全 文 ：浙 江 农 业 大 学 学 报
A e ta Agr i eu l tu r a eU ni v er si ta t三 s
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: 23 5一 2 4 2 , 1 05 3
Zh e j s
a o go n s i
s
利用过氧化物酶同工酶分析
梨属种质特性及亲缘关系 ’
林伯年 沈德绪
( 浙江农业大学园艺系 )
提 要
本试验采用聚丙烯酞胺凝胶电泳 , 对梨属的秋子梨 、 白梨 、 砂梨 、 西洋梨 、 新疆梨 、 杜梨 、 木粱 、 麻 梨和褐
梨等 9个种的某 些品种成熟叶片提取液 , 进行过氧化物酶同工酶的测定 。 结 果表明: 梨 属 植物 有 共 同特征性谱
带 , 不同种间谱带差异较大 , 种 内品种间谱带差异较小 , 说明过氧化物酶同工酶 和 品种亲缘关系有一定联系 . 试
材中新疆梨谱带简单 , 而西洋梨谱带复杂 ; 西洋梨谱带类型与东方梨有很大差异 : 白 梨和 砂梨品种间谱带类型交
错 . 从谱带特征看 , 两者比较接近 。 试验据酶谱特征对梨属 9个种的亲缘关 系进行了推测 , 为从 生化 角度 阐明种
质特性及梨的分类和进化研究提供了依据 。
引 言
自从 S o h w a r t z ( 19 6 0 ) 首先把同工酶分析应用于玉米杂交育种研究以来 , 许 多学 者相
继进行这方面的工作 , 发现同工酶在植物中普遍存在 。
A ok i等 ( 1 9 7 4 ) L S」应用过氧化物酶同工酶研究了若干苹果品种起 源 , 发现 “ 印度” 和
“ 青香蕉 ” 、 “ 红玉 ” 和 “ 乔纳红 妙 ( J o n a r ed ) 的谱带类型相 同 。 而 “ 红玉 ” 与 “可 口香 ”
酶谱类型差异很大 。 上野 勇 ( 19 7 7 ) 「` 」以柑桔类的种 、 品种及品系的 过 氧化 物酶同工酶
差异来研究它们的系统关系表明 , 由枝变或珠心胚突变所产生的品种或品系都显示同样的同
工酶谱带 , 温州蜜柑与甜橙的同工酶非常相似 , 所以认为温州蜜柑与甜橙有一定亲缘关系 。
程家胜等 ( 1 9 8 。 ) 仁“ 」分析苹果品种的过氧化物酶同工酶和醋酶同工酶 结果 表 明 , 同一个营
养系及其后代 , 它们的酶谱类型基本相同 。
本试验的 目的是对梨属种和品种的过氧化物酶同工酶进行电泳分析 , 比较梨属种和品种
间酶谱的差异 , 为从生化角度说明种质特性和探索梨属亲缘关系提供依据 。
一 、 材料和方法
( 一 ) 供试材料
秋子 梨 ( P . u s s u r i e n s i s M a x i m ) : 京白梨
白 梨 ( p . b r e t s e h n e i d e r i R e h d · ) : 鸭梨 、 雪花梨 、 严州雪梨 、栖霞大香水 、 杨山酥 。
本文于 1 9 82年 9月 25 日收到 。
· 本试验承浙江农大园艺系李曙轩教授 、 昊耕 民教授和 中国农科院果树研究所蒲富慎研究员指导及陕西省果树研究所
和山西省果树研究所提供宝贵材料 , 谨此致谢 。
浙 江 农 业 大 学 学 报 9 卷
砂 梨 ( P. p y r i f o l i a B u r m . ): 今村秋 、 八云 、 黄花 、 三花 、 市原早生 。
西洋梨 ( P. c o m m u i ns L . ): 早巴 、 伏茄 、 日面红 。
新疆梨 ( P. , in k i a n g e n s i s v u . ) : 花长把 、 白香 、 兰州长把。
木 梨 ( P . x e r o p h i l a V o . )
杜 梨 ( P . b e t u l a e f o l i a B g e . )
褐 梨 ( P . p h a e o e a r p a R e h d . )
麻 梨 ( P . s e r r u l a t e R e h d . )
以上均为一年生苗 。 木梨 、 杜梨接穗来 自陕西省果树研究所 , 褐梨 、 麻梨接穗来自山西
省果树研究所 。 9月下旬采集顶部 2一 4叶位的叶片为样本 , 并 采 集 温 州蜜柑 〔 S in oC i t r u s
u n s h o j ( M
a r e . ) T s e n g 〕 、 金冠苹果 ( M a l u s p u m i l a M i l l . ) 、寿星桃 ( A m y g d a l u s p e r s i -
e a v a r . d e n s a M a k i n o )
、 中国樱桃 ( P r u n u s p s e u d o e e r a s u s L i n d l . ) 、 携李 ( P r u n u s
s al i c in a L in dl
.
