化学药剂诱导植物多倍体研究进展

植物多倍体诱导及其观察实验报告

植物多倍体的诱导及其鉴定 一、实验目的 1、通过实验，掌握化学诱导植物多倍体的原理以及方法，学习利用秋水仙素诱导植物多倍体的一般方法及多倍体诱导在植物育种上的意义。 2.学习利用细胞学方法观察鉴定多倍体的特点以及诱导染色体加倍后的细胞学表现，利用染色体分析的方法对多倍体的细胞做出准确判断。 二、实验原理 生物体的细胞核中都有相对稳定的染色体数目，这是物种的基本特征之一。多倍体是细胞中具有3个或3个以上的染色体组的生物体。在植物育种上，利用多倍体可以改良作物的经济性状，同时还可以利用多倍体克服远缘杂交过程中的障碍。 利用一些化学因素诱导植物产生多倍体，秋水仙素是诱导多倍体形成最有效和常用的药品之一，利用秋水仙素处理正在进行有丝分裂的细胞，可以抑制纺锤丝的形成，使细胞有丝分裂中期纺锤丝断裂或纺锤体形成受抑制，有丝分裂后期，复制的染色体无法移向两级，细胞内的染色体加倍，形成多倍体。因此在适宜浓度的秋水仙素作用下，它既可以有效的阻止纺锤体的形成，又不至于对细胞发生较大的毒害，因此，细胞经一定时期后仍可恢复正常，继续分裂，只是染色体数目加倍成为多倍性细胞，并在此基础上进一步发育成为多倍体植物。将秋水仙素处理的植物根尖，制成临时装片，利用显微镜观察根尖分生区细胞中的染色体数目而确定是否形成染色体。 三、实验材料、器具及试剂 1、实验材料：发芽的蚕豆，蚕豆幼苗 2、实验器具：显微镜、解剖针、小试管、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、吸水纸、试管、培养皿、烧杯。 3、实验试剂：秋水仙素： 0.1%浓度。 卡诺固定液：3份95％酒精与1份冰醋酸配制而成。 1mol/l盐酸，45%醋酸，改良苯酚品红，70%酒精。 四、实验步骤 1、取材：将种子消毒，并于无菌水中浸泡24小时后，将蚕豆种子（2n=16）培 养在培养皿内的湿滤纸上，室温或28℃发芽，待胚根长达1~2cm时， 取出萌发的种子，用自来水洗2~3次，备用。 2、预处理：将胚根长到1~2cm的蚕豆种子移到盛有0.1%秋水仙素的润湿的的吸 水纸的培养皿内，室温下处理48h,待观察到根部有膨大时取出固 定，与在水中进行培养的蚕豆种子（一般植物生长周期为17~18h） 做对照。同时，将实验组蚕豆根尖的生长情况与对照组的蚕豆根尖 生长情况拍照做对比。 3、固定: 取出秋水仙素处理的蚕豆种子，用清水洗净萌发的蚕豆种子上的秋水

