全 文 ：收稿日期:2014 － 07 － 25
基金项目:国家科技支撑计划(编号:2011 BAI 06 B 06) ;山东省科技发
展计划项目(编号:2011 GSF 11904)。
作者简介:齐 红(1978 －) ，女，山东省济南市人;在读博士研究生，主
管药师，主要从事中药质量分析与资源开发研究;E-mail:
413281094@ qq． com。
通讯作者:郭庆梅，博士，教授，主要从事中药质量分析与资源开发研
究;E-mail:qmguo@ sina． com。
木瓜属植物种子蛋白电泳研究
齐 红1，2， 郭庆梅1， 李圣波3， 周凤琴1， 于洪超1
(1．山东中医药大学， 济南 250355; 2．济南市食品药品检验检测中心， 济南 250001;
3．山东亚特生态技术有限公司， 山东 临沂 266071)
摘要:目的:研究不同种质木瓜之间的亲缘关系。方法:采用 SDS-PAGE技术对不同种质木瓜种子蛋白进行研究。结果:
不同种质木瓜种子蛋白共分离出 19 条带，蛋白谱带数目、谱带着色深浅、谱带迁移率等方面存在比较明显的差异。遗传
距离聚类分析表明，光皮木瓜与其它 4 种木瓜亲缘关系较远，毛叶木瓜与皱皮木瓜亲缘关系很亲近，西藏木瓜、日本木瓜
与皱皮木瓜亲缘关系较近。结论:种子蛋白谱可以作为不同种质木瓜遗传多样性鉴定的参考依据。
关键词: 木瓜属;种子蛋白;聚丙烯酰胺凝胶电泳;遗传多样性
中图分类号: S 661． 6 文献标志码: A 文章编号: 1001 － 4705(2014)12-0037-04
Study on Seeds Protein Gel Electrophoresis in Chaenomeles Germplasm
QI Hong1，2，GUO Qing-mei1，LI Sheng-bo3，ZHOU Feng-qin1，YU Hong-chao1
(1． Shandong University of Traditional Chinese Medicine，Jinan 250355;
2． Jinan Supervision and Inspection Center for Food and Drug Control，Jinan 250001;
3． Shandong Yate Eco-tech Co． Ltd，Linyi，266071)
Abstract:Objective:To study the germplasm resource of Chaenomeles．Method:The Study on seeds protein in
Chaenomeles Germplasm was done by using gel SDS-PAGE． Ｒesult:The total seeds protein bands was 19，there
were obvious differences in the number，color and Ｒf of bands． The dendrogram based on seeds protein showed
the genetic relationship between C． sinensis and the others four was far，C． cathayensis and C． speciosa was very
close，C． thibetica and C． japonica was more far from C． speciosa． Conclusion:The bands of seeds protein can
be a useful marker for genetic diversity of Chaenomeles Germplasm．
Key words: Chaenomeles Germplasm;seeds protein;PAGE;genetic diversity
木瓜属(Chaenomeles)为蔷薇科(Ｒosaceae)苹果亚
科(Maloideae)植物，根据《中国植物志》，木瓜属有 5
种，即木瓜［C． sinensis(Thouin)Koehne］、皱皮木瓜
［C． speciosa(Sweet)Nakai］、毛叶木瓜［C． cathayensis
(Hemsel)Sch-neid．］、西藏木瓜(C． thibetica Y)和日
本木瓜［C． japonica(Thunb．)Lindl ex Spach］，其中前 4
种分布于我国，后 1 种分布于韩国南部和日本［1］。我
国是木瓜属植物的起源中心和分布中心，变异类型和
品种资源十分丰富［2］。木瓜属植物变异类型多、变异
幅度大，种间杂交容易，种质资源难以鉴定。中药材种
