bc ab ae nn aa aa bb
青州红皮蜜桃Qingzhouhongpimitao aa bb aa nn bb nn ab ae nn nn ae ab aa bb bb bb aa bc ab ee nn aa aa bb
青州白皮蜜桃Qingzhoubaipimitao aa nn bb aa dd nn ab ae aa nn ae ab aa aa bb bb aa bc ab ee nn aa aa bb
肥城红里 6号 Feichenghongli-6 ab bb ab nn bb nn ab ae nn nn ae ab aa bb bc bb aa bc ab ae nn aa aa ab
园春白Yuanchunbai ab bb bb nn cc nn ab nn nn nn ad ab aa cc bb bb aa ac ac nn nn aa aa ab
割谷Gegu ab bb nn nn bb nn ab ae nn nn ad ab aa aa bb bb aa bc ac ae aa aa aa ab
硬肉桃分类群
东王母 T bo ab ab aa nn cc cc ab ae nn nn ae ab aa dd bb bb aa bc ab ae nn aa aa nn
传十郎Denjûrû ab ab ab nn dd cc ab nn nn nn ae ab aa cc bc bb aa bc ac ee nn aa aa bb
五月鲜Wuyuexian ab bb nn nn aa ab ab ae nn nn ae ab aa cc bb bb aa bc ab ee aa aa aa bb
红桃 Hongtao ab bb ab nn cc nn ab ae nn nn bd ab aa cc bb bb aa bc ac ae nn aa aa ab
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分类群及材料名称 等位酶位点与基因型
Aat-1 Amy-1 Amy-2 Amy-3 Cat-1 Cod-1 Cod-2 Cod-3 Cod-4 Est-1 Est-2 Est-3 Gdh-1 G6pdh-1Mdh-1 Me-1 Me-2 Pod-1 Pod-2 Pod-3 Pod-4 Sod-1 Sod-2 Sod-3
一线红Yixianhong ab bb aa nn bb nn ab ae aa nn ae ab aa cc bb bb aa bc ab ee nn aa aa ab
红鸭嘴Hongyazui ab bb aa nn cc nn ab ae aa nn ae ab aa bb bb bb aa bc ab ee nn aa aa bb
六月雪 Liuyuexue aa bb aa nn cc nn ab ae nn nn ae ab aa cc bb bb aa bc ab ee nn aa aa bb
绯桃 Feitao ab bb ab nn dd nn ab ae nn nn cc ab aa bb bb bb aa ac ac ae nn aa aa aa
黄肉桃分类群
中州白桃 Zhongzhoubaitai ab bb ab nn dd cc aa ae nn nn ae ab aa cc bc bb aa nn ab nn nn aa aa ab
扬州 40 Yangzhou40 ab bb aa nn cc cc ab ae aa nn bd ab aa cc ab bb aa bc ac nn nn aa aa ab
金橙 J inchen ab bb ab nn cc ab ab nn nn nn ae ab aa bb bb bb aa bc ab ee nn aa aa bb
氟尔蒂尼 Fuerdini ab bb bb nn dd nn ab ee nn nn ae ab aa bb bb bb aa bc ab ee nn aa aa ab
氟莱德留卡 Flordarking ab bb ab nn aa nn ab ae aa nn ae ab aa cc bc bb aa bc ac ae aa aa aa ab
爱保太(小花)Aibaotai(Xiaohua) aa nn bb aa ff nn ab aa nn nn ae ab aa cc bb bb aa bc ab ee nn aa nn nn
早黄金 Zaohuangjin ab bb bb aa ee nn ab ae nn nn be ab aa cc bd bb aa bc ac nn nn aa aa ab
大赵黄桃Dazhaohuangtao ab bb nn nn bb nn aa ae nn nn ae ab aa bb bc bb aa bc ab ae nn aa aa aa
大王庄黄桃 Dawangzhuanghuangtao ab bb ab nn bb nn ab ae aa nn bd ab aa cc bb bb aa bc ab ae nn aa aa ab
大离核黄肉桃Dalihehuangroutao ab bb ab nn ee nn ab ae nn nn ae ab aa cc aa bb aa bc ab ae nn aa aa ab
黄粘核Huangnianhe ab bb ab nn dd nn ab ae nn nn ae ab aa cc bc bb aa bc ab ab nn aa aa ab