植物多倍体的诱发和鉴定

植物多倍体的诱发和鉴定 一、实验目的 通过实验，进一步了解人工诱导多倍体的原理，并初步掌握用秋水仙素诱发多倍体的一般方法及细胞学鉴定。 二、实验原理 染色体是遗传物质的主要载体。每一个物种都具有特定的形态特征。各个物种细胞内染色体的数目都是相对恒定的，这是一个重要的生物学特征。染色体数目和结构的改变，将会导致生物性状的改变。遗传学中把二倍体生物配子中所具有的染色体成为一个染色体组，通常用n来表示。而一个染色体组中包含的染色体数目成为染色体基数，用x表示。同一个染色体组的各个染色体的形态、结构和连锁基因群都彼此不同，但它们构成一个完整而协调的体系。 细胞中染色体数目的变异类型有两类：整倍体变异和非整倍体变异。整倍体变异指体细胞中染色体数目按染色体组的基数（x）成倍数增加或减少的现象。具有两套染色体组的生物体成为二倍体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的整倍体为多倍体。多倍体按其来源可以分为：同源多倍体和异源多倍体，同源多倍体是指具有三个或三个以上相同染色体组的细胞或个体；异源多倍体是体细胞中含有两个以上不同类型染色体组的多倍体。 自然界中的多倍体主要存在于植物中，动物中的多倍体很少。多倍体可以在自然条件下产生，也可以人工诱导形成。人工诱导多倍体通常采用物理方法和化学方法。物理方法有高温、低温、超声波、嫁接和切断等，化学方法是使用秋水仙素、异生长素、萘骈乙烷来诱导多倍体。在诱导多倍体的方法中，以应用化学药剂更为有效，其中以秋水仙素效果最好，使用广泛。秋水仙素阻碍有丝分裂中细胞纺锤体的形成，这样细胞不能分离，产生染色体加倍的核。 本实验用适当浓度的秋水仙素处理洋葱或大蒜根尖，待根尖膨大后制片观察，可诱发多倍体。 三、实验材料 大蒜根尖 四、实验方法与步骤 （一）根尖多倍体的诱发 将大蒜去掉老根，置于盛水的培养皿上，25℃条件下培养发根，待不定根长出1cm时取出洗净，把水晾干后移到0.1%秋水仙素溶液中，根尖朝下，使根部浸没在药液中，于10℃培养箱中低温培养，直到根尖膨大为止。 （二）固定 用清水洗净根尖上的秋水仙素，剪取约1cm长的膨大根尖，以卡诺固定液固定2~24h，清水洗净固定液，再移入70%酒精保存。 （三）解离 将根尖放入小指管中，加1mol/L盐酸，量以没过根尖0.5cm即可，60℃恒温水浴锅中进行水解约6min。 （四）染色 倒掉解离液，用清水反复冲洗根尖，用解剖针切去1mm左右的根尖，置于载玻片上，

植物的多倍体培养

植物多倍体培养 4月10日起 摘要：植物多倍体是指每个细胞中的染色体数具有3套或更多套数的植物。随着染色体组倍数的增加，有可能使一些作物的经济性状发生有利的变化。因此，植物多倍体的研究和利用是育种工作中值得重视的途径之一。本次实验就是通过用拟南芥种子作为实验材料，通过培育多倍体拟南芥，来熟悉掌握一般的多倍体诱导的方法。 1.引言 1916年温克勒（H.Winkler）在番茄与龙葵的嫁接试验中发现，在愈伤组织长成的枝条中有番茄的四倍体。自1937年布莱克斯利（https://www.wendangku.net/doc/aa3409131.html,keslee）和埃弗里（A.G.Avery）利用秋水仙素诱发曼陀罗四倍体获得成功以后，各国相继展开人工诱发多倍体的试验研究。1947年，木原均、西山市三发表《利用三倍体无子西瓜之研究》，报导了三倍体无子西瓜选育成功。1959年，西贞夫等利用四倍体结球甘蓝和四倍体白菜杂交，成功地育成双二倍体新种——“白蓝”。目前，已有1000多种植的获得了多倍体。中国于20世纪50年代开始多倍体育种的研究。70年代以来，蔬菜多倍体育种取得许多重要进展，已培育出三倍体、四倍体西瓜，四倍体甜瓜以及萝卜、番茄、茄子、芦笋、辣椒和黄瓜等蔬菜多倍体材料。 多倍化后，多个等位基因互作产生了更多的组合和更多样的功能变化，从而比二倍体亲本拥有更高的杂合性和更迅速的环境适应力，表现为抗逆性增强及克服远缘杂交的不育性等特点而倍受园艺育种学家的青睐。 多倍化导致植物基因组发生部分或全部的重复，其后伴随着DNA排除、DNA同质化、基因沉默和染色体重排等，从而改变了二倍体祖先基因组中基因连锁关系、遗传平衡及遗传修饰式样赋予多倍体基因组新的细胞遗传学特性,使之在细胞形态、核型特征以及基因表达等方面表现出极大的生物学多样性，从而加速物种的进化。 经典理论认为，植物天然多倍体基因组主要起源于体细胞有丝分裂异常、未减数分裂配子融合和种间杂交三个途径。 目前的研究，特别是2003年拟南芥全基因组测序完成之后，多倍体的认识有了新的概念，像拟南芥这种典型的二倍体植物，基因组极小，但却是一个典型的endopolyploid，在生长过程中存在普遍的基因组多倍化事件，科学家研究认为是基因组的表达需要而使得拟南

