Fe+注入誘變蓮花突變體的Pod和Sod同工酶分析

摘要：以經(jīng)Fe+注入誘變的白洋淀紅蓮（Nelumbo nucifera var. Baiyangdian）突變體幼嫩葉片為材料，提取過氧化物酶（POD）同工酶和超氧化物歧化酶（SOD）同工酶，對蓮花POD和SOD同工酶進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳，檢測不同蓮花突變體POD和SOD同工酶酶譜的差異。結(jié)果表明，與對照相比，離子注入誘變后的白洋淀紅蓮不同突變體間POD和SOD同工酶酶譜發(fā)生了改變，在Rf 為0.09處，M4、M6突變體同時出現(xiàn)了特異性POD同工酶酶帶；在Rf為0.19處，M3、M5突變體同時出現(xiàn)了特異性POD同工酶酶帶；在Rf為0.33處，M2、M3、M4、M5突變體同時出現(xiàn)了特異性的POD酶帶；在Rf 0.55和0.63處，M1、M2突變體同時出現(xiàn)了POD酶帶；在Rf 為0.41處，M1、M2、M4、M5、M6突變體同時出現(xiàn)了特異性SOD同工酶酶帶。離子注入誘變獲得的不同蓮花突變體可以用POD和SOD同工酶進(jìn)行鑒定。

關(guān)鍵詞：白洋淀紅蓮（Nelumbo nucifera var. Baiyangdian）；Fe+注入；過氧化物酶同工酶；超氧化物歧化酶同工酶

中圖分類號：Q946.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）11-2575-03

低能離子注入技術(shù)作為生物物理誘變的一種新型技術(shù)，在園藝植物育種方面具有很大的應(yīng)用潛力。目前，離子注入技術(shù)已經(jīng)運(yùn)用在了白洋淀紅蓮（Nelumbo nucifera var. Baiyangdian）新品種選育中，研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)離子注入的蓮花在花型、花色、花期等方面發(fā)生了變化，這一變化極大地提高了作為中國傳統(tǒng)名花和重要經(jīng)濟(jì)植物蓮花的利用價值，但是這些有意義的性狀能否穩(wěn)定遺傳，是否具有遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)還不得而知。

同工酶可作為植物輻照效應(yīng)變化的一種生化分析手段，具有可靠性和可重復(fù)性[1]，是一種可以從分子水平上有效鑒別許多從外部形態(tài)上難以鑒別的變異的手段，其中過氧化物酶（POD）同工酶和超氧化物歧化酶（SOD）同工酶是常用的指示酶。有關(guān)研究表明，離子注入西瓜[2]、蘿卜[3]、水稻[4]、小麥[5]等均能引起過氧化物酶同工酶的酶活性和酶譜帶的變異，但對于離子注入白洋淀紅蓮引起的POD和SOD同工酶的影響未見報道。為此，進(jìn)行了經(jīng)離子注入誘變的白洋淀紅蓮?fù)っ缸兓难芯浚瑸殡x子注入白洋淀紅蓮的鑒定提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以未經(jīng)處理的白洋淀紅蓮為對照（CK）。離子種類Fe+，能量2 MeV，注入劑量1×1012 ions/cm2。選取離子注入誘變并且性狀可以穩(wěn)定遺傳的白洋淀紅蓮?fù)蛔凅w（M3代）蓮花1號（M1）、蓮花2號（M2）、蓮花3號（M3）、蓮花4號（M4）、蓮花5號（M5）、蓮花6號（M6）及對照（CK）（由北京師范大學(xué)蘇穎研究員提供）的幼嫩葉片作為試驗(yàn)材料。6種突變體及對照在形態(tài)上的差異主要表現(xiàn)為花型和花色的不同（表1）。

3 小結(jié)與討論

與對照相比，離子注入導(dǎo)致蓮花不同突變體之間POD及SOD同工酶酶譜出現(xiàn)了明顯的變化，通過同工酶譜帶可以將M1至M6區(qū)分開來。比如，在Rf為0.09處，M4、M6突變體同時出現(xiàn)了特異性POD同工酶酶帶，這一特征可以將M4、M6與其他突變體區(qū)分開來；在Rf為0.19處，M3、M5突變體同時出現(xiàn)了特異性POD同工酶酶帶，同樣這一特征可以將M3、M5與其他突變體進(jìn)行區(qū)分；在Rf為0.55和0.63處，M1、M2突變體同時出現(xiàn)了POD酶帶，同樣通過這一特征可以將M1、M2與其他突變體區(qū)分開來。這些研究結(jié)果表明在離子注入后，M1至M6不同突變體之間遺傳物質(zhì)發(fā)生了改變，這也得到了分子證據(jù)的支持[8，9]。

從聚類結(jié)果來看，POD及SOD同工酶酶譜的變化似乎與表型特征有一定的相關(guān)性，如M1與M2、M3與M5、M4與M6分別聚為一個類群，表明兩者親緣關(guān)系較近，遺傳物質(zhì)比較相似，從表型特征來看，除了花色不同外，兩者之間的花型特征非常相似。不過，從另一個方面可以看出，同工酶酶譜的差異沒有反映出花色的變化，所以，同工酶分析可以作為一種鑒定蓮花不同突變體的輔助手段，對于離子注入蓮花突變體的完全鑒定還需要結(jié)合分子生物學(xué)方面的資料。

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