火炼金丹Huolianjindan ab bb ab nn bb nn ab ae nn nn ae ab aa bb bb bb aa ac ac ae nn aa nn aa
叶县黄肉桃 Yexianhuangroutao ab bb ab nn dd cc aa ae nn nn ae ab aa cc bc bb aa nn ab nn nn aa aa ab
蟠桃分类群
撒花红蟠桃 Sahuahongpantao bb bb bb nn ff nn ab ae nn nn ab ab aa bb bc bb aa ac ac be nn aa nn ab
白芒红蟠桃 Baimanghongpantao bb bb bb nn dd nn ab nn nn nn ab ab aa bb bc bb aa bc ac be nn aa nn ab
陈圃红蟠桃 Chenpuhongpantao bb bb bb nn ee nn ab nn nn nn ae ab aa cc bc bb aa bc ac be nn aa aa ab
玉露蟠桃Yulupantao bb bb bb nn ff nn ab nn nn nn ae ab aa cc bc bb aa bc ac be nn aa aa ab
奉化蟠桃 Fenghuapantao ab bb bb nn ee nn ab be nn nn ab ab aa cc bc bb aa bc ac be nn aa aa aa
嘉庆蟠桃 Jiaqingpantao ab bb bb nn dd nn ab nn nn nn ae ab aa cc bc bb aa bc ac be nn aa aa aa
离核蟠桃 Lihepantao bb bb bb nn ee nn ab ae nn nn ae ab aa cc bc bb aa bc ac ae aa aa aa ab
晚蟠桃Wanpantao ab bb bb nn dd nn ab nn nn nn ab ab aa cc bc bb aa bc ac be aa aa aa ab
黄金蟠桃Huangjinpantao bb bb bb nn ee nn ab ae nn nn ae ab aa dd ac bb aa bc ac be aa aa nn aa
早露蟠桃 Zaolupantao bb bb bb aa dd nn ab ae nn nn ae ab aa dd ac bb aa bc ac be nn aa aa ab
瑞蟠 4 号Ruipan-4 bb bb ab nn aa nn ab nn nn nn ab ab aa dd bc bb aa bc ac be nn aa aa ab
蟠桃皇后 Pantaohuanghou ab bb ab aa ee nn ab ae nn nn ae ab aa cc bc bb aa bc ac be nn aa aa ab
新红早蟠桃 Xinhongzaopantao ab bb ab aa dd nn ab ab nn nn ae ab aa bb bb bb aa bc ac be nn aa aa bb
124蟠桃 Pantao124 ab bb ab aa cc nn ab nn nn nn ab ab aa bb bc bb aa bc ac be nn aa nn aa
美国蟠桃Meiguopantao ab bb bb aa dd nn ab ae nn nn ae ab aa cc bc bb aa bc ac be nn aa aa ab
农神蟠桃Nongshenpantao ab bb ab nn bb nn ab ee nn nn ae ab aa dd bb bb aa bc ac be aa aa aa ab
油桃分类群
酸李光 Suanliguang ab bb nn nn aa nn ab ae nn nn ae ab aa cc bb bb aa bc ac be nn aa aa aa
丹墨Danmo ab bb bb nn cc nn ab ae nn nn ab ab aa ee bb bb aa bc ac nn nn aa nn nn
早红珠 Zaohongzhu ab bb nn nn aa nn ab ae nn nn be ab aa ee bc bb aa bc ac be nn aa aa nn
中油 5 号 Zhongyou-5 ab bb nn nn aa nn aa aa nn nn cd ab aa dd bb bb aa bc ac ae nn aa nn nn
千年红Qiannianhong ab bb nn nn bb nn ab aa nn nn be ab aa dd bb bb aa bc ac nn nn aa aa ab
曙光 Shuguang ab bb ab nn cc nn ab ae nn nn be ab aa dd aa bb aa bc ac ae nn aa aa ab
早红霞 Zaohongxia ab bb bb nn cc nn ab ee nn nn cd ab aa cc bb bb aa bc ac ae nn aa aa ab
格兰特 2号 Ligelante-2 ab bb ab nn aa nn ab ae nn nn bd ab aa cc bb bb aa bc ac ae nn aa nn nn
五月魁Wuyuekui ab bb ab nn cc nn ab ae nn nn bd ab aa bb bc bb aa bc ac ae nn aa nn nn
