全 文 ：泡桐属植物同工酶分析
陈红林(1)　陈志远(2)　梁作侑(3)　丁小飞(1)
(1.湖北省林业局林木种苗管理总站　武汉　4 3 0 0 7 9;2 .华中农业
大学　武汉　4 3 0 0 7 0;3.江西省吉安农业学校　吉安　3 4 3 0 1 1)
摘　要:本文通过对 8 种泡桐的 1 a生枝条韧皮部的过氧化氢酶(CAT)、a-淀粉酶(a-AMYZ)、
乙醇脱氢酶(ADH)、苹果酸脱氢酶(MDH)等四种酶系统的聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE),进行同
工酶酶谱分析 ,并讨论了泡桐属种间的亲缘关系 。
关键词:泡桐属;同工酶
Analysis onIsozymes of theGenus Paulownia
Chen Honglin(1)　Chen Zhiyuan(2)　Liang Zuoyou (3)　Ding Xiaofei(1)
(1.Forest Tree and Seedling Administr ative General Station of Hubei Provincial Forestr y
Bureau Wuhan　430079;2.Huazhong Agricultural University　Wuhan　430070;
3.Jian Secondary Agr icultur al School of Jiangxi Province　Jian　343011)
Abstract:The isozyme system of CAT 、a-AMYZ 、ADH and MDH were studied by PAGE in 1 year old shoot s ph-
loem of 8 species of the genus Paulownia , the isozyme lineage were analyzed and the inter-specific phylogenetic
relationship were discussed.
Key words:Paulownia;isozyme
　　玄参科(Scrophulariaceae)泡桐属(Paulownia)
是我国特产的速生优质用材树种。它生长快 ,成材
早 ,繁殖容易 ,经济价值高 ,材质好 ,用途广 ,叶 、花 、
果既可药用 ,又是良好的饲料肥料。近年来 ,泡桐发
展很快。
同工酶是生物体代谢的调节者 ,与生理功能和
细胞分化相联系 ,而且同工酶的发生与基因进化及
种的演变有关。它不仅是生理指标 ,也是可靠的遗
传指标。根据同工酶谱的变化 ,可以用来鉴别生物
类别极其亲缘关系。关于泡桐属同工酶的研究 ,近
年来林占标对海岛泡桐 、白花泡桐 、华东泡桐进行了
6PGDH、SP 、SKSH、GOT 、PGI的同工酶谱带和遗传
分析 ,表明海岛泡桐是华东泡桐与白花泡桐的杂交
种[ 1] 。龚本海等对 5种泡桐作过 POS 、SOD、同工酶
和可溶性蛋白质的谱带分析 ,表明各种间的谱带存
在差异[ 2] 。岳东对 8种泡桐作了 POX 、SOD同工酶
和可溶性蛋白质的谱带分析 ,讨论了各种间的亲缘
关系[ 3] 。庞广昌对兰考泡桐和白花泡桐 12个种源
280个个体的酯酶同工酶变异进行了测定 ,对泡桐
的基因资源进行了定量分析[ 4] 。本文分析了 8种泡
桐的氧化氢酶(CAT)、a-淀粉酶(a-AMYZ)、乙醇
脱氢酶(ADH)、苹果酸脱氢酶(MDH)等同工酶电泳
差异分析 ,并利用这种差异对各种间的亲缘关系进
行分析讨论。
1　材料
8 种泡桐的 1 a生枝条均采于华中农业大学树
木园(详见表 1)。
1
收稿日期:2002-12-15
2 0 0 3 .2 湖　北　林　业　科　技
表 1　材料编号表