植物化学杀雄研究进展

植物化学杀雄研究进展 陈知子 (湖南省新化县第三中学,湖南新化417600) 摘要:介绍了化学杀雄剂诱导植物雄性不育的变化,回顾了化学杀雄杂种优势利用研究的进展,阐述了化学杀雄杂种优势利用的特点,以及化学杀雄剂的设计思路和常用的化学杀雄剂。 关键词:化学杀雄剂;植物雄性不育;杂种优势 中图分类号:Q943 文献标志码:A 文章编号:1005-8141(2010)02-0143-03 Development of Chemistry I nduction of Male Sterility CHE N Zhi -zi (N o.3M iddle School of X inhua C ounty ,X inhua 417600,China ) Abstract :This article studied the brief introduction about the effect on the male sterility of plant induced by chemical hybridization agents (CH A ).Reviewed the research on the development of the CH A ,elaborated the advantage of the CH A com pared to genetic cross breeding and the method of design CH A. K ey w ords :chemical hybridization agents ;male sterility ;hybrid vig our 收稿日期:2009-07-15;修订日期:2010-09-15 作者简介:陈知子(1974-),女,湖南省新化县人,中学一级教师,湖南省新化县第三中学从事教学工作。 1　前言 随着人口的不断增长、耕地面积逐年减少,粮食问题越来越引起人们的重视。提高粮食作物单位面积的产量和质量是解决粮食问题的根本对策,其中很重要的一条途径就是作物杂种优势的利用。杂交优势利用基本上可分为遗传性的雄性不育杂种优势利用和生理性的化学杂种优势利用两大途径。 遗传性的雄性不育细胞核质互作雄性不育(Cyto 2plasm Male Sterility ,简称C MS )和核雄性不育(Nucleus Male Sterility ,简称NMS ),但因为稳定不育株的筛选以及受温度的影响有其一定的缺陷性,而利用化学杂交剂(Chemical Hybridization Agent ,简称CH A )诱导雄性不育配置杂交作物是目前杂种优势利用的一条比较有效的途径。 2　化学杂交剂的研究进展 化学杂交剂诱导作物雄性不育是目前杂种优势利 用的主要途径之一。化学杂交剂是一种用于处理自交作物、诱导雄性不育的化学物质。当在作物生殖生长的适宜时期喷施CH A ,能对雄配子有选择性地杀伤或阻滞其发育,造成花粉生理性不育;而对雌配子无不良影响或影响甚微,从而抑制自花授粉,导致异花授粉获得杂交种子。 国内有学者将化学杂交剂称为化学杀雄剂。CH A 的研究始于20世纪50年代初期。1950年,M oore 和 Naylor 分别报道了植物生长调节剂(Plant G rowth Regu 2lator ,简称PG R )马来酰肼(MH )诱导玉米可产生雄性不育株,从而开创了使用植物化学杂交剂使用的历史[1,2]。1951年,Laibach 和K ribben 报道了NAA 诱导番茄雄性不育;1952年,Rehm 报道了2,4-D 和三碘苯甲酸(TT BA )可诱导西瓜产生雄性不育[3]。早期的CH A 研究多为探索已知的PG R 诱导雄性不育的功能, 如马来酰肼、乙烯利、赤霉素等,但PG R 或因去雄率不高,对雌蕊育性存在影响,或对植株具有其他不良负作用,多不具备实用价值[4]。 20世纪70年代初CH A 的研究摆脱了PG R 的局 限,国外一些公司如R ohm&Hass 、Santo 、Shell 、Du P ont 、Lafarge C oppee 等都开始致力于研究新化合物类型CH A 的开发,如W L84811、LY -195295、Hybrex 、Sc2053、Sc1271、DABC O 等新型CH A 的出现,使CH A 的应用进 入了大面积试用或接近于商业制种阶段,对CH A 的研究进入了一个新阶段[5]。这些CH A 诱导作物雄性不育的效果有了很大提高,雄性不育率高于90%或95%以上,对雌蕊育性的影响趋小,毒性大大降低,施药的活性窗口越来越宽,成本也在逐渐降低[6]。 1990年以后,作物CH A 发展日渐成熟,特别是应 用于小麦杂交种生产的CH A 发展更快。国外科学工作者在小麦等作物上筛选出了许多种化学杂交剂,如 乙烯利、DPX3773(即K MS -1)、LY 195259、W L84811、RH0007、Sc2053和GE NESIS 用于诱导雄性不育研究, 其中以Sc2053和GE NESIS 应用最为广泛[7,8]。我国在 ? 341?资源开发与市场Res ource Development &M arket 201026(2) ?资源与环境?

