烏鱧和雜交鱧4種同工酶的比較研究

1 材料與方法

1.1材料

實驗所用烏鱧采自微山湖野生種群，共計5尾，體長23～30cm，體重220～330g。雜交鱧采自微山縣特種水產養殖試驗場，為斑鱧(♀)×烏鱧(♂)雜交子1代，共計5尾，體長28～31cm，體重280～310g。

1.2方法

1.2.1樣品制備

將烏鱧和雜交鱧采用丁香酚麻醉后，低溫下分別迅速取其脾臟(p)、背部肌肉(j)、心臟(x)、肝臟(g)、眼睛(y)和腎臟(s)，置4℃冰箱中預冷的生理鹽水中，洗凈血水后，用濾紙吸去多余水分，稱重后置冷凍過的研缽中用剪刀剪碎，然后加入3倍體積(m/v)的4℃冰箱中預冷的0.05mol/L的Tris-HCl(pH8.8)緩沖液，置冰浴中研磨，研磨成漿后用移液槍吸入EP管中，4℃ 15000r/min離心30min，取上清液加入等體積的40%蔗糖溶液，置-20℃冰箱中保存備用。

1.2.2電泳及染色

采用聚丙烯酰胺垂直梯度凝膠電泳法，4種同工酶的編號、緩沖系統和凝膠濃度如表 1所示，電泳在4℃展示柜中進行。4種同工酶的染色參照文獻[4～6]的相關方法并適當調整改進，4種同工酶的命名和分析采用文獻[7～9]的方法，以各酶帶的相對遷移率(Rf)從小到大依次命名并順序編號。

表1 4種同工酶的編號、緩沖系統和凝膠濃度

2 結果與分析

2.1乳酸脫氫酶(LDH)的表達

烏鱧和雜交鱧的LDH電泳圖譜如圖1所示。由圖1可見，烏鱧和雜交鱧的乳酸脫氫酶表達基本一致，6種組織中一共表達出5條遷移速率不同的酶帶，有較強的組織差異性。其中，腎臟和脾臟中共表達出5條酶帶,心臟、肝臟和眼睛中表達出3條酶帶，眼睛和心臟中只表達出2條酶帶，肝臟中表達出4條酶帶，肌肉中只表達出2條酶帶。都以LDH-1表達量最多。烏鱧和雜交鱧LDH同工酶在各組織中的表達基本相同。

W.烏鱧，Z.雜交鱧；j.肌肉，s.腎臟，g.肝臟，y.眼睛，p.脾臟。圖2～4同。圖1 烏鱧和雜交鱧不同組織中LDH酶的表達圖譜

2.2蘋果酸脫氫酶(MDH)的表達

烏鱧和雜交鱧MDH的電泳圖譜如圖2所示。由圖2可見，烏鱧的MDH在心臟、肝臟和腎臟中表達出4條酶帶,在肌肉和眼組織中表達出2條酶帶,脾臟中表達出3條酶帶。而雜交鱧肌肉組織中表達出3條帶，不同于烏鱧肌肉組織。肝臟和心臟中同樣表達出4條酶帶，脾臟和眼組織中表達出2條酶帶，而腎臟表達出 3條酶帶。可見，烏鱧和雜交鱧MDH同工酶在6種組織中的表達具有明顯的組織特異性，同時也存在著物種特異性。另外，MDH在雜交鱧中表達量要高于在烏鱧中的表達量。

圖2 烏鱧和雜交鱧不同組織中MDH酶的表達圖譜

2.3乙醇脫氫酶(ADH)的表達

烏鱧和雜交鱧ADH的電泳圖譜如圖3所示。由圖3可見，烏鱧和雜交鱧中ADH的表達均具有明顯的組織特異性，且在相同組織中，烏鱧的表達量要高于雜交鱧的表達量。另外，烏鱧和雜交鱧相同組織中ADH的表達酶譜基本相似。腎臟和心臟中表達出2條酶帶，肝臟和脾臟中只表達出1條酶帶，而肌肉和眼睛中沒有表達。

圖3 烏鱧和雜交鱧不同組織中ADH酶的表達圖譜

2.4過氧化物酶(POD)的表達

一般認為烏鱧POD是由2個位點控制的四聚體酶。烏鱧和雜交鱧不同組織的POD電泳圖譜如圖4所示。由圖4可見，烏鱧和雜交鱧6種組織中POD酶譜共檢測到3～6條酶帶，其中肝臟中POD表達為6條譜帶，而肌肉、腎臟、心臟及脾臟中均具有3條酶帶；眼睛中檢測到4條酶帶。

3 討論

對烏鱧和雜交鱧6種組織中LDH、ADH、MDH和POD的研究發現，烏鱧和雜交鱧4種同工酶在6種組織中均表現出了一定的組織特異性，同時在某些同工酶譜中也表現出一定的品種差異性，有的甚至很明顯。如：雜交鱧肌肉組織中表達出3條帶，而烏鱧肌肉組織中只表達出2條酶帶；POD-1酶帶只在肝臟中有表達，而ADH-2酶帶在烏鱧脾臟中表達，在雜交鱧脾臟中則不表達。此外，烏鱧和雜交鱧的相同組織中的各種酶的表達強度也存在差異。同工酶基因的表達與物種和個體發育階段相關，基因的差別表達決定了不同品種、不同個體的發育過程[10]。

雜交子代基因的表達通常有父母本基因的同步表達、非同步表達和單方親本的基因表達等，當種間同工酶的遷移率相同而活性不同時，雜交子代的同工酶活性常介于兩親本之間[11]。本研究中，烏鱧和雜交鱧4種同工酶在6種組織中均表現出了一定的組織特異性，同時雜交鱧的同工酶表達和烏鱧比較也稍有差異，從這一點上來看，基本符合上述規律。劉凱等[12]研究了雜交鱧及其親本不同組織的同工酶表達情況，發現LDH和MDH 2種同工酶在各自群體內具有明顯的組織特異性，其雜交后代親本有一定的相似性，在同工酶酶譜中出現了互補帶和雜交帶，他認為符合雜交育種的一般規律。這與本研究結果也基本一致。但也存在差異，造成差異的原因是多方面的。如試驗樣品取自不同的地理種群，由于其生長環境不同，不同的地理種群產生的蛋白質會在種類和表達量上發生變化以進行不同的生態適應。此外，由于凝膠濃度、緩沖系統、電泳條件以及染色方法的不同，不同的電泳方法可產生不同的電泳圖像，也會導致不同的分析結果[13]。

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2017-05-08

山東省農業良種工程項目；山東省現代農業產業技術體系育種崗位項目(SDAIT-12-01)。

張龍崗(1982-)，男，碩士，助理研究員，主要從事魚類遺傳育種研究，zlg-0302@163.com。

[引著格式]張龍崗,劉羽清,朱樹人,等.烏鱧和雜交鱧4種同工酶的比較研究J.長江大學學報(自科版) ，2017，14(18)：33～36.

Q959.481；Q55

1673-1409(2017)18-0033-04

[編輯] 余文斌