) 的发育枝 ( 温州蜜柑春梢 ) 顶部 2一 4叶为对照 。 以上 材 料均来自浙江农
业大学果园 。
( 二 ) 方法
采用聚丙烯酞胺立槽 电泳 , 材料均 预 先 制 成丙 酮粉 。 用 。 . 01 M T ir s 一 H CI + o . o ol M
E D T A 提取液 , 电极用 0 . o 25 M硼酸缓冲液 , 电泳电流为 Zm六 /管 , 在 5℃ 冰箱中2 . 5小 时 ,用
抗坏血酸— 醋酸联苯胺染色法 , 显色后凝胶柱进行照相 , 测定部份 主 谱 带 R f值 , 并进行凝胶柱扫描 。 试验重复 4次 。 R f值为 4次平均值 。
二 、 结 果
( 一 ) 梨属过叙化物醉同工酶醉谱特征分析
梨属 9个种中 , 各个种的谱带类型 、 数目、 R f值 、 浓度等各不相同 , 砧木种以 杜梨 、 褐
梨谱带表现简单 , 木梨最为丰富 ; 栽培品种中的兰州长把 、 京白梨谱带表现简单 , 而早巴梨
谱带最为复杂 , 早巴梨在快带区有明显的谱带分布 , 与东方梨差异 显 著 。 梨属 9个种的谱带
虽然各不相同 , 但有共同的特点 : 在慢带区有两条较强 的 谱 带 , 它们的 R f值分另1在 0 . 12 一
0
.
26 之间 ; 而在 R f值为 。 . 28 一 0 . 45 之间的一段 相 当长的距离之内 , 基本 上没有谱带分布 ,
在 R f值 0 . 46 一 0 . 52 之间有一条很强的粗而浓的谱带 , 接着在离开这条谱带 0 . 肠一 0 . 1的 R f值
位置 , 又出现一条同样强而粗的或窄些的浓谱带 ; 此后就出现较弱的谱带 ; 有些在快带区仍
有中等强度谱带出现 , 有的只有很弱的谱带或没有谱带出现 ( 表 1 . 图 1 )
温州蜜柑 、 金冠苹果 、 寿星桃 、 中国樱桃和携李的谱带类型 、 数 目 、 R f值 和 浓 度等与
梨属明显不同 。 在慢带区 , 较强的谱带 , 苹果为 3条 , 李为 1条 , 其 余为 2条 , 但 R f值范围与
梨明显不同 , 它们在 0 . 28 一 0 . 45 之间有 1 一 3条谱带分布 ; 在中间带区它们谱带也远较梨属复
杂 , 有多条强和中等强谱带交错排列 ( 表 2 、 图 2 ) 。
( 二 ) 几个种间和品种间曲谱特征分析
新疆 梨 中 的 白香 , 花长把和兰州长把的谱带类型非常相似 , 均表现四条基本谱带 。 在
悍带区两条 , 在中间带区两条 , R f值在 0 . 57 以后无明显谱带出现 , 快带区只有极 弱 的谱带 。
3期 林伯年等 利用过 氧化物酶同 工酶分析梨 属种质特性 及缘亲关系 2”
表1梨属 9个种叶 片的过 氧化物酶 同工酶主 要谱带R f值 Tb lR flth fp ld iym ijpt ith l ip if互些邑一慢 带… 中 间 {快 带 +一 … 一 1 6一 { {} }0685O 0 }」 5 5
{里 ` 一 {…卿纂图 1梨属 9个种的 叶片过氧 化物酶同 工酶扫描F 19p idym i githl fi p: fpy巴生
但 品种间也 有一定 差异在 中间带 区的谱 络级幸 餐是{剔 癖剔 熟鑫蘸 瓤
带 兰州长 把和花 长把表现 为一强 弱的两 舒麒犷津 套霎犷…非 瑰镶耀 麟骂蘸澎肆 簿翰翎条 而白香 有两条 强度相 同的浓 谱带 }鲜幸蔽谨 猎;谬二灌 纂灌薯攀璧{ 黔孤墓娜 翼羚攀1西洋梨 的早巴 日面红 伏茄梨 之间 肚熟葺增雇霍 姆熟招 数彝羹转 羹矍戮淤翻 缪羹{月
谱 带类型也 非常相 似西洋 梨的谱带 类型与 嫩参年{徽 {i熟鑫毅珊 滋爹毅鹭 毅鬓葬羹撇 象鬓案1新 疆梨差异 很大 谱带比新 疆丰富 数目 龄礁止滋三奢 囊夔:蘸 魏澎熬 熬巍瓤 凝敷{洲多 (表3 图45) 梨 在慢 区的两 黔井考 竺扮丰 黔李井 鑫簇缘慈 鑫纂难荡
条 强谱带R f值均比 新疆梨小 在中间 带位 泌备苗滋澎 踢沁叠盏 瀑狱瑟盘渝 黔溉置 的两条 强谱带 却比 疆梨大 另外 图2几 种果树叶 片过氧化 物酶同工 酶扫描
