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华北驼绒藜和帕米尔驼绒藜及F1代酯酶同工酶分析*

2012-12-03张力君乌仁其木格王玉静南斯勒玛乌仁陶格苏

草原与草业 2012年2期
关键词:帕米尔同工酶亲缘

方 浩,张力君*,乌仁其木格,王玉静,南斯勒玛,乌仁陶格苏

(内蒙古农业大学农学院,内蒙古 呼和浩特 010019)

华北驼绒藜(Caratoedes arborescens)为我国特产植物,主要分布于华北地区,帕米尔驼绒藜(C.?)原产于帕米尔地区,二者分布区存在相当程度的地理隔离。两种驼绒藜均具有株型大、叶量丰富、适应性强、可做饲草和生态建设材料利用等特点。二者在形态特征上区别十分明显。华北驼绒藜种源清晰,帕米尔驼绒藜的分类学地位则未见专门文献记载,两种驼绒藜之间的亲缘关系及杂交试验也未见报道。本研究试将两种驼绒藜杂交,其结果在理论上可为鉴定两种驼绒藜之间的亲缘关系、确定帕米尔驼绒藜的植物学地位提供生理学依据,在实践上或可融合两种驼绒藜之优良特性,探索培育驼绒藜杂交新品种。

同工酶是植物遗传特性的蛋白质表达方式之一,同工酶分析具有简便直观、清晰明确等优点,因此被广泛应用于对植物起源、分类、亲缘关系及遗传多样性的研究中〔1〕。本研究采用酶谱同工酶分析法对华北驼绒藜、帕米尔驼绒藜及其F1植株进行了比较研究。

1 材料与方法

华北驼绒藜来源于内蒙古农业大学牧草试验站。帕米尔驼绒藜种子2006年采收于美国Idaho州围场(NRCS Enclosure)中,其种质来源于亚洲Pamir地区,记载名称为Asian Winterfat(亚洲驼绒藜),“帕米尔驼绒藜”是我们为特指该种驼绒藜而暂用名。

以上两种驼绒藜在栽培生长3年后,于2010年8月7日~8月29日期间,以华北驼绒藜为父本,帕米尔驼绒藜为母本,进行套袋授粉〔2〕杂交工作,10月13日~10月24日采收种子,种子在室温下保存,2010年11月~12月间进行同工酶分析。

供试种子置于25℃恒温箱中发芽7d,取胚芽,采用垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行同工酶分析。测定、计算酶带Rf值及相对含量,Rf值=酶带迁移距离/前沿距离。

2 结果与分析

酯酶同工酶分析结果表明,华北驼绒藜、帕米尔驼绒藜及其F1代植株的酯酶同工酶酶谱各具特征(图1,表1)。

华北驼绒藜和帕米尔驼绒藜均有5条酶带,其中Rf值一致的酶带有3条,但酶带强度,包括带宽和色深,均有明显差异。在Rf=0.22和Rf=0.61处,华北驼绒藜与帕米尔驼绒藜对比有2条特有酶带,酶带较宽,而帕米尔驼绒藜在Rf=0.72处则有1条特有酶带。F1代具有4条明显酶带,其中继承了双亲的3条基带(Rf=0.13、Rf=0.57和Rf=0.77)和1条华北驼绒藜特征带(Rf=0.61),并有1条新增酶带(Rf=0.80),新增酶带色谱较深。

图1 驼绒藜酯酶同工酶酶谱1-4 华北驼绒藜 5-8F1代 9-11 帕米尔驼绒藜

表1 驼绒藜酯酶同工酶酶谱Rf值

3 讨论与小结

同丁酶是基因表达之产物,酶谱差异可反映基因型差异〔3〕。酯酶同工酶广泛存在于植物体内,参与多种重要理化代谢活动。酯酶同工酶是分析种属亲缘关系及品种鉴定的指标之一〔4〕。

从华北驼绒藜和帕米尔驼绒藜酯酶同工酶的酶带数目、Rf值、代宽、色深等特征分析,两种驼绒藜既有较强的相似性,又各具特征,说明二者之间具有较为紧密的亲缘关系。帕米尔驼绒藜在分类学上尚无确定地位,根据本试验酯酶同工酶的相似性以及杂交成功、产生子代,而且Fl代种子能够正常萌发诸多证据可以推论,帕米尔驼绒藜与华北驼绒藜亲缘关系较近,地理隔离并不构成二者之间实质性的遗传隔离。

〔1〕云锦凤,李瑞芬,米福贵 .冰草的远缘杂交及杂种分析〔J〕.草地学报,1997,5(4):221-225.

〔2〕刘锦,贾瑞芬,易津 .华北驼绒藜花粉萌发特性及不同授粉方式对其结实率的影响〔J〕.种子,2007,26(9):5-8.

〔3〕Tsegaye S,Belay G,Tesemma T.Relationships among tetraploid wheat(Tritlcum turgidum L.)landrace populations revealed by isozyme markers and agronomic traits〔J〕.Theoretical and Applied Genetics,1996,93(4):600-605.

〔4〕乌仁其木格,张力君,易津 .偃麦草属牧草种子同工酶比较研究〔J〕.内蒙古农牧学院学报,1999,20(2):49-52.

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