二倍體與四倍體寶塔菜的可溶性蛋白質(zhì)凝膠電泳分析

匡全

（江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，江西蓮塘，330000）

二倍體與四倍體寶塔菜的可溶性蛋白質(zhì)凝膠電泳分析

匡全

（江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝研究所，江西蓮塘，330000）

采用聚丙烯酰胺凝膠電泳（PAGE），分析了二倍體與四倍體寶塔菜葉片和塊莖中可溶性蛋白質(zhì)的譜帶分布情況。研究結(jié)果表明，四倍體寶塔菜塊莖和葉片表達(dá)出來的蛋白質(zhì)種類均比二倍體的多，且一些相同種類蛋白質(zhì)的含量比二倍體高。

寶塔菜；二倍體；四倍體；蛋白質(zhì)；電泳

寶塔菜（Stachys sieboldiiMiq.）學(xué)名草石蠶，又叫螺絲菜、地蠶、地牯牛等，為唇形科（Labiatae）水蘇屬（Stachys）多年生草本植物。地下塊莖富含大量淀粉和糖類等多種營養(yǎng)成分，具有很高的食用價值和藥用價值[1～2]。

蛋白質(zhì)是DNA編碼遺傳信息的表達(dá)產(chǎn)物，研究了相同生長環(huán)境下，二倍體和四倍體寶塔菜葉片與塊莖中蛋白質(zhì)的表達(dá)差異，為評價不同倍性的寶塔菜在生產(chǎn)中的優(yōu)越性提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

相同條件下培養(yǎng)的二倍體和四倍體寶塔菜，取嫩葉中部、切去葉脈，以及塊莖中部，然后分別準(zhǔn)確稱取0.5 g加入少量提樣緩沖液，冰浴研磨，勻漿后定容至3 mL，10 000 r/min離心15 min，加入等體積樣品處理液，混勻后貯于冰箱備用。

儀器：DYY-Ⅲ-4型穩(wěn)壓穩(wěn)流電泳儀 （垂直電泳槽）。

1.2 試驗方法

按文樹基[3]、鄒琦[4～5]的操作方法，配制30%丙烯酰胺（Acr）、1%甲叉雙丙烯酰胺（Bis）、10%過硫酸銨（AP）、分離膠儲液（3MTris-HCL，pH值 8.8）、濃縮膠儲液 （0.5M Tris-HCL，pH值6.8）、電極緩沖液、TEMED、樣品緩沖液、樣品處理液。

①配制凝膠，制備凝膠板。

②將制備好的凝膠板夾在電泳槽上，并向上下槽注入電極緩沖液，取下樣梳。將微量進(jìn)樣器針頭插入樣槽下部慢慢進(jìn)樣，每槽點樣20 μL。

③上槽接負(fù)極，下槽接正極，接通電源，先在120 V電壓下電泳20 min，再轉(zhuǎn)入170 V電壓下電泳4 h，電泳至溴酚藍(lán)標(biāo)志到達(dá)凝膠前沿為止。將電流、電壓調(diào)至零后斷電。

④電泳結(jié)束后取下玻板，揭掉膠布，抽出夾條，將兩塊玻板置于自來水龍頭下，借助水流，用解剖刀柄輕輕從板側(cè)縫間撬開玻板，將膠放入染色液中。

⑤染色。稱取0.2 g考馬斯亮藍(lán)G-250，溶解在含40%乙醇和7%醋酸的水溶液中，稀釋至200 mL。將膠板浸入此染液中在室溫下染色5～6 h，倒去染液，用水漂盡膠面染料，再把膠浸入脫色液中，更換幾次脫色液，直至背景清晰為止。