子所含蛋白质的种类和数量携带了其长期演化的遗传
特征，具有很高的稳定性和专属性［3］，种子蛋白是基
因表达的产物，其差异是揭示植物多样性机理和遗传
变异的一个方面，在植物品种鉴定亲缘关系分析等领
域广泛应用［4，5］，但有关木瓜属植物种子蛋白研究未
见报道。本实验以木瓜属植物种子为研究对象，采用
十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(SDS-
PAGE)对其进行初步研究，以期为木瓜属种质资源的
开发利用及优良品种的选育提供基础性遗传信息。
1 仪器和试药
DYY-8 B 型稳压稳流电泳仪(北京市六一仪器
厂) ;TGL-20 M高速离心机(长沙维尔康湘鹰离心机有
限公司) ;JA 5003 N 电子分析天平(上海精密仪器科
学有限公司);PHS-3 D pH仪(上海精密科学仪器有限
公司) ;仪表恒温水浴锅(上海树立仪器仪表有限
公司)。
三羟基氨基甲烷、丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺;过
硫酸胺、甘氨酸、浓盐酸、四甲基乙二胺、三氯乙酸、冰
·73·
研究报告 齐 红 等:木瓜属植物种子蛋白电泳研究
DOI:10.16590/j.cnki.1001-4705.2014.12.040
表 2 15 个不同品种木瓜蛋白谱带的相对迁移率
种质
相对迁移率(Ｒf)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19)
MY 01 0． 229 0． 250 0． 292 0． 313 0． 375 0． 438 0． 479 0． 604 0． 667 0． 688 0． 792 0． 917 1． 000
MY 02 0． 229 0． 250 0． 292 0． 313 0． 375 0． 438 0． 479 0． 521 0． 604 0． 667 0． 688 0． 792 0． 917 1． 000
XZ 01 0． 229 0． 250 0． 292 0． 313 0． 375 0． 438 0． 479 0． 604 0． 667 0． 792 0． 813 0． 917 1． 000
ZP 01 0． 229 0． 250 0． 313 0． 375 0． 604 0． 688 0． 917 1． 000
ZP 02 0． 229 0． 250 0． 313 0． 375 0． 438 0． 479 0． 604 0． 688 0． 792 0． 813 0． 917 1． 000
ZP 03 0． 229 0． 250 0． 292 0． 313 0． 375 0． 479 0． 521 0． 604 0． 792 0． 813 0． 917 1． 000
ZP 04 0． 229 0． 250 0． 313 0． 375 0． 396 0． 438 0． 542 0． 604 0． 688 0． 917 1． 000
ＲB 01 0． 229 0． 250 0． 313 0． 375 0． 396 0． 406 0． 438 0． 479 0． 521 0． 604 0． 667 0． 688 0． 792 0． 917 1． 000
ZP 05 0． 229 0． 250 0． 313 0． 375 0． 438 0． 479 0． 604 0 0． 917 1． 000
ZP 06 0． 229 0． 250 0． 292 0． 313 0． 375 0． 438 0． 479 0． 604 0． 667 0 0． 792 0． 917 1． 000
ZP 07 0． 229 0． 250 0． 313 0． 375 0． 438 0． 479 0． 604 0． 667 0． 688 0． 792 0． 917 1． 000
ZP 08 0． 229 0． 250 0． 313 0． 375 0． 438 0． 479 0． 521 0． 604 0． 667 0． 688 0． 792 0． 917 1． 000
ZP 09 0． 229 0． 250 0． 313 0． 375 0． 438 0． 479 0． 604 0． 667 0． 688 0． 792 0． 813 0． 917 1． 000
GP 01 0． 250 0． 313 0． 438 0． 792 0． 917 0． 958 1． 000
ＲB 02 0． 229 0． 250 0． 292 0． 313 0． 375 0． 396 0． 406 0． 438 0． 479 0． 521 0． 604 0． 667 0． 792 0． 917 1． 000
