方 浩,張力君*,烏仁其木格,王玉靜,南斯勒瑪,烏仁陶格蘇
(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)
華北駝絨藜(Caratoedes arborescens)為我國(guó)特產(chǎn)植物,主要分布于華北地區(qū),帕米爾駝絨藜(C.?)原產(chǎn)于帕米爾地區(qū),二者分布區(qū)存在相當(dāng)程度的地理隔離。兩種駝絨藜均具有株型大、葉量豐富、適應(yīng)性強(qiáng)、可做飼草和生態(tài)建設(shè)材料利用等特點(diǎn)。二者在形態(tài)特征上區(qū)別十分明顯。華北駝絨藜種源清晰,帕米爾駝絨藜的分類學(xué)地位則未見(jiàn)專門(mén)文獻(xiàn)記載,兩種駝絨藜之間的親緣關(guān)系及雜交試驗(yàn)也未見(jiàn)報(bào)道。本研究試將兩種駝絨藜雜交,其結(jié)果在理論上可為鑒定兩種駝絨藜之間的親緣關(guān)系、確定帕米爾駝絨藜的植物學(xué)地位提供生理學(xué)依據(jù),在實(shí)踐上或可融合兩種駝絨藜之優(yōu)良特性,探索培育駝絨藜雜交新品種。
同工酶是植物遺傳特性的蛋白質(zhì)表達(dá)方式之一,同工酶分析具有簡(jiǎn)便直觀、清晰明確等優(yōu)點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于對(duì)植物起源、分類、親緣關(guān)系及遺傳多樣性的研究中〔1〕。本研究采用酶譜同工酶分析法對(duì)華北駝絨藜、帕米爾駝絨藜及其F1植株進(jìn)行了比較研究。
華北駝絨藜來(lái)源于內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草試驗(yàn)站。帕米爾駝絨藜種子2006年采收于美國(guó)Idaho州圍場(chǎng)(NRCS Enclosure)中,其種質(zhì)來(lái)源于亞洲Pamir地區(qū),記載名稱為Asian Winterfat(亞洲駝絨藜),“帕米爾駝絨藜”是我們?yōu)樘刂冈摲N駝絨藜而暫用名。
以上兩種駝絨藜在栽培生長(zhǎng)3年后,于2010年8月7日~8月29日期間,以華北駝絨藜為父本,帕米爾駝絨藜為母本,進(jìn)行套袋授粉〔2〕雜交工作,10月13日~10月24日采收種子,種子在室溫下保存,2010年11月~12月間進(jìn)行同工酶分析。
供試種子置于25℃恒溫箱中發(fā)芽7d,取胚芽,采用垂直板聚丙烯酰胺凝膠電泳法進(jìn)行同工酶分析。測(cè)定、計(jì)算酶帶Rf值及相對(duì)含量,Rf值=酶帶遷移距離/前沿距離。
酯酶同工酶分析結(jié)果表明,華北駝絨藜、帕米爾駝絨藜及其F1代植株的酯酶同工酶酶譜各具特征(圖1,表1)。
華北駝絨藜和帕米爾駝絨藜均有5條酶帶,其中Rf值一致的酶帶有3條,但酶帶強(qiáng)度,包括帶寬和色深,均有明顯差異。在Rf=0.22和Rf=0.61處,華北駝絨藜與帕米爾駝絨藜對(duì)比有2條特有酶帶,酶帶較寬,而帕米爾駝絨藜在Rf=0.72處則有1條特有酶帶。F1代具有4條明顯酶帶,其中繼承了雙親的3條基帶(Rf=0.13、Rf=0.57和Rf=0.77)和1條華北駝絨藜特征帶(Rf=0.61),并有1條新增酶帶(Rf=0.80),新增酶帶色譜較深。
圖1 駝絨藜酯酶同工酶酶譜1-4 華北駝絨藜 5-8F1代 9-11 帕米爾駝絨藜
表1 駝絨藜酯酶同工酶酶譜Rf值
同丁酶是基因表達(dá)之產(chǎn)物,酶譜差異可反映基因型差異〔3〕。酯酶同工酶廣泛存在于植物體內(nèi),參與多種重要理化代謝活動(dòng)。酯酶同工酶是分析種屬親緣關(guān)系及品種鑒定的指標(biāo)之一〔4〕。
從華北駝絨藜和帕米爾駝絨藜酯酶同工酶的酶帶數(shù)目、Rf值、代寬、色深等特征分析,兩種駝絨藜既有較強(qiáng)的相似性,又各具特征,說(shuō)明二者之間具有較為緊密的親緣關(guān)系。帕米爾駝絨藜在分類學(xué)上尚無(wú)確定地位,根據(jù)本試驗(yàn)酯酶同工酶的相似性以及雜交成功、產(chǎn)生子代,而且Fl代種子能夠正常萌發(fā)諸多證據(jù)可以推論,帕米爾駝絨藜與華北駝絨藜親緣關(guān)系較近,地理隔離并不構(gòu)成二者之間實(shí)質(zhì)性的遺傳隔離。
〔1〕云錦鳳,李瑞芬,米福貴 .冰草的遠(yuǎn)緣雜交及雜種分析〔J〕.草地學(xué)報(bào),1997,5(4):221-225.
〔2〕劉錦,賈瑞芬,易津 .華北駝絨藜花粉萌發(fā)特性及不同授粉方式對(duì)其結(jié)實(shí)率的影響〔J〕.種子,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〕烏仁其木格,張力君,易津 .偃麥草屬牧草種子同工酶比較研究〔J〕.內(nèi)蒙古農(nóng)牧學(xué)院學(xué)報(bào),1999,20(2):49-52.