森格鲁 Sengelu ab bb ab nn cc nn ab ee nn nn be ab aa cc bb bb aa bc ac nn nn aa aa nn
斯蜜 Simi ab bb ab nn cc nn ab ae nn nn be ab aa cc bb bb aa bc ab ee nn aa nn nn
草巴特Caobate ab bb ab nn cc nn ab ae nn nn be ab aa cc bc bb aa bc ac ee nn aa aa nn
五月火Mayfire ab bb nn nn bb nn aa ae nn nn be ab aa dd bc bb aa bc ab ee nn aa aa ab
秀峰 Shûhô ab bb ab nn bb nn ab ae aa nn be ab aa dd bb bb aa bc ab be nn aa aa aa
兴津油桃Okitsu ab bb bb aa cc nn ab ae nn nn bd ab aa bb bb bb aa bc ac nn nn aa aa nn
今井 Imai ab bb ab nn dd nn aa ae nn nn be ab aa bb bb bb aa bc ac ee nn aa aa nn
红叶桃分类群
单瓣紫桃Danbanzitao aa bb bb aa dd nn ab ae nn nn be ab aa bb bc bb aa bc ac ee aa aa aa bb
红叶桃Hongyetao aa bb bb nn ff nn ab ae nn nn be ab aa bb bb bb aa bc ac ae nn aa aa ab
垂枝桃分类群
红垂枝Hongchuizhi aa nn bb aa dd nn ab ae nn nn be ab aa ee cc bb aa ac ac ae nn aa aa nn
碧桃分类群
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分类群及材料名称 等位酶位点与基因型
Aat-1 Amy-1 Amy-2 Amy-3 Cat-1 Cod-1 Cod-2 Cod-3 Cod-4 Est-1 Est-2 Est-3 Gdh-1 G6pdh-1Mdh-1 Me-1 Me-2 Pod-1 Pod-2 Pod-3 Pod-4 Sod-1 Sod-2 Sod-3
五宝桃Wubaotao aa nn bb nn ee nn ab aa nn nn cd ab aa aa bb bb aa ac ac ae nn aa nn nn
红花碧桃Honghuabitao ab bb bb aa ee nn ab ae aa nn ae ab aa dd bb bb aa ac ac ae nn aa aa ab
白单瓣Baidanban aa nn bb nn dg nn ab ae nn nn ce aa aa aa bb bb aa bc ac ae aa aa aa aa
寿星桃分类群
红寿星Hongshouxing aa bb bb aa dd nn ab ad nn nn bd ab aa aa bb bb aa ac ac ad aa aa aa nn
粉寿桃 Fenshoutao aa nn bb aa dd nn ab ad nn nn cd ab aa dd cc bb aa ac ac ad nn aa aa nn
新疆桃 Amygdalus ferganesis Kost.et Riad
喀什 1 号Kashi-1 ab bb ab nn cc nn ab ae nn nn be bb aa ee bb bb aa ac ac ae aa aa aa nn
喀什 3 号Kashi-3 ab bb ab nn bb nn ab ae nn nn be bb aa dd bb bb aa ac ac ae nn aa aa nn山桃 Amygdalus davidiana Carr.
Yǜ帚型山桃 Zhouxingshantao ab bb ab aa ee ac ab nn nn nn be ab aa bb ab bb aa ac ab aa nn aa nn nn
红花山桃Honghuashantao ab bb ab nn fh ac nn aa nn nn be ab aa bb aa bb bb ac ab aa nn aa nn nn
白花山桃Baihuashantao ab bb ab nn dd nn bb ae nn nn be ab aa cc bb ab aa bc ab aa aa aa aa nn
白花山碧桃 Baihuashanbitao ab ab ab aa gg nn ab ae nn nn bf bb aa cc bb bb aa nn ac ae nn aa aa nn
陕甘山桃 Shanganshantao ab bb ab aa dh cc nn nn nn nn bf bb aa dd aa ab aa nn ab nn nn aa nn nn
甘肃桃 Amygdaluskansuensis Skeels
甘肃桃Gansutao aa aa nn nn aa ac nn nn nn nn be bb aa cc bb bb aa ac ab aa nn aa aa nn
光核桃 Amygdalusmira Koehne
光核桃Guanghetao aa aa nn nn aa ac nn nn nn nn be bb aa cc bb bb aa ac ab aa nn aa aa nn
李 Prunussalicina Lindl.