编号 中　名 学　　　名
1 毛泡桐 P.tomentosa(Thuunb.)stead
2 山明泡桐 P.Lamprophylla z.x.chang et S.l.Shi
3 兰考泡桐 P.elongata S.Y.Hu
4 兴山泡桐 P.recurva Rehd
5 海岛泡桐 P.taiwaniana Hu et chang
6 白花泡桐 P.fortunei(seem.)Hemsl
7 建始泡桐 P.jianshiensis Z.Y .Chen
8 楸叶泡桐 P.catalpifolia Gong Tong
2　方法
2.1 　酶液的提取
剪取 1 a生健壮枝置于冰瓶中 ,带回实验室 ,剥
取韧皮部剪碎 ,称取 1 g 加液氮磨碎 ,然后加冷却的
提取缓冲液(参见方德秋配方[ 5])4 ml ,磨浆 ,在 0 ～ 4
℃下以 1 3 0 0 0 rpm离心 1 5 min ,取上清液置-2 0 ℃
冰柜内保存备用。
2.2 　电泳
采用聚丙烯酰胺凝胶电泳[ 6 ](PAGE)分离同工
酶 ,电泳在 4 ℃下进行 。染色均在 3 7 ℃温箱中进
行。
2.3 　染色
参见胡能书[ 7 ]和沈全光[ 8] 的方法 。
2.4 　结果记录
染色后在翻拍架上照相并记录酶带迁移率(Rf)
值 ,绘制酶谱模式图。
3　结果分析
3.1 　泡桐种间CAT 同工酶电泳酶谱异同
从图 1 看出泡桐的过氧化氢酶同工酶谱带分两
区 ,即快区和慢区。在快区中兰考泡桐 、建始泡桐 、
兴山泡桐的谱带可由毛泡桐和白花泡桐的谱带组合
而成 ,而楸叶泡桐没有谱带。在慢区中山明泡桐和
海岛泡桐都具有一条特殊的谱带。从而说明楸叶泡
桐 、毛泡桐和白花泡桐是原始种 ,兰考泡桐 、建始泡
桐 、兴山泡桐 、山明泡桐 、海岛泡桐为杂交种 ,而且兰
考泡桐 、建始泡桐 、兴山泡桐可能起源于毛泡桐和白
花泡桐。
图 1 　泡桐种间 CAT 同工酶电泳图谱
图 2　泡桐种间 a-AMYL同工酶电泳图谱
3 .2 　泡桐种间 a-AMYL同工酶电泳酶谱异
同
　　从图 2 可以看出泡桐的 a-淀粉酶同工酶出现
四条谱带 。但毛泡桐具有一条谱带 ,兰考泡桐 、兴山
2 泡桐属植物同工酶分析 总第 1 2 4 期
泡桐 、白花泡桐 、建始泡桐 、楸叶泡桐具有 2 条相同
的谱带 ,山明泡桐和海岛具有 2 条特殊的谱带。说
明该 2 种在 a-淀粉酶同工酶上发生了突变 。
3.3 　泡桐种间ADH同工酶电泳酶异同
从图 3 中可看出泡桐的乙醇脱氢酶同工酶具有
6 条谱带 。但毛泡桐的谱带中可能是受环境或人为
因素而出现一条特殊的谱带 ,共有 7 条谱带 ,但兰考
泡桐 、海岛泡桐 、楸叶泡桐的谱带较少且较弱。表明
以上 3 种泡桐在乙醇脱氢酶同工酶方面表现特殊 。
图 3 　泡桐种间 ADH同工酶电泳图谱
3.4 　泡桐种间MDH同工酶电泳酶谱异同
从图 4 中可以看出 ,泡桐的苹果酸脱氢酶同工
酶谱带在中区有 5 条谱带 。山明泡桐的谱带一部分
和毛泡桐相同 ,一部分和兰考泡桐相同 ,因此 ,可能
山明泡桐是毛泡桐与兰考泡桐的杂交种。兴山泡桐
的谱带较少且弱 ,说明兴山泡桐在苹果酸脱氢酶同
工酶方面表现特殊。
综合以上 4 种同工酶分析可知:毛泡桐 、白花泡
桐 、海岛泡桐 、楸叶泡桐为原始种。兰考泡桐 、兴山
泡桐 、建始泡桐 、山明泡桐 、海岛泡桐为杂交种。兰
考泡桐和兴山泡桐的亲本均为白花泡桐和毛泡桐 ,
山明泡桐的亲本为毛泡桐和兰考泡桐。建始泡桐与
白花泡桐也较亲近。
图 4 　泡桐种间 CAT 同工酶电泳图谱
4　讨论
4 .1 　利用同工酶鉴别泡桐种间亲缘关系的
可靠性
　　同工酶电泳酶谱作为 1 种生化性状是生物表现
的一部分 ,与普通生物学性状不同 ,它需借助于一定
的生化技术才能显现出来 ,同工酶是蛋白质 ,是遗传
