全 文 ：第 30 卷 第 1 期 热 带 作 物 学 报 Vol．30 No．1
2009 年 1月 CHINESE JOURNAL OF TROPICAL CROPS Jan ．2009
几种番荔枝属果树的酯酶和多酚氧化酶同工酶分析
陆敏泉 1， 王家保 2*， 初 众 1， 赵家桔 2
1中国热带农业科学院香料饮料研究所， 海南万宁 571533；
2中国热带农业科学院环境与植物保护研究所， 海南儋州 571737
摘要 应用垂直板不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳技术对番荔枝属的 7 种果树共 14 份材料进行酯酶和多酚氧化酶同
工酶分析。 结果表明， 2 种同工酶共表现出 23 条酶带， 其中酯酶同工酶 9 条， 多酚氧化酶同工酶 14 条， 不同番
荔枝种间酶谱差异较大。 2 种同工酶酶谱除不能区分 2 份红毛榴莲和 2 份毛叶番荔枝外， 对其余的 10 份材料均
可区分。 实验用几个番荔枝种间的遗传距离在 0.000~0.895 之间， 聚类结果将 14 份番荔枝材料分成了 2 类。
关键词 番荔枝； 酯酶； 多酚氧化酶； 同工酶
中图分类号 S667.9
番荔枝（Annona spp.）是番荔枝科番荔枝属几种果树的泛称， 原产热带美洲， 我国约有 400 多年的栽
培历史， 在华南地区广泛分布。 近年来， 随着优良品种的引进推广， 番荔枝栽培面积逐步扩大[1]。 在我
国， 番荔枝主要依据果实及枝条等性状进行分类， 如红毛榴莲、 大果番荔枝、 白毛榴莲、 牛心番荔枝、 软
枝释迦、 粗鳞番荔枝、 细鳞番荔枝等[2]。 由于番荔枝多为有性品种， 以实生繁殖为主， 上述命名方式不能
很好地区分各个品种， 亦不能为进一步培育优良品种提供充分依据。 近年来引进一些杂交番荔枝的优良品
种， 如非洲骄傲等， 由于后代发生性状分离而不能用种子繁殖， 利用共砧则根系病害严重 [3]。 寻找与之嫁
接亲和的优良砧木资源成为推广这些优良品种的必然措施。 采用适当的方法恰当地评价番荔枝各种与品种
之间的遗传关系， 可为解决上述问题提供理论依据。 在国外， 已有研究者用 RAPD[4]、 同工酶[5]技术评价了
毛叶番荔枝若干品种的亲缘关系， 但针对国内的番荔枝资源没有类似的研究报道。 同工酶作为基因的分子
表型， 是一个比较灵敏的遗传指标， 已被广泛应用于果树品种鉴别、 亲缘关系分析等[6]。 本研究利用同工
酶技术对番荔枝属几种果树的遗传关系进行评价， 以期为番荔枝资源的优化利用提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
实验所用番荔枝材料的基本情况见表 1， 其中除 12号 “红毛榴莲 b” 保存于海南大学儋州校区外， 其
余 13 份材料均保存于中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所种质资源圃。 采取全光照下一年生枝
条上的中部功能叶片提取同工酶。
1.2 方法
1.2.1 同工酶提取 所采叶片用 ddH2O洗净， 滤纸吸干， 将 0.2 g左右叶片剪碎于玻璃研钵中， 加入 1 mL
冰上预冷的 0.1 mol/L pH8.0 Tris-HCl 提取缓冲液(含： 0.006 mol/L Vc+0.006 mol/L Cys+10％可溶性 PVP+
2％β-巯基乙醇＋0.006 mol/L 抗坏血酸)， 冰上充分研磨， 然后转入 1.5 mL 离心管中， 4 ℃下 8 000 r/min 离
心 20 min， 取上清液， 再加入等体积 50％甘油， 混匀， -20℃贮存备用。
1.2.2 凝胶制备 采用垂直板不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳。 按文献[7]介绍的方法制备聚丙烯酰胺凝胶，