大石早生 ishiwase ab nn nn ab aa nn bb nn nn nn df nn aa ee cc ab nn nn bb nn nn aa aa nn
秋姬Qiuji ab nn nn ab aa nn bb nn nn nn df nn aa dd cc ab nn bc bb nn nn aa aa nn
　　细胞色素氧化酶(COD):从带型看 ,COD在桃属植
物中表现单体酶特征 ,4个位点。位点 Cod-1有 3个等
位基因 ,以 c基因为主 ,大部分普通桃具有该位点 ,而蟠
桃、油桃 、红叶桃 、垂枝桃 、碧桃 、寿星桃、新疆桃和光核桃
没有此位点。Cod-2有 3个等位基因 ,以 a基因为主 ,大
部分黄肉桃 、油桃和蜜桃的基因型是 ab;硬肉桃 、蟠桃 、
红叶桃 、垂枝桃 、寿星桃 、新疆桃和光核桃的基因型是
ab。位点Cod-3有 5个等位基因 ,以 a、e基因为主。位
点Cod-4有 1个等位基因 ,仅在8份材料中具有该位点。
酯酶(EST):是分析最为普遍的酶系统之一 ,据报道
为单体或二聚体酶 ,存在于细胞液中 ,位点数从 2到 10
不等。该研究中 ,EST 有 3个位点 ,位点 Est-1上有 2个
等位基因 ,只有春蕾具有该位点基因型是 ab。Est-2有 6
个等位基因 ,普通桃以 a基因为主 ,新疆桃、甘肃桃和山
桃的基因型是 be。位点 Est-3上有3个等位基因 ,普通
桃、蟠桃 、油桃 、红叶桃和垂枝桃的基因型是 ab ,新疆桃
和甘肃桃的基因型为纯合型 bb ,仅光核桃油 c等位基
因 ,基因型为bc。
谷氨酸脱氢酶(GDH):该酶在该试验供试材料中只
有一个位点 ,所有材料的基因型均为 aa纯合 ,即谷氨酸
脱氢酶在桃属植物的谱带没有多态性。
6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH):二聚体 ,通常存在
于细胞液和质体中。该试验中观察到一个位点 ,有 5个
等位基因 ,并且都是纯合基因型 , c为主要等位基因。
苹果酸脱氢酶(MDH):存在于细胞液线粒体和微
粒体中的二聚体酶 ,位点较多。在研究中易于辨认的位
点只有一个Mdh-1 ,该位点上有4个等位基因 ,以b基因
为主。
苹果酸酶(ME):存在于细胞液的单聚体 、二聚体和
四聚体酶 ,有两个位点。位点 Me-1有两个等位基因 ,除
光核桃在该位点无等位基因 ,白花山桃的等位基因型是
ab ,剩余的材料全部是纯合基因型 bb。位点 Me-2有两
个等位基因 ,全部材料都是纯合基因型 ,除红花山桃为
bb纯合外 ,其余全部是 aa纯合。
过氧化物酶(POD):是分析最为普遍的酶系统之
一 ,酶活性强 ,显带快 ,据报道该酶为单体或二聚体 ,存
在于细胞液和细胞壁中 ,位点数从2到13不等。在桃属
植物上有4个位点。其中 Pod-1位点上有 3个等位基
因 ,光核桃无该位点 ,剩余的材料全部含有等位基因 c,
红叶桃和油桃的基因型是 bc ,垂枝桃 、寿星桃 、新疆桃和
甘肃桃的基因型是 ac;位点Pod-2上有3个等位基因 ,全
部材料都含有 a基因 ,蟠桃、红叶桃 、碧桃 、寿星桃和新疆
桃的基因型为 ac ,甘肃桃和光核桃的基因型为 ab;位点
Pod-3上有 5个等位基因 ,e 基因比较普遍 ,甘肃桃的基
因型是 aa ,碧桃 、新疆桃和垂枝桃的基因型是 ae;位点
Pod-4上有 1个等位基因 ,仅在少数几个材料中出现。
超氧化物歧化酶(SOD):存在于细胞液 、质体和线
粒体的二聚体和四聚体酶。在李属植物及其近缘种上
有 3个位点 ,其中 Sod-1位点上有 1个等位基因 ,该位点
上基因型为 aa纯合;Sod-2位点上有1个等位基因 ,除少
数几个材料无该位点外 ,其余的基因型均为 aa 纯合;
Sod-3位点上有2个等位基因 ,以 b等位基因为主 ,少数
几个材料无该位点。
2.2　桃品种群等位基因频率
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研究所用的 99份桃材料可分为 14个品种群和 1
个外类群。通过对11个酶系统 24个位点上 69个等位
基因频率进行分析 ,表明各等位基因在不同品种群中的
存在频率分布差异。其中位点最大等位基因数为 8 ,照
等位基因频率小于或等于 0.95为多态位点的标准 ,11
个酶系统 24个位点中的 Gdh和 Sod-1为单态位点。部