信息 DNA的直接产物 ,种间基因组成的微小差异可
能导致同工酶的结构差异 ,从而在电泳酶上表现出
来;同工酶谱几乎不受外界环境条件的影响。李阳
春等对 8 种早熟禾植物同工酶进行分析 ,准确地鉴
定了种间的亲缘关系。因此 ,通过同工酶电泳谱可
以在种间找到差异 ,并将它们之间的亲缘关系准确
地鉴定出来。从本实验结果看 , 4 种同工酶的综合
性状在 8 个泡桐间存在差异 ,从而可以将它们的亲
缘关系鉴定出来。
4 .2 　同工酶电泳技术标准化
同工酶 PAGE电泳凝胶浓度 、电流强度 、电压大
小 、温度对电泳结果都产生影响 ,从而影响酶谱谱带
的宽窄 、Rf值 、染色深浅。因此 ,对种间亲缘关系进
行鉴定前应尽量使同工酶电泳技术标准化 ,以免得
出错误结论 ,甚至否定同工酶在种间亲缘关系鉴定
32 0 0 3 .2 湖　北　林　业　科　技
中的应用价值。
参考文献
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四季海棠盆栽技艺
　　播种繁殖　四季均可播种 。但家庭宜在 4 ～ 5
月进行盆播 ,用素砂掺 5 %的大粪干末作培养土 ,盆
选用口径 2 0 ～ 3 0 cm 的浅盆或瓦盆 。盆土低于盆口
1.5 cm ,种子播盆土面不需覆土 ,播后用浸水法浸
湿 ,忌直接向盆面浇水 ,为保湿保温 ,上盖玻璃 ,放置
半荫处。7 ～ 1 0 d即可出苗 ,以后逐步增加光照 ,长
出二三片叶时移苗。
盆土要求　盆土以疏松肥沃 ,排水性和通气性
良好的微酸性沙质壤土为佳 ,pH 值为 5.5 ～ 6.0 。可
用腐熟的马粪 4 份与沙土 6 份制配 ,也可用 7 份菜
园土与 3 份腐熟厩肥干末混合使用 ,均应加骨粉或
过磷酸钙适量。
生育适温　盆播保持 2 0 ℃左右 ,生育适温为
2 0 ～ 2 4 ℃,最高极限温度为 3 5 ℃,最低温度为 5 ℃。
冬季如要它正常生长开花 ,夜间室温必须保持在 1 5
℃左右。如昼夜温差维持在 7 ～ 1 0 ℃之间 ,就能使
植株生长健壮 ,保持花色鲜艳 ,花形美观 ,很少落蕾
和落花。
肥水管理　四季海棠不喜大肥。除在盆土中施
足基肥外 ,在春秋生长旺季 1 0 ～ 1 5 d追施 1 次腐熟
的人粪尿或稀薄的豆饼肥水 ,浓度为 2 0 %。夏季每
隔 2 0 d追施 1 次 ,浓度应减少一半。四季海棠在幼
苗时期 ,当见盆土稍干显白而叶色变淡时 ,即须浇
水;大苗则宜土干浇水。生长期间浇水要充足 ,每隔
2 ～ 3 d浇水 1 次 ,保持盆土湿润 ,并应经常向叶面喷
水。冬季要减少浇水量 ,每周浇 1 次 。
光照通风　四季海棠忌烈日直射 ,除冬季喜强
光照射以外 ,自晚春到初夏室外均应遮去中午阳光
暴晒。华北地区春末夏初气温高多干旱风 ,不宜放
置室外。夏季要放在通风良好荫棚内养护。
摘心整形　当幼苗高达 8 ～ 1 0 cm ,可在 4 ～ 5 节
的部位进行摘心 ,促其萌发侧枝。侧枝长成 4 ～ 6 cm
时 ,摘留 2 ～ 4 节 。摘心目的是促使形成良好的株
形 ,达到花繁叶茂的要求 。对经过改良的品种 ,分枝
性强 ,节间短 ,植株矮 ,不必摘心。花谢后应及时将
残花剪去 ,同时把枯黄叶和病叶一起剪去 ,促使不断
萌发新枝及花蕾。培育 2 ～ 3 a后的四季海棠 ,长势
渐衰 ,可在初秋或初夏从基部剪除植株 ,使其萌发新
枝 ,长成茂盛的株形。
防病治虫　如发现白粉病和茎腐病 ,除加强通
风外 ,可用 5 0 %代森锌水溶剂 1 0 0 0 倍稀释液喷雾。
如发现蚜虫和红蜘蛛的危害 ,可用鱼滕精 2 5 %8 0 0 ～
1 0 0 0 倍稀释液或敌敌畏 8 0 %乳油1 0 0 0 ～ 1 5 0 0倍
稀释液喷洒。
(张林生)
4 泡桐属植物同工酶分析 总第 1 2 4 期