其 与新疆梨 明显不 同的是在 Rf值06 0以后 Figp id iym ig thl都 有2一4条 强度中 等谱 带分布 而新疆 ofm frute es
2 38 浙 江 农 业 大 学 学 报 9 卷
表2 几种果树叶 片的过载化物酶同工酶主要谱带 f R值
T ab le 2 Rf v alu e o f t h e pe r o x i d ae si o Z s y mi e m a jo r p at t e r n si n th e l e a vo o sf o s me f r u i t t r e e s
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边. . . 喇. 晌 . . 曰. . . 口 . . ` `` 目口` . . . . . . . - . . . . . .
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金冠苹果
温州蜜柑
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5 2
表 3 几个新疆梨和 西洋梨
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品种叶 片过氧化物酶同工酶主要谱带R f 值
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面 0 。 5 1 0 5 3 O 。 5 7 0 。 64 0 。 6 7
伏 茄 0 5 2 0 . 5 6 0 . 6 3 0 . 67
伏茄日面红早巴
二 . . 口 . , . 曰巨. . 日 . . . . . 月 .
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梨属和其它 几种 果树 叶 片的过乳化物酶
同工酶酶谱
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图 “ 几个新疆梨和 西 洋梨品种
叶片过氧化物晦同工酶酶谱
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3期 林伯年等 利用过氧化物酶同工酶分析 梨属种质特性及亲缘关系 2 3 9
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图5 几个新疆梨和西 洋梨品种叶片过 氮化物酶同工酶扫描
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肠山酥大香水梨州雪梨雪花梨
梨只有极弱的谱带或没有谱带 。 在西洋梨中
早巴的 R f值为 0. 25 的那条谱带 , 比其余两品
种为强 。
对砂梨系统的黄花 、 三花 、 市原早生 、
今村秋 、 八云和对白梨系 统 的 鸭 梨 、 雪花
梨 、 严州雪梨 、 栖霞大香水 、 扬山酥电泳分
析表明 : 这 两个种除具梨属特征性谱带外 ,
不像西洋梨和新疆梨那样具明显 的 种 的 特
征 , 这两个种的品种间谱带类型互相交错 ,
很接近 ( 表 4 , 图 6 、 7 ) 。
门 . . . 口口 口 . . . . . . . . .
. . . . . . . . 口 . . . . . . . 口 . . . .
. . . . . . . . . .
一 . . . .
. . . . . . . 口 . . . . . . .
尸 如认 . . . .门闷
口 . 口 j口 口 . , ,
. . . .庵二 口口冲 . J曰. . . . . . . . , . . . . . . . , , . . . . . . . . . . . ,
.曰 . . . 口自 , ` . . . , . . . 侧目 .
口 . . . . . . . . . . . . .