醋酸、考马斯亮蓝 Ｒ-250、无水乙醇、甘油、溴酚蓝、
十二烷基硫酸钠、β-巯基乙醇，均为国产分析纯。
供试样品于 2013 年采自山东亚特生物有限公司
木瓜种植基地，原植物经山东中医药大学周凤琴教授
鉴定为毛叶木瓜［C． cathayensis (Hemsel)-Schneid．］、
皱皮木瓜［C． speciosa (Sweet)Nakai］、日本木瓜
［C． japonica-(Thunb．)Lindl ex Spach］、西藏木瓜
(C． thibetica Y)和光皮木瓜［C． sinensis- (Thouin)
Koehne］，来源见表 1。
表 1 木瓜种子样品编号及来源
编号 样品来源
1 毛叶木瓜(MY 01)
2 毛叶木瓜(MY 02)
3 西藏木瓜(XZ 01)
4 皱皮木瓜(ZP 01)
5 皱皮木瓜(ZP 02)
6 皱皮木瓜(ZP 03)
7 皱皮木瓜(ZP 04)
8 日本木瓜(ＲB 01)
9 皱皮木瓜(ZP 05)
10 皱皮木瓜(ZP 06)
11 皱皮木瓜(ZP 07)
12 皱皮木瓜(ZP 08)
13 皱皮木瓜(ZP 09)
14 光皮木瓜(GP 01)
15 日本木瓜(ＲB 02)
2 方 法
2． 1 电 泳
采用双面垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳，10%分离
胶，3%浓缩胶，每孔点样约 10 μL，在稳流条件下调至
20 mA，使样品进入凝胶，待前沿到达分离胶界面时，
调至 30 mA［6］。
2． 2 供试品的制备
分别取各样品木瓜种子 1 g 粉碎，过 60 目筛，称
取 0． 5 g 于离心管中，加入稀释 8 倍的浓缩胶缓冲液
4 mL，冰浴静置 30 min，然后 60 ℃水浴 40 min，冷却，
10 000 r /min离心 15 min取上清液，上样前以 1 ∶ 1的比
例与样品缓冲液混匀，作为供试品，－ 20 ℃冰箱储存
备用［7］。
2． 3 染色和脱色
将凝胶板置于 0． 2%考马斯亮蓝 Ｒ-250 溶液中染
色 3 h，取出，置于脱色液(乙醇 25 mL、冰醋酸 8 mL加
水至 100 mL)中脱色，至各条谱带显色清晰，观察、拍
照并记录。
3 结果与分析
3． 1 不同种质木瓜种子 SDS-PAGE图谱分析
不同种质木瓜种子蛋白 SDS-PAGE 图谱见图 1，
种子蛋白的谱带相对迁移率(Ｒf)=蛋白质谱带的迁
移距离 /溴酚蓝的迁移距离(见表 2)。从图 1、表 2 可
知，不同种质木瓜种子蛋白 SDS-PAGE共分离出 19 条
带，其中共有带 4 条，多态性带 15 条。按分子量由大
到小可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4 个区，第Ⅰ蛋白质谱带区
有 4 条带，相对迁移率在 0． 229 ～ 0． 313;第Ⅱ蛋白质
谱带区有 4 条带，相对迁移率在 0． 375 ～ 0． 438;第Ⅲ
蛋白质谱带区有 8 条带，相对迁移率在 0． 479 ～
0． 813，第Ⅳ蛋白质谱带区有 3 条带，相对迁移率在
0． 917 ～ 1． 000。15 份种质材料之间的谱带差异在各
区都有表现，且以Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ区较为明显。光皮木瓜种
与其它 4 种木瓜的SDS-PAGE在蛋白谱带数目、谱带着
·83·
第 33 卷 第 12 期 2014 年 12 月 种 子 (Seed) Vol． 33 No． 12 Dec． 2014
表 3 15 个不同品种木瓜蛋白电泳相似系数
样品 MY 01 MY 02 XZ 01 ZP 01 ZP 02 ZP 03 ZP 04 ＲB 01 ZP 05 ZP 06 ZP 07 ZP 08 ZP 09 GP 01 ＲB 02
MY 01 1． 000
MY 02 0． 947 1． 000
XZ 01 0． 895 0． 842 1． 000
ZP 01 0． 684 0． 632 0． 579 1． 000
ZP 02 0． 789 0． 737 0． 789 0． 789 1． 000
ZP 03 0． 737 0． 789 0． 842 0． 526 0． 737 1． 000
ZP 04 0． 684 0． 632 0． 579 0． 895 0． 789 0． 526 1． 000
ＲB 01 0． 789 0． 842 0． 684 0． 579 0． 684 0． 632 0． 684 1． 000
ZP 05 0． 789 0． 737 0． 789 0． 789 0． 789 0． 737 0． 789 0． 684 1． 000
