二倍体与四倍体宝塔菜的可溶性蛋白质凝胶电泳分析

匡全

（江西省农业科学院园艺研究所，江西莲塘，330000）

二倍体与四倍体宝塔菜的可溶性蛋白质凝胶电泳分析

匡全

（江西省农业科学院园艺研究所，江西莲塘，330000）

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE），分析了二倍体与四倍体宝塔菜叶片和块茎中可溶性蛋白质的谱带分布情况。研究结果表明，四倍体宝塔菜块茎和叶片表达出来的蛋白质种类均比二倍体的多，且一些相同种类蛋白质的含量比二倍体高。

宝塔菜；二倍体；四倍体；蛋白质；电泳

宝塔菜（Stachys sieboldiiMiq.）学名草石蚕，又叫螺丝菜、地蚕、地牯牛等，为唇形科（Labiatae）水苏属（Stachys）多年生草本植物。地下块茎富含大量淀粉和糖类等多种营养成分，具有很高的食用价值和药用价值[1～2]。

蛋白质是DNA编码遗传信息的表达产物，研究了相同生长环境下，二倍体和四倍体宝塔菜叶片与块茎中蛋白质的表达差异，为评价不同倍性的宝塔菜在生产中的优越性提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

相同条件下培养的二倍体和四倍体宝塔菜，取嫩叶中部、切去叶脉，以及块茎中部，然后分别准确称取0.5 g加入少量提样缓冲液，冰浴研磨，匀浆后定容至3 mL，10 000 r/min离心15 min，加入等体积样品处理液，混匀后贮于冰箱备用。

仪器：DYY-Ⅲ-4型稳压稳流电泳仪 （垂直电泳槽）。

1.2 试验方法

按文树基[3]、邹琦[4～5]的操作方法，配制30%丙烯酰胺（Acr）、1%甲叉双丙烯酰胺（Bis）、10%过硫酸铵（AP）、分离胶储液（3MTris-HCL，pH值 8.8）、浓缩胶储液 （0.5M Tris-HCL，pH值6.8）、电极缓冲液、TEMED、样品缓冲液、样品处理液。

①配制凝胶，制备凝胶板。

②将制备好的凝胶板夹在电泳槽上，并向上下槽注入电极缓冲液，取下样梳。将微量进样器针头插入样槽下部慢慢进样，每槽点样20 μL。

③上槽接负极，下槽接正极，接通电源，先在120 V电压下电泳20 min，再转入170 V电压下电泳4 h，电泳至溴酚蓝标志到达凝胶前沿为止。将电流、电压调至零后断电。

④电泳结束后取下玻板，揭掉胶布，抽出夹条，将两块玻板置于自来水龙头下，借助水流，用解剖刀柄轻轻从板侧缝间撬开玻板，将胶放入染色液中。

⑤染色。称取0.2 g考马斯亮蓝G-250，溶解在含40%乙醇和7%醋酸的水溶液中，稀释至200 mL。将胶板浸入此染液中在室温下染色5～6 h，倒去染液，用水漂尽胶面染料，再把胶浸入脱色液中，更换几次脱色液，直至背景清晰为止。

⑥拍照，根据电泳图谱，找出不同倍性蛋白质的共有谱带、特有谱带，从而比较两种倍性之间蛋白质谱带的异同。

2 结果与分析

从电泳凝胶片中可清楚地看到，4个泳道中的谱带很相似，说明相同种类植物表达出来的蛋白质种类与含量大多数是相同的。

在可以分辨的谱带（包括强带、次强带和可辨别的弱带）中，可以数出四倍体叶片中蛋白质谱带为31条，比二倍体叶片的25条要多1条次强带和5条弱带，并且在靠近电泳起始处的泳道上多2段弥散带（图片右侧网格线对应区段），说明四倍体宝塔菜叶片表达出来的蛋白质种类要比二倍体多几种。值得注意的是，在相同位置，大多数的四倍体蛋白质谱带的信号比二倍体的强，很多四倍体的谱带为强带或次强带，而对应的二倍体谱带就变成了弱带，这说明四倍体叶片产生的同种蛋白质的含量要比对应二倍体的高。从电泳胶片或照片上未找到二倍体比四倍体信号强的谱带，也没找到二倍体泳道中存在四倍体所不具有的蛋白质谱带。

图1 二倍体与四倍体宝塔菜凝胶电泳图谱

同样，对两者块茎的可溶性蛋白质电泳谱带比较可知，四倍体块茎的蛋白质谱带为36条，二倍体比四倍体少5条，为31条，很多四倍体块茎的蛋白质谱带均强于对应的二倍体。所以可判断出，四倍体块茎表达出来的蛋白质种类比二倍体的多，大多相同种类的蛋白质的含量也比二倍体的高。

从图1中还可以看出，四倍体的叶片与块茎的蛋白质谱带存在较大的差别，在靠近泳道起始处，块茎的谱带有几条强带，而叶片的只有一条强带和几条陷入弥散带中的弱带；而在叶片的另一段弥散带位置，对应的块茎谱带也是一条强带和几条次强带；在电泳方向的正前端，块茎中蛋白质的谱带条数则比叶片中的少，并且信号强度也比叶片中的弱，特别是叶片中那条特强带的信号要比块茎所对应的谱带大得多。由此可推断，宝塔菜块茎中与储藏有关的大分子量蛋白质的种类和含量比叶片中的多；但叶片中与光合或呼吸等有关的代谢酶的种类和含量比块茎中的多。通过对二倍体叶片和二倍体块茎的蛋白质谱带比较，也可以得到类似的结论。

3 小结

通过聚丙酰胺凝胶电泳分析可知，二倍体与四倍体宝塔菜叶片和块茎中的蛋白质种类和含量存在差别。四倍体宝塔菜块茎和叶片中的蛋白质种类多余二倍体，且某些相同种类的蛋白质含量也高于二倍体。

[1]王本辉.草石蚕的发展前景及栽培技术[J].甘肃农村科技，2001（2）：35-35.

[2]秦志仁.宝塔菜栽培技术[J].长江蔬菜，1993（3）：14-15.

[3]文树基.基础生物化学实验指导[M].西安：陕西科学技术出版社，1995.

[4]邹琦.植物生理生化实验指导[M].北京：中国农业出版社，1995.

[5]邹琦.植物生理学实验指导.2版[M].北京：中国农业出版社，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，硕士，助理研究员，主要从事园艺作物研究，E-mail：qiang_quan@163.com

2011-02-12