植物多倍体诱导

植物多倍体的诱导及观察 一．目的要求 学习秋水仙素人工诱导多倍体的技术，了解诱导原理和常用的诱变方法。 二．原理 秋水仙素诱导植物多倍体的机制在于其能阻止正在分裂的分生细胞不能形成纺锤丝，使已纵裂的染色体不能彼此分向两极，从而形成一个加倍的核，进而发育成一个新的多倍体植株。三．试验材料、仪器及药品 材料：大麻种子 仪器及用品：培养皿、镊子、秋水仙素、蒸馏水、烧杯、玻棒、滴管、吸水纸 四．试验步骤 （1）本实验采用浸渍法：将事先泡好的种子分别装在10个培养皿中，每个培养皿中放20粒。分别采用0.15%、0.2%、 0.25%浓度的秋水仙素处理，分别进行24小时，36小时， 48小时的处理。对照的培养皿用蒸馏水处理。处理结束 后，用清水洗干净残余药液，在用蒸馏水培养。 （2）观察种子发芽情况并记录。 五．作业与思考题 （1）列表记录观察结果 表一种子发芽情况统计

（注：不同处理的培养皿中20粒种子的出芽情况） （2）变异最明显的处理与对照的比较 左：对照右：0.25%/36h的处理 上：对照下：0.25%/36h的处理 结果分析：通过不同浓度的秋水仙素处理大麻种子，我们可知，在不同浓度不同时间处理下的大麻种子出芽情况不一致。由表一知在浓度为0.2%，处理时间为36小时的情况下发芽率最高，而由图可知，在浓度为0.25%，处理时间为36小时的情况下，大麻种子的芽与对照相比较粗壮，长势良好。 （3）秋水仙素处理中要注意的问题 ①注意处理部位的选择 处理的组织应该是旺盛分裂的组织。如萌动的种子、正在膨大的芽、根尖、幼苗、嫩枝生长点、花蕾等。 ②注意药剂浓度和处理时间的选择 溶液的浓度不宜过高或过低。过高，会引起伤害，以至致死；过低，又不起作用。一般采用临界范围内的高浓度、短时间处理。 通常，草本浓度较低，木本浓度较高。

高中生物复习精讲精练 二倍体、多倍体、单倍体的比较及应用

课题54：二倍体、多倍体、单倍体的比较及应用【课标要求】染色体结构变异和数目变异。 【考向瞭望】染色体结构变异和数目变异可能会出现大的实验设计题目，考查环境污染对染色体变异的影响。 【知识梳理】一、低温诱导植物染色体数目变化的实验 （一）实验原理：低温抑制纺缍体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是染色体数目改变。 （二）方法步骤：洋葱根尖培养→固定→制作装片（解离→漂洗→染色→制片）→观察。 （三）试剂及用途 1、卡诺氏液：固定细胞的形态。 2、改良苯酚品红染液：使染色体着色。 3、解离液[15%的盐酸和95%的酒精混合液（1︰1）]：使细胞分散。 二、二倍体、多倍体与单倍体 （一）二倍体、多倍体、单倍体的比较 1、单倍体与二倍体、多倍体是两个概念系统，主要区别在于是由什么发育而来的，单倍体的概念与染色体组无关。单倍体一般含一个染色体组（二倍体生物产生的单倍体），也可以含两个、三个甚至更多个染色体组，如普通小麦产生的单倍体，就有三个染色体组。 2、二倍体、多倍体与染色体组直接相关，体细胞含有两个染色体组的个体叫二倍体，含有三个或三个以上的叫多倍体。 【思考感悟】（1）改良苯酚品红染液可以用什么试剂替代？（2）实验中的情况在自然界中能发生吗？ （1）可以用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料替代。（2）能，特别是在高原植物中。 【基础训练】 1、下面所列材料中，最适合用于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的是（C） A、洋葱鳞片叶表皮细胞 B、洋葱鳞片叶叶肉细胞 C、洋葱根尖分生区细胞 D、洋葱根尖成熟区细胞 2、低温和秋水仙素都能诱导染色体数目加倍，起作用的时期是（ B） A、细胞分裂间期 B、细胞分裂前期 C、细胞分裂中期 D、细胞分裂后期 3、果蝇的卵原细胞在减数分裂形成卵细胞过程中常常发生同源染色体不分开的现象，因此常常出现性染色体异常的果蝇，出现不同的表现型，如下表所示。

