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丁香属种、变种过氧化物酶同工酶分析



全 文 :第 8卷第3 期
1 8 9 9年 9月
哲里木畜牧学院学报
ou n ra l ofZ h eli muA ni ma l Hub sa nd y rb (l l组 e
V ol
.
N 8 o
.
3
段 D1 8 9 9
丁香属种 、 变种过氧化物酶同工酶分析 ·
孙振雷 刘海学 雷 虹 “ 史卫 东` 杨连双3
(1 哲里木畜牧学院草原系 通辽0 0 8 2 24 2哲里木盟通辽市第十一中学 通辽0 00 8 20 )
(3 呼伦贝尔盟额尔古纳市草原站0 0 2 220 )
摘 要 用聚丙烯酞胺凝胶电泳测定紫丁香 、 暴马 丁香 、 红丁香及紫丁香变种白丁香的过氧化物
酶同工酶 ,并采用排序分析方法分析其相互间的亲缘关系 , 结果表明 :其亲缘关系远近依次排列为
暴马丁香 、紫丁香 、 紫丁香变种白丁香 、 红丁香 ,但又确有遗传差异 。
关键词 丁香属 ;种 ;变种 ;过氧化物酶同工酶 ;排序分析 ;亲缘关系
中图分类号 印4 9 . 7
过氧化物酶是一种在植物体 内广泛存在的酶类 , 能催化多种反应 ,参与许多生理活动 , 并
在木质素 的形成 、类黄酮代谢 、 细胞分化 、 抵抗微生物和有毒物质等方面都有重要的作用 〔`〕。
此外它的酶谱在一定条件下较稳定 , 与形态学资料一样具有种属专一性 。
丁香属 (旦, ` in ga L . )是木犀科 (。 lae cae 。 )的一个重要属 , 约 30 种 , 中国产 20 余种 〔2 〕 , 通辽
市仅有 3 个种 、 一个变种 ,其中紫丁香种又有 3 种花色上 的差异 。 该属适应性较强 , 自我国西
南至东北各地均有 , 园林地位很是重要 。 尤其紫丁香 (犷in ga 砧故 at )是我 国北方各省区园林
中应用最普通的花木之一 2[] 。 有关丁香属过氧化物酶同工酶的研究未见报道 。
本试验通过测定通辽市内丁香属 3 个种及 1 个变种的过 氧化物酶同工酶 , 分析它们的酶
谱带 ,来初步研究这 3 个种及 1个变种相互间的亲缘关系 , 旨在为引种 、筛选良种 、 杂交育种和
遗传研究提供理论依据 ,从而用以指导园林实践 。
1 材料与方法
1
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1 材料
紫丁香 (与丫 in ga 砧 zat a )董紫色 、 粉紫色 、 白紫色 3 个类型 (以下令其为深 、 中 、 浅色紫丁
香 ) 。 白丁香 (匆犷 in ga 砧 la at 二二 ) 、暴马丁香 (与丫 i n ga er it cu 伍 at 二二 )取 自哲里木畜牧学 院校
园内 , 红丁香 (旦岁动ga vi l 二 )取 自通辽市园林苗 圃 。
1
.
2 方法 (参照周顺伍川 的方法 )
聚丙烯酞胺凝胶垂直板 电泳法 。 电泳仪采用 D Y Y一 m Z 型稳压稳流电泳仪 , 配 D Y Y 二
lI 28 A 型 电泳仪槽 。
1
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2
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1 取样 : 取新鲜的绿色叶片各 2 9 (共 6 个供试样品 ) ,加入 4 ln 样 品处理液 , 于玻璃匀浆
器中研磨成匀浆 ,匀浆液经 30 00r l/ 1 1 i n 离心 巧 分钟 ,取上清液备用 。
1
.
2
.
2 凝胶制备 :将凝胶制备液混匀注人电泳垂直板 ,上覆水层 ,待聚合后 ,装人电泳槽 ,并加
. 收稿 日期 : 19 98 一 0 8 一 2 2
孙振雷 , 男 , 19 50 年生 , 硕士研究生 ,副教授 。 主要从事植物细胞遗传学研究 。
第 3期 孙振雷等: 丁香属种 、变种过氧化物酶同工酶分析
人电极缓 冲液( T n一甘氨酸 , P H S . 3 ) 。
1
.