作者简介：陆敏泉，男，1972年生，学士，助理研究员。主要从事热带香辛饮料及果树天然产物分析化学研究。
*通讯作者，王家保，E-mail: fdabo@163.com。
收稿日期：2008-07-30 修回日期：2008-12-08
热 带 作 物 学 报 30 卷
其中过硫酸铵、 核黄素均用过硫酸钾代替； 浓缩胶浓度 4％， 分离胶浓度 7％。
1.2.3 点样与电泳 多酚氧化酶和酯酶分别点样 40 μL 和 60 μL， 以溴酚蓝作前沿指示剂。 在 4 ℃的冰
箱中进行稳压电泳， 即溴酚蓝电泳在浓缩胶部分为 150 V， 当进入分离胶时加压至 250 V， 电泳约 5 h 后，
当溴酚蓝线移至离玻璃板下端 2～3 cm处时停止电泳。
1.2.4 染色 参照文献[8]的方法进行。
1.2.5 结果记录 染色后的凝胶在 DTB-2000W 凝胶成像分析系统（英国 UVI）上照相。 按文献[9]方法计
算迁移率（Rf）。 在各迁移率处酶带的有无和染色深浅绘制示意图。 重复提取样品 3次并进行电泳分析， 每
2次间隔 2周左右， 以每次重复中均清晰出现的酶位点作为分析依据。
1.2.6 数据分析 按照同一迁移距离处某条同工酶带的有无来编码 0-1 数据矩阵。 仅统计每次电泳中均
重复出现的带， 有记为 1， 无记为 0。 在 DPS 数据处理系统中[10]， 依据 0-1 矩阵计算各品种间的 Nei & Lee
遗传距离， 并用类平均法（UPGMA）进行聚类分析。
2 结果与分析
2.1 酯酶同工酶分析
供试番荔枝材料共显 9条酯酶同工酶酶带， 分成明显的 2个区。 慢带区有 2条带（Rf=0.21， 0.25）， 其
余在快带区 。 14 份供
试材料没有共有的酯酶
同工酶酶带， 整体差异
较大。 但有些种具有本
身特有的酶带， 如 2 与
13 两 份 刺 果 番 荔 枝
（A. muricata L.） 独 有
Rf=0.80 酶带 ， 有些材
料的酯酶同工酶酶谱表
现完全相同 ， 如 9 与
10； 11、 12与 14（图1）。
1 Annona squamosa L. cv.Ruanzhishijia
2 A. muricata L. !
3 # A. glabra L. # !
4 $% A. atemoya Hort. ex West $% &’()*+ ,-
5 &’() A. atemoya Hort. ex West cv. Africa Pride $% ./0123456708239: ,-
6 ;< A. squamosa L. cv. Culin ,-
7 => A. squamosa L. cv. Seedless !
8 ?@ A. atemoya Hort. ex West cv. Fenglishijia $% ./02A3
9 5# a A. cherimoya Mill. -a 5# BCDE
10 5# b A. cherimoya Mill.-b 5# BCDE
11 4567 a A. montana Macf.-a F !
12 4567 b A. montana Macf.-b F !
13 G567 A. muricata L. H I
14 9: A. reticulata L. 9: ./02A34567 ,-
说明：1~14表示表 1中相对应的 1~14号实验材料，下同。
图 1 番荔枝属几种果树的酯酶同工酶酶谱
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1期 陆敏泉等： 几种番荔枝属果树的酯酶和多酚氧化酶同工酶分析
2.2 多酚氧化酶同工酶分析
14 份番荔枝材料共显 14
条多酚氧化酶同工酶酶带 。
与酯酶同工酶相似， 14 份材
料没有共同的特征带， 种间
差异较大。 2 与 13、 9 与 10、
11与 12之间的酶带数量及迁
移率完全相同， 只是染色深
浅稍有不同。 有些材料具有特
征带， 如引自日本的白毛榴莲独有 1条 Rf=0.50的带， 非洲骄傲及其后代独有 1条 Rf=0.72的带（见图 2）。
2.3 遗传距离及聚类分析
供试番荔枝各种间的遗传距离最小的是 0.000（2 份红毛榴莲与 2 份毛叶番荔枝）， 最大的是 0.895（毛
叶番荔枝与白毛榴莲）， 平均为 0.580。 与其它材料的平均遗传距离最小的是无核番荔枝， 为 0.482； 最大
的是 4号， 即非洲骄傲的实生后代， 为 0.637（见表 2、 3）。
依据遗传距离的聚类结果表明， 在聚类距离 0.64 左右， 14 份番荔枝材料可分为 2 大类。 第Ⅰ类包括
牛心番荔枝、 红毛榴莲、 光叶番荔枝、 白毛榴莲和大果番荔枝等； 其余的为第Ⅱ大类， 包括杂交番荔枝和
普通番荔枝 2 个种 8 份材料。 在聚类距离 0.55 左右， 两大类又可各自分为两小类。 第Ⅰ类中， 红毛榴莲
图 2 番荔枝属几种果树的多酚氧化酶同工酶酶谱
. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
1 0.000
2 0.385 0.000
3 0.385 0.429 0.000
4 0.625 0.647 0.412 0.000
5 0.600 0.750 0.625 0.368 0.000
6 0.231 0.571 0.571 0.647 0.375 0.000
7 0.500 0.529 0.647 0.700 0.474 0.294 0.000
8 0.467 0.750 0.750 0.789 0.556 0.250 0.158 0.000
9 0.625 0.882 0.765 0.800 0.579 0.529 0.400 0.263 0.000
10 0.625 0.882 0.765 0.800 0.579 0.529 0.400 0.263 0.000 0.000
11 0.733 0.750 0.750 0.684 0.778 0.750 0.474 0.556 0.579 0.579 0.000
12 0.733 0.750 0.750 0.684 0.778 0.750 0.474 0.556 0.579 0.579 0.000 0.000
13 0.600 0.250 0.500 0.474 0.889 0.750 0.684 0.889 0.895 0.895 0.556 0.556 0.000
14 0.538 0.429 0.571 0.647 0.625 0.571 0.529 0.750 0.765 0.765 0.375 0.375 0.500 0.000
0.542 0.616 0.609 0.637 0.613 0.525 0.482 0.538 0.589 0.589 0.582 0.582 0.567 0.580