曰 . . . . . 口 曰. . . . . . .~ 口. . . 门 p . 口三 二
梨
八云今秋村市原早生一二花花黄
( 砂 梨 ) ( 白 )
图 6 几个砂梨和白梨品种叶片的过氧化物
酶同工酶酶谱
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江 农 业 少 学 学 报 9 卷
表 4 几个砂梨和白梨品种叶片过 氛化物晦同工酶主要谱带R f 值
T a b l e 4 R f v a l u e o f t五e p e r o x i d a s e s s o z ym ie m a j o r p a t t e r n s i n t h e l e a v e s o f s o m e v a r ie t ie s o f
鸭 梨
雪 花 梨
严 州 雪 梨
大 香 水
杨 山 酥
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· “ 。 · 2 3 … “ ’ 5` 0 ’ 4 5
三 、 讨 论
一 慢 带 中 间 带
0
。
0 0— 0 。 3 3 0 。 34一 0 。 6 6
黄 花 0 。 1 1 0 。 2 50 . 4 7 0 . 7 5
三 花 0 . 1 2 0 . 2 50 。 6 50 . 6 Q
市 原 早 生 0 , 1 3 0 。 24 0 。 5 1 0 。 5 6 0 。 64
今 村 秋 0 。 12 0 。 2 2 0 . 5 0 0 。 54 0 . 6 0
八 云 0 。 14 0 。 2 5 0 。 4 8 0 . 5 5 0 。 58 0 。 6 6
0
。
1 0 0
。
14 0
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。
5 6 0
。
5 8 0
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.
6 6
0
。
1 0 0
。
1 3 0
.
2 3 0
。
4 7 0
.
57 0
。
6 0
0
.
1 3 0
。
2 7 0
.
5 4 0
.
58
0
.
1 3
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5 0
。
5 1 0
.
5 5
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。
1 3 0
。
2 3 0
.
5 1 0
.
54
我们测定的梨属9个种的过氧化物酶同工酶的酶谱类型有它们共同的特点 , 与 测定 的其
它果树明显不同 。 按它们的主要谱带 , 可以区分为四类 : 杜 梨 、 褐 梨 一 类 ; 麻梨 、 木梨一
类 , 白梨 ( 代表品种杨山酥 ) 、 砂梨 ( 代表品种今村秋 ) 、 秋子梨 ( 代表品种京白梨 ) 、 新
疆梨 ( 代表品种兰州长把 ) 一类 , 西洋梨 ( 代表品种早 巴 ) 一类。 我们对这些种的亲缘关系
进行了推测 。 从图 8可见西洋梨和另外 8个东方梨的种关 系最 远 ; 在另外 8个种中 , 以杜梨和
褐梨谱带最为简单 , 这两者关系较近 , 与其它 6个种关系较远 , 它 们可 能比较原始 。 在其余
的 6个种中 , 白梨 、 新疆梨 、 砂梨 、 秋子梨之间关系较 近 , 它 们与木梨 、 麻梨关系较远 , 而
木梨和麻梨之间关系较近 ; 在 白梨 、 新疆梨 、 秋子梨和砂梨中 , 又以白梨和砂梨关系较近 ,
秋子梨和新疆梨关系较近 。
对西洋梨 、 新疆梨 、 白梨 、 砂梨的各自部份品种的分析中 , 西洋梨品种间谱带类型差异
小 , 而与梨属其它的种差异大 , 有明显的种的特征 ; 新疆梨品种间差异也小 , 种的特征也明
显 ; 而白梨与砂梨就难以找出各自品种的共同特点 , 两者谱带类型 相 似 , 互 相 交错 。 菊池
( 1 9 5 1 )
〔` 」认为 白梨并非原生种 , 仅系秋子梨的变种或为 秋 子 梨 的一 个 品种群 。 俞德浚
( 19 7 9 )
【“ 」指出 , 西洋梨与中国梨差别很多 ; 褐梨与杜梨最近似 ; 白梨与秋子梨 相 似 , 砂
梨与白梨相似 ; 并认为白梨和秋子梨系统 , 据形态特征 , 生物学特性和产地分布等作为两个
种更为合适 。 本试验结果一定程度上支持了他们的观点 , 但我们据过氧化物酶同工酶谱带类
型看 , 白梨和砂梨似可列为一个种 。
林伯年等 利用过氧化物酶同工酶分析梨属种质特性及亲缘关系
图 8用过乳化物酶同工酶酶谱推测梨属几个种的亲缘关系
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· “ Su p p o s i ng `I , e r e ! a t io n s h i p b e tw e e n s p e c ie s o f p卫些竺」〕y u s in g th e p e r o x i d a s e i s o z y m i c p a t`e r ” S