2
.
3 加样 · : 用微量进样器加 20 川厅 L样品上清液 , 后加 5川0 . 025 % 澳酚蓝— 5 0 % 甘油 ,并与上清液混匀 。
1
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2
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4 电脉 : 接通电源 , 电压 30 0V , 电流强度 2 I l l A厅 L ,室温条件下 3 小时完成 。
1
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2
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5 染色 : 电泳完毕 ,取 出凝胶条浸人染色液 5 分钟 ,显示蓝色区带 。
1
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2
.
6 冲洗 、 固定 :用无离子水漂洗两次 ,放人 固定保存液中 , 谱带渐成棕色 。
1
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2
.
7 测量与计算
2 结果与分析
2
.
1 结果
供试样品的过氧化物酶同工酶
酶谱带 长 度 、 宽窄 、 数 目各 不相 同
(如图 1 ) 。 按 图依次有 3 、 6 、 3 、 3 、 3 、
3 条 酶 带 。 用 酶 谱 间 相 似 系 数
( S im i l
a n i t y , f
一 f i e e n t )的大小表
示分类群亲缘关系的远近 。 用不相
似系数和酶谱距离作为表征两分类
群分歧 的数量指标 。 具体方法如下
(参照苏应娟 〔` 〕的方法 ) : ( l) 配对
计算各样品间的酶谱相似系数 ( C ) .
. 红 白 浅 中 深
304u
C一溉 x ` 0 0%
(式 中一样 A酶谱的 酶带 数 ;卜一一 .样 B酶谱的酶带数 ; W一 A、 B
两个样相同的酶带数 ) ,填人表 1 左
下部分 ,构成一个矩阵 .
( 2) 计算不相似值 ( d) 填人表 l
的右上部分 ( d = 10 0 一 c)
供试样品过级化物酶同工酶谱带简图
表 1 各样间的酶谱相似系数 ( c) 和不相似系数 ( d)
种 类 暴 红 白 浅 中 深
lo侧淤初.6710.567366 . 7
77
.
8
66
.
7
33
.
3
33
.
3
10.78310.24
暴马丁香
红 丁 香
白 丁 香
浅紫丁香
中紫丁香
深紫丁香
0
0
33
.
3
0
0
哲 里 木 畜 牧 学 院 学 报 第 8卷
( 3 )计算每一个样与其它5 个样 的不相似值的总和 ,见表 2
表 2 样间不相似值总和
种 类 暴 红 白 浅 中 深 二 X
暴马丁香 100 10 0 6 6 . 7 10 0 10 0
77
.
8 7 7
.
8 55
.
6 7 7
.
8
7 7
.
8 6 6
.
7 66
.
7 6 6
.
7
7 7
.
8 6 6
.
7 66
.
7 6 6
.
7
5 5
.
6 6 6
.
7 6 6
.
7 6 6
.
7
7 7
.
8 6 6
.
7 66
.
7 66
.
7
4 66
.
7
红 丁 香 3 89 . 0
浅紫丁香
3 77
.
9 6 9
.
7 3 58
34 3
.
6 4 1
.
980 3
),
了八UCU尸nUO卜1(6
白 丁 香
中紫丁香 100
深紫丁香 10 0
3 55
.
7
3 7 7
.
9
8 4
.
5 4 30
6 9
.
7 3 58
( 4 )确定各个样酶谱在 x 轴上的位置 , 把不相似值总计最大的 (暴马丁香 )作为 a 标记在 x
轴上的 O位置 , 找出与暴马丁香酶谱最不相似的酶谱 (红丁香 ) (据图 1 ) , 以符号 b 标记在 x 轴
的另一端 ,种 B (红丁香 )的酶谱座标依种 A 、 B 酶谱的不相似值 , 按一定 比例 ( 1 : 10) 确定 , 其余
酶谱沿 x 轴对种 A (暴马丁香 )的酶谱距离 ( x i )可用下式算出 :
口 + 叹 一 戍
x i = Z t
(式中 x i一所求样的酶谱沿 x 轴对 A (暴马丁香 )酶谱的距离 ; L一 A 与 B 间的不相似值 ; aD一 A
与所求样酶谱之间的不相似值 ;玩一 B 与所求样酶谱之间的不相似值 ) 。
( 5) 将 6 个样的过氧化物酶同工酶酶谱在 x 轴上排序 (图 2 ) 。
a “ 二尸二 件 } Z B ,
0 10 20 3 0 4 O 50 6 0 7 0 8 0 9() l 0()
白探 ) 中 红
图 2 过氧化物酶同工酶醉谱 在 x 轴排序
2
.