分位点在各种中表现不一:其中 Me-1和 Me-2仅在山桃
中表现多态性位点 , Est-1仅在水蜜桃中表现为多态位
点;Aat-1在红叶桃 、垂枝桃和甘肃桃中表现为单态位
点 ,Amy-1在蟠桃 、油田 、红叶桃 、垂枝桃 、新疆桃 、甘肃
桃、光核桃合理中表现为单态位点 ,Amy-2在红叶桃 、垂
枝桃 、碧桃 、甘肃桃和李中表现为单态位点 ,Amy-3在硬
肉桃 、垂枝桃 、新疆桃、甘肃桃和光核桃中表现为单态位
点 ,Cat-1在垂枝桃 、寿星桃 、甘肃桃和李中表现为单态
位点 , Cod-1在蟠桃 、油桃 、红叶桃 、碧桃 、寿星桃 、新疆
桃、光核桃和李中表现为单态位点 ,Cod-2和 Cod-3在甘
肃桃和李中表现为单态位点 ,Cod-4在水蜜桃 、蟠桃、红
叶桃 、垂枝桃 、寿星桃 、新疆桃、甘肃桃 、山桃 、光核桃和李
中表现为单态位点 ,Est-2在光核桃 、Est-3在新疆桃、甘
肃桃和李中均表现为单态位点 ,G6pdh在红叶桃 、垂枝
桃、甘肃桃和李中表现为单态位点 ,Mdh-1在垂枝桃、碧
桃、新疆桃 、甘肃桃 、光核桃和李中表现为单态位点 ,Pod-
4在水蜜桃 、油桃、垂枝桃 、甘肃桃 、光核桃和李中表现为
单态位点 ,Sod-2在硬肉桃 、红叶桃 、垂枝桃 、新疆桃 、甘
肃桃 、光核桃合理中表现为单态位点 ,Sod-3在垂枝桃 、
寿星桃 、新疆桃 、甘肃桃 、山桃 、光核桃和李中表现为单
态位点 ,在其它中表现为多态位点。
2.3　桃品种的等位酶基因型指纹
在分析桃等位酶变异的基础上 ,将各品种或物种材
料的11个酶系统24个位点的等位酶基因型组合便构成
了个品种的基因型指纹 ,在品种基因型指纹检测中 ,99
份材料均有自己的基因型指纹 ,表明等位酶基因型指纹
可用作桃品种区分与鉴定的依据。
3　讨论
关于桃属植物的表型多样性 ,据《中国果树志·桃
卷》[ 26]的记载 ,桃树的形态学 、生物学 、生态学方面的资
料非常丰富。如树形有下垂 、开张 、半开张 、直立 、扫帚
形 ,不同品种的叶片大小 、形状 、锯齿 、叶基部和先端状
况均稍有差异;同一花型中花瓣的大小 、形状 、色泽各不
相同;桃果实的大小差异很大 ,单果重可从数克到数百
克以上;桃核的形状 、大小 、核面沟纹状况因种类品种而
异;桃在中国分布极为广泛 ,南起广东 、台湾 ,北至吉林
延边 ,西到新疆于田 ,西南至西藏拉萨等。
我国已经在河南郑州 、江苏南京 、北京等地建立了 3
个国家桃资源圃 ,保存在桃资源圃的品种有500余个 ,若
包括民间地方品种在内要有 1 000余个[ 2] ,我国品种极
为丰富。目前对桃种质鉴定 、分类和演化研究 ,在形态
学[ 3] 、孢粉学[ 4]等方面均取得了一定的研究成果 ,但还存
在许多分歧 ,在技术手段上存在一定的局限性。虽然
RAPD标记已用于桃资源研究[ 5-11] ,但因 RAPD的重复
性和稳定性问题而存在实际运用的局限性[ 12] 。
等位酶分析之所以可以从分子水平评价生物的遗
传多样性 ,是因为等位酶分析可以确定等位基因频率或
基因型频率 ,虽然它只是作为一个随机抽样 ,并不等于
整个基因组 ,但在大多数情况下 ,它可以作为遗传标记
反映整个基因组的遗传变异情况 ,有了可遗传的变异 ,
进化才会出现 ,进化的实际过程 ,在一定程度上可以说
就是居群遗传结构或基因频率上的变化和积累。等位
酶分析在目前仍然是了解居群的基因频率或遗传结构
的主要手段[ 23] 。
研究在桃属 5个种14个分类群的 11个酶系统 24
个位点上 ,共检测到69个等位基因。从对桃属的 69个
等位基因进行分析 ,得到 99份材料的基因型和各等位
基因在不同分类群中的频率分布 ,有结果分析可知 ,不
同酶系统的同工酶位点数 ,等位基因数 ,在桃属不同材
料上表现出多样性。就单个位点而言 ,最大等位基因数
为 8 ,除 2个为单态位点外 ,其余均为多态位点。不同的
分类群具有特有等位基因:如 Est-2a 、Est-2d 、G6pdh-1a 、
Mdh-1c 、Pod-3b 、Pod-3d 、Sod-3a 、Sod-3b只存在于普通桃
中 ,Cod-2c 、Est-1a 、Est-1b只存在于水蜜桃中 ,Mdh-1d只
存在于黄肉桃中 ,Cod-4a只存在于碧桃中 ,Cod-3b只存在
于蟠桃中 ,Cat-1h 、Est-2f 、G6pdh-1b 、Me-1a只存在于山桃
中 ,Cod-3c 、Est-3c 、Me-1c 、Me-2b只存在于光核桃中。这