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箭无万丽 , 秋子梨 (京 白梨 )
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砂梨 (今村秋 )杜梨、 白梨
麻梨 、 砂梨
褐梨 、 新疆梨
木梨 、 秋子梨
白梨 (杨山酥 )
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梨杜麻褐木杜梨
、 白梨
麻梨 、 砂梨
褐梨 、 新疆梨
木梨 、 秋子梨
西洋梨
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带 木梨 肴石
~几亏带` 木梨
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6 3
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常规的分类多考虑到生殖器官 、 果实和种子的特点和经济性状 。 长期实践表明 , 它们行
之有效 , 不能代替 。 但是化学分类 ( C h e m ot a x o n o m y ) 能更直接反应基因组成的相似性 ,
并将具共同内在生化特点的归为一类 。 它不但可 以作为种质 、 遗传和分类研究的依据 , 而对
深入研究植物生理生化过程 , 探讨作物对 自然和人为条件和措施的反应机理 , 就有共同规律
可循 , 有助于获得正确的推理和解释 , 并可以区分形态上难以区分的种和杂种 。 这种分类工
作 , 上野 勇 ( 一9 7 7 ) 在柑桔 , 中村俊一郎 ( 1 9 7 7 ) 在芸苔属蔬菜 , 西川浩三 ( 2 9 7 4 ) 在小
麦 , 中川原正弘 ( 1 9 7 8 ) 在水稻 , L ar yr ( 19 7 8 ) 红“ 」在月季花等 , 通过实验 已 陆 续提了出
来 。 有的与 目前形态分类相吻合 , 有的大同小异 , 有的可能完全不同 。 但测定品种增多 , 测
定酶的种类增多后 , 就会使化学分类逐渐完善起来 , 如与形态分类结合 , 将使整个分类系统
更加充实完善 。
四 、 结 论
用聚丙烯酞胺凝胶对梨属的秋子梨 、 白梨 、 砂梨 、 西洋 梨 、 新 弧 梨 、 { !: 梨 、 褐梨 、 麻
梨 、 木梨等 9 个种进行 电泳分析 , 结果表明 :
1
. 梨属 9个种的过氧化物酶同工酶谱带类型与温州蜜柑 、 金冠 苹 果 、 寿 星 桃 、 中国樱
桃 、 携李的谱带类型明显不同 , 梨属 9个种有共同的特征性谱带 。
2
. 不同种间同工酶谱带类型差异较大 , 种内差异较小 。 西洋梨与 8个东方梨种的谱带差
异很大 。 杜梨和褐梨之间 , 麻梨和木梨之间 , 新疆梨和秋子梨之间差异较小 。
3
. 白梨和砂梨两者品种之间谱带类型交错 , 很相似 , 从过氧化物酶同工酶酶谱的表现来
看 , 这两个种似可列为一个种 。
2 4 2 浙 江 农 业 大 学 学 报 9卷
参 考 文 献
〔 l 〕 上野 勇 : 1 97 7, 柑桔科技资料 ( 黄岩柑桔研究所译文集 ) , ( 1 ) : 6一 15a
〔 2 〕 俞德浚 : 19 7 9 , 《 中国果树分类学 》 , 农业 出版社 。
〔 3 〕 程家胜 、 贾定贤 : 一9 8 0 , 中国果树 , ( x ) : 4 、 。
( 4 〕 菊 池秋雄 : 19 51 , 《 果树园艺学 》 , 养贤堂 。
〔 5 〕 A o k i , N . e t a l . , 1 9 7 4 , B u l le t in o f th e F a e u lt y o f , 、 g r i e u l t u r e , 王Ii r o s a k i U n i v e r s i t y , N o · 2 2 · 3 1一 3 6 ·
( 6 〕 L a r r y , J . K . , 2 0 7 5 , J . A m e r , S o e . H o r t . S e i . , 0 3 ( 4 ) : 5 0 9一 5 1 c .
S T U D I E S O N T H E G E RM P L A SM IC C H A R一
A C T E R I S T I C S O F 尸Y R U S BY U S E O F
I S O Z Y M IC P A T T E R N S
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b a n d s w e r e m o r e P r o n o u n e e d b e t w e e n s P e e i e s t h a n b e t w e e n v a r i e t i e s
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