2 分析
植物的过氧化物酶同工酶是 由单基因决定的同工酶 , 所以 同工酶的差异来 自基因差异 C
而且酶谱很少发生趋同进化 , 又是基因相当直接的产物 , 可以用来推测各分类群之间的亲缘关
系〔1〕。 从表 2 和图 2 来看 , 暴 马丁香 与其它 5 个样的不相似值均较 大 , 4 个 为 10 , l 个 为
6
.
7
,其总和最大 , 可将其视为独立种 。 与红丁香相比较 , 暴马丁香与浅色紫丁香亲缘关系稍
近一些 , 白丁香 (深色紫丁香 ) 、 中色紫丁香 、红丁香亲缘关系较近 , 但又确有遗传差异 , 属于不
同的种或类型 。
3 讨论与结论
3
.
1 讨论
同工酶为基因编码 ,在一定程度上反映了生物的系统发生 , 它与其它蛋 白质一样在进化中
具有一定的保守性 ,可用来对 同属 不同种 , 同种不同类型间进行 比较〔`〕。 本试验引出的值得
进一步研究的问题是 : 同是紫丁香种 , 只是花色上的深浅差异 , 为何独有荃紫色紫丁香与白丁
第 3 期 孙振雷等 :丁香属种 、变种过氧化物酶同工酶分析
香无差异 ,而花色变异了的紫丁香却与 白丁香有差异 。 是否可先从分类学角度进一步搞清楚
其中的亲缘关系 。
3
.
2 结论
3
.
2
.
1 通辽市 内丁香属 3 个种及 l 个变种相互间的亲缘关系为 :暴马丁香与红丁香亲缘关系
最远 , 以下依次为粉紫色紫丁香 、荃紫色紫丁香 (白丁香 ) ,而与 白紫色紫丁香亲缘关 系最近 ;红
丁香与粉紫色紫丁香 、董紫色紫丁香 (白丁香 )亲缘关系较近 ,但又确有遗传差异 ; 白丁香与荃
紫色紫丁香无差异 , 这可为 白丁香 是紫丁香 (荃紫色 )的变种闭提供佐证 。 相较而言 , 白紫色
紫丁香与暴马丁香较与红丁香亲缘关系近 。
3
.
2
.
2 本试验弥补了在生化水平上分析丁香属种 、 变种相互间亲缘关系的空白 。 但不足之处
是试验材料较少 ,无从循出规律 , 有望在生化水平上就整个丁香属用过氧化物酶同工酶分析技
术研究种 、变种间的亲缘关系 。
参 考 文 献
1
. 苏应娟 , 刘启宏 . 湖北八角莲属植物过氧化物酶同工酶分析 . 武汉植物学研究 , 19 94 , l 2( l ) : 4 一48
2
. 陈有民 . 园林树木学 . 北京 : 中国林业 出版社 , 198
3
. 周顺伍 . 生物化学实验技术 . 北京 :北京农业大学出版社 , 19 89 . 94 一96
4
. 胡能书 , 万贤国 . 同工酶技术及其应用 . 长沙 : 湖南科学技术出版社 , 1985
5
. 高洪 君等 . 六种荞麦过氧化物酶同工酶研究初报 . 哲里木畜牧学院学报 , 19 94 , 4 ( 2 ) : 53 一5
6
. 陈建业 , 宁玉霞 . 河南桂花品种过氧化物酶同工酶研究 . 园艺学报 , 19 95 , 2 2( 2 ) : 17 6一 180
A n A n a ly s is o n P e or x i d a s e I s o e n z y m e i n
R a e e a n d N u t a t i o n o f S y r i n g a L
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