⑥拍照，根據(jù)電泳圖譜，找出不同倍性蛋白質(zhì)的共有譜帶、特有譜帶，從而比較兩種倍性之間蛋白質(zhì)譜帶的異同。

2 結(jié)果與分析

從電泳凝膠片中可清楚地看到，4個泳道中的譜帶很相似，說明相同種類植物表達(dá)出來的蛋白質(zhì)種類與含量大多數(shù)是相同的。

在可以分辨的譜帶（包括強帶、次強帶和可辨別的弱帶）中，可以數(shù)出四倍體葉片中蛋白質(zhì)譜帶為31條，比二倍體葉片的25條要多1條次強帶和5條弱帶，并且在靠近電泳起始處的泳道上多2段彌散帶（圖片右側(cè)網(wǎng)格線對應(yīng)區(qū)段），說明四倍體寶塔菜葉片表達(dá)出來的蛋白質(zhì)種類要比二倍體多幾種。值得注意的是，在相同位置，大多數(shù)的四倍體蛋白質(zhì)譜帶的信號比二倍體的強，很多四倍體的譜帶為強帶或次強帶，而對應(yīng)的二倍體譜帶就變成了弱帶，這說明四倍體葉片產(chǎn)生的同種蛋白質(zhì)的含量要比對應(yīng)二倍體的高。從電泳膠片或照片上未找到二倍體比四倍體信號強的譜帶，也沒找到二倍體泳道中存在四倍體所不具有的蛋白質(zhì)譜帶。

圖1 二倍體與四倍體寶塔菜凝膠電泳圖譜

同樣，對兩者塊莖的可溶性蛋白質(zhì)電泳譜帶比較可知，四倍體塊莖的蛋白質(zhì)譜帶為36條，二倍體比四倍體少5條，為31條，很多四倍體塊莖的蛋白質(zhì)譜帶均強于對應(yīng)的二倍體。所以可判斷出，四倍體塊莖表達(dá)出來的蛋白質(zhì)種類比二倍體的多，大多相同種類的蛋白質(zhì)的含量也比二倍體的高。

從圖1中還可以看出，四倍體的葉片與塊莖的蛋白質(zhì)譜帶存在較大的差別，在靠近泳道起始處，塊莖的譜帶有幾條強帶，而葉片的只有一條強帶和幾條陷入彌散帶中的弱帶；而在葉片的另一段彌散帶位置，對應(yīng)的塊莖譜帶也是一條強帶和幾條次強帶；在電泳方向的正前端，塊莖中蛋白質(zhì)的譜帶條數(shù)則比葉片中的少，并且信號強度也比葉片中的弱，特別是葉片中那條特強帶的信號要比塊莖所對應(yīng)的譜帶大得多。由此可推斷，寶塔菜塊莖中與儲藏有關(guān)的大分子量蛋白質(zhì)的種類和含量比葉片中的多；但葉片中與光合或呼吸等有關(guān)的代謝酶的種類和含量比塊莖中的多。通過對二倍體葉片和二倍體塊莖的蛋白質(zhì)譜帶比較，也可以得到類似的結(jié)論。

3 小結(jié)

通過聚丙酰胺凝膠電泳分析可知，二倍體與四倍體寶塔菜葉片和塊莖中的蛋白質(zhì)種類和含量存在差別。四倍體寶塔菜塊莖和葉片中的蛋白質(zhì)種類多余二倍體，且某些相同種類的蛋白質(zhì)含量也高于二倍體。

[1]王本輝.草石蠶的發(fā)展前景及栽培技術(shù)[J].甘肅農(nóng)村科技，2001（2）：35-35.

[2]秦志仁.寶塔菜栽培技術(shù)[J].長江蔬菜，1993（3）：14-15.

[3]文樹基.基礎(chǔ)生物化學(xué)實驗指導(dǎo)[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1995.

[4]鄒琦.植物生理生化實驗指導(dǎo)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1995.

[5]鄒琦.植物生理學(xué)實驗指導(dǎo).2版[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

Analysis on Soluble Protein Gel Electrophoresis in Diploid and Tetraploid of Stachys sieboldiiMiq.

KUANG Quan
(Horticultural Research Institute,Jiangxi Academy of Agricultural Sciences,Liantang,Jiangxi 330000)

Soluble protein spectral bands were analyzed in diploid and tetraploid ofStachys sieboldiiMiq.by polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE).The results showed that protein species in tuber and blade of tetraploid were more than that of diploid,and contents of some the same type protein in tetraploid were higher than in diploid.

Stachys sieboldiiMiq.;Diploid;Tetraploid;Protein;Electrophoresis

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.06.008

匡全（1977-），男，碩士，助理研究員，主要從事園藝作物研究，E-mail：qiang_quan@163.com

2011-02-12