些分类群特有等位基因的存在 ,反映了分类群的遗传组
成具有差异性 ,该结果对桃资源的遗传改良具有重要的
参考价值。
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Genotype Fingerprint of Peach Cultivars and Allozymic Variation in Amygdalus persica L.
LI Chang-lin1 , 2 , GAO Li3 , LIU Xian-bao2 , YAN Fu-hua4 , CAI Li-hong1 ,ZHU Geng-rui5
(1.Huazhong Agricutural University Key Laborato ry of Horticultural Plant Biology ,Wuhan ,Hubei 430070 , China;2.Wuhan Institute of Fo r-
estry and Pomology Science ,Wuhan , Hubei 430075 , China;3.Wuhan Botanical Garden , Chinese Academy of Sciences , Wuhan 430074 , China;
4.Lishui Institute of Forestry Science , Lishui Zhejiang 323000 , China;5.Zhengzhou Research Institute of Pomology , Zhengzhou , Henan
450000 , China)
Abstract:Allozymic variation of 97 peach materials and 2 related species plum were ..investigated using vertical slab poly-
acrylamide gel electrophoresis.The results showed that:①Six ty-nine alleles of 24 loci in 11 enzyme systems were detec-
ted.22 loci are polymorphic.The maxium number of alleles in a locus was eight.The result demonstrated a rich genetic
diversity in peach germplasm.②some specific alleles were detected in different outg roup , such as Est-2a , Est-2d ,
G6pdh-1a , Mdh-1c , Pod-3b , Pod-3d , Sod-3a , Sod-3b were only found in Amygdalus persica L.and Cat-1h , Est-2f ,
G6pdh-1b , Me-1a only in Amygdalus davidiana(Carr.)Y , while Cod-3c , Est-3c , Me-1c , Me-2boccurred in Amygda-
lus mira Koehne.The result also indicated that genetic composition was highly differentiated among different species in
genus Amygdalus L.③Based on multi-locos genotype fingerprinting cultivars with 69 alleles at 24 loci , 99 of materials
were clear identified , suggesting allozyme was a useful marker for peach cultivars identification.
Keywords:Amygdalus persica L.;Allozyme;Genetic variation;Genotype fringprint
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