A. sqamosa L.
A. glabra L.
A. montana L.
A. reticulata L.
A. atemoya Hort et West
A. cherimoya L.
A. glabra L. 0.534
A. montana Macf. 0.652 0.750
A. reticulata L. 0.546 0.571 0.375
A. atemoya Hort ex West 0.477 0.596 0.673 0.674
A. cherimoya Mill. 0.518 0.765 0.579 0.765 0.547
A. muricata L. 0.636 0.464 0.653 0.464 0.716 0.889
说明： 根据表 2 数据计算。
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热 带 作 物 学 报 30 卷
和牛心番荔枝首先聚为类 A， 显示了较近的亲缘关系； 在
类 B中， 两份刺果番荔枝首先聚在一起， 然后再与光叶番
荔枝聚在一起， 亲缘关系较近。 第Ⅱ类中， 非洲骄傲及其
实生后代单独聚为类ⅰ， 而杂交番荔枝的另外一个品种凤
梨释迦却与无核番荔枝首先聚类， 随后再聚入类ⅱ。 所有
普通番荔枝品种都与毛叶番荔枝枝聚入类ⅱ， 结果显示普
通番荔枝与毛叶番荔枝亲缘关系较近（见图 3）。
3 讨论
本研究通过不同时间重复取样分析叶片 2 种酶的同工
酶带型， 初步探讨了番荔枝属几种重要果树的遗传关系，
结果与植物学分类相似。 如第Ⅰ类的红毛榴莲、 牛心番荔枝、 刺果番荔枝及光叶番荔枝的果实表面没有瘤
状突起或突起不明显， 有些种的果实表面着生大量表皮毛； 而第Ⅱ类的杂交番荔枝、 普通番荔枝、 毛叶番
荔枝果实表面均有突起的瘤状物。 第Ⅱ类的普通番荔枝与毛叶番荔枝的平均遗传距离最小， 且首先聚为一
类， 说明其亲缘关系最近（见表 2、 图 3）。 这可能是番荔枝属果树唯一能够种间杂交成功获得优良品种并
得到大面积推广的重要原因。 二者的杂交后代杂交番荔枝继承了父母亲本的优点， 但非洲骄傲与凤梨释迦
与亲本的亲缘关系不同， 前者与亲本差异较大， 而后者则与亲本关系较近（见表 2、 图 3）。
我国推广的番荔枝品种均为杂交番荔枝和普通番荔枝的一些品种， 但这两种番荔枝实生单株多不抗根
系病害， 如细菌性凋萎病、 根腐病等， 建园后植株陆续死亡， 给生产造成了巨大损失[11]。 寻找抗病砧木是
解决这一问题的根本途径。 接穗品种与砧木资源的亲缘关系远近是砧木选育的重要参考依据。 在我国热
区， 毛叶番荔枝由于不适应热带气候[12]而可能不宜用作基砧。 一般而言， 亲缘关系较近的资源之间嫁接亲
和性较高。 因此， 从种间遗传距离综合考虑（见表 3）， 高抗病的光叶番荔枝可以作普通番荔枝的砧木， 因
为光叶番荔枝与普通番荔枝之间的遗传距离较小， 亲缘关系较近。 同理， 以高抗病的山刺番荔枝作基砧，
毛叶番荔枝作中间砧木， 嫁接杂交番荔枝或普通番荔枝可能是较好的一种选择； 另外， 以光叶番荔枝为基
砧， 普通番荔枝作中间砧木， 嫁接杂交番荔枝也可能是可行的方案， 这还有待进一步的实验验证。
参 考 文 献
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聚类距离
图 3 番荔枝属几种果树的聚类结果
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1期 陆敏泉等： 几种番荔枝属果树的酯酶和多酚氧化酶同工酶分析
(责任编辑: 赵军明)
Isoenzymatic Analysis of Several Species
of Annona (Annona spp.)
Lu Minquan1, Wang Jiabao2, Chu Zhong1, Zhao Jiaju2
1 Spice and Beverage Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Xinglong, Hainan 571533;
2 Environment and Plant Protection Institute, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Danzhou,
Hainan 571737, China
Abstract Isoenzymes of esterase and polyphenol oxidase in leaves of 14 accessions of germplasm from 7 annona
species was analyzed by perpendicular plate discontinuous polyacrylamide gel electrophoresis. The results showed
that there were total 23 isoenzyme bands for the two enzymes: 9 bands for esterase and 14 bands for polyphenol
oxidase. Different species of Annona spp. had different isoenzyme patterns. According to the enzyme phenotypes,
10 accessions except 2 accessions of A. montana L and the 2 accessions of A. cherimoya L. were identified with
the two isoenzymes. The genetic distances among the accessions tested ranged from 0.000 to 0.895. Fourteen
accessions of the germplasm were classified into two groups when clustered by UPGMA.
Key words Annona spp.; esterase; polyphenol oxidase; isoenzyme
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