ZP 06 0． 947 0． 895 0． 947 0． 632 0． 737 0． 789 0． 632 0． 737 0． 842 1． 000
ZP 07 0． 947 0． 895 0． 842 0． 737 0． 842 0． 684 0． 737 0． 842 0． 842 0． 895 1． 000
ZP 08 0． 895 0． 947 0． 789 0． 684 0． 789 0． 737 0． 684 0． 895 0． 789 0． 842 0． 947 1． 000
ZP 09 0． 895 0． 842 0． 895 0． 684 0． 895 0． 737 0． 684 0． 789 0． 789 0． 842 0． 947 0． 895 1． 000
GP 01 0． 579 0． 526 0． 579 0． 684 0． 579 0． 526 0． 579 0． 474 0． 684 0． 632 0． 632 0． 579 0． 579 1． 000
ＲB 02 0． 789 0． 842 0． 789 0． 474 0． 579 0． 737 0． 579 0． 895 0． 684 0． 842 0． 737 0． 789 0． 684 0． 526 1． 000
(下转第 43 页)
图 1 15 个不同品种木瓜蛋白电泳谱带图谱
图 2 木瓜聚类分析图
色深浅、谱带迁移率等方面存在比较
明显的差异，其它 4 种木瓜的种间差
异相对较小。
3． 2 不同种质木瓜的亲缘关系分析
用相似系数 (Similarity coeffi-
cient)的大小表示分类群亲缘关系的
远近，相似系数计算公式:S = 2 ω /
(a + b)，式中 S为相似系数，ω为 2 个
品种相同的条带数，a、b 分别为 2 个
品种各自的条带数，蛋白电泳相似系
数见表 3。聚类分析:根据蛋白质电
泳谱带的原始二态数据矩阵(在一位
点形成谱带记为 1，无谱带记为 0)，利
用 NTsys 2． 10 e 软件进行计算，得到
聚类分析图，见图 2。
由表 3 和图 2 可以看出，在相似
系数 0． 66 时，15 份木瓜样品聚为 2
类，即光皮木瓜和其它木瓜类，二者表
现出了明显的物种差异，表明光皮木
瓜与其它 4 种木瓜亲缘关系较远，与
形态学分类一致;在相似系数 0． 92
时，毛叶木瓜与皱皮木瓜 07、皱皮木
瓜 08 号样聚在一起，说明二者的亲缘
关系很亲近，在植株表型特征上，三者
在花色、叶形、叶背面有绒毛情况较一
致;2 份日本木瓜样品首先聚在一起，
然后在相似系数 0． 76 时，与皱皮木瓜
·93·
研究报告 齐 红 等:木瓜属植物种子蛋白电泳研究
3 展 望
黄花草木樨水提液能抑制 3 种杂草巴天酸膜、马
齿苋、蒲公英种子的萌发，且对萌发后根和苗的生长产
生影响，据此可将黄花草木樨中的化感物质进一步分
离、提纯并模拟其结构，找到活性先导化合物，再经过
结构优化研制开发出除草剂、抗病虫剂等。
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
29 － 30．
(上接第 39 页)
部分样品聚在一起，表明日本木瓜作为外来品种，在长
期的异地栽培过程中，由于其自花授粉的柱头上花粉
粒萌发很少，有很强的自交不亲和现象，种间杂交容
易［8］，从而表型上表现出较高的多样性，与皱皮木瓜
部分品种在花形、花色、叶形等有相同的表现。皱皮木
瓜 01、皱皮木瓜 04 号样品在表型上植株较矮小，叶片
及果实较小，与其它木瓜差异较大，最后与其它皱皮木
瓜样品具为一大类;西藏木瓜样品为采自西藏拉萨的
西藏木瓜枝条嫁接在皱皮木瓜植株上，且仅有一个样
品，其种质地位还有待于进一步的研究。
4 讨 论
对不同种质木瓜的蛋白电泳研究显示，种子蛋白
SDS-PAGE共分离出 19 条带，其中共有带 4 条，多态
性带 15 条，不同种质木瓜在蛋白谱带数目、谱带着色
深浅、谱带迁移率等方面存在比较明显的差异，表明其
具有丰富的遗传多样性。其中光皮木瓜与其它 4 种木
瓜亲缘关系较远，单独聚为一类，毛叶木瓜与皱皮木瓜
亲缘关系最近，有人认为二者应为同一物种，毛叶木瓜
应为皱皮木瓜的被毛类型，在二者的异地栽培过程中
也发现，毛叶木瓜叶背面毛会随着生境的不同而有
变化。
本实验采用 SDS-PAGE 技术，首次进行了不同种
质木瓜种子蛋白质电泳研究，进行了亲缘关系的鉴定
和种质的区分，为以后木瓜优良品种的筛选和药材的
质量评价提供基础研究和依据。
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·34·
研究报告 汪之波 等:黄花草木樨水提液对 3 种杂草的化感效应