实验六植物多倍体的诱导及其细胞学鉴定

实验六植物多倍体的诱导及其细胞学鉴定 一、实验目的 通过实验掌握植物多倍体的方法和技术，观察多倍体的特点及染色体加倍后的细胞学表现。利用染色体分析的方法对多倍体的细胞作出准确判断。 二、实验原理 生物体的细胞核中都有相对稳定的染色体数目，这是物种的基本特征之一。多倍体是细胞中具有3个或3个以上的染色体组的生物体。自然界中有许多植物是多倍体，也是变异发生的重要途径之一。多倍体在形态较二倍体植物个体大，叶片上的气孔也很大，较易辩认。多倍体研究在育种具有重要的意义。利用一些诱发因素可以人工诱导植物产生多倍体。这些因素包括物理的因素、化学因素等。其中最为有效是化学药品是秋水仙素，秋水仙素colchicine（C22H25O6N）是1937年发现的，是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取出来的一种植物碱。能够抑制细胞有丝分裂时形成的纺锤体，染色体虽然完成了复制，但是不能形成两个子细胞，因而使染色体的数目加倍。含加倍的染色体的体细胞再分裂出来的子细胞，染色体数目都比原来的体细胞增加了一倍，就形成了一个多倍体植株。 三、实验试剂和用具 秋水仙素：0.02%、0.05%、0.1%浓度。 卡诺固定液：3份95％酒精与1份冰醋酸配制而成。 龙胆紫溶液：将0.5克龙胆紫溶解在100毫升，2％醋酸溶液中配制成0.5％龙胆紫溶液。 醋酸洋红溶液：将1克洋红与100毫升冰醋酸混合后煮沸，煮时可加锈铁钉一

枚，略具铁质的1％醋酸洋红染液能增强染色效果。 搪瓷盘、镊子、剪刀、烧杯、培养皿、恒温水浴锅、纱布、试管。 四、实验材料 催芽的玉米种子、玉米幼苗。 五、实验方法 （一）玉米种子的处理和检测 （1）玉米种子的处理：浸泡催芽的水稻种子的秋水仙素浓度为0.02%、0.05%、0.1%，浸泡时间为12h、24h、48h。浸泡后用蒸馏水冲洗三次，继续用培养皿培养一周。 （2）、多倍体检测：剪取根尖（或胚芽）2-3mm,投入盛有10%HCL的培养皿中解离10min，再清水漂系2次。将漂洗后的根尖（或胚芽）放入0.5％龙胆紫溶液或1％醋酸洋红溶液中染色3-5min，制片，然后镜检观察染色体的倍性。记录结果（表6-1）。 表6-1 玉米种子检测结果统计

第二章植物化学物题库

一、填空题 .多酚类化合物主要包括（）和（）两大类. .植物凝血素存在于（）和（）制品中，可能具有降低血糖地作用. .芥子油甙是主要存在于（）中地植物化学物.当咀嚼或其他机械性损伤后，可被内源性（）水解为生物活性物质.文档来自于网络搜索 ．植物雌激素可发挥（）和（）两种作用. .类胡萝卜素是（）和（）中广泛存在地植物次级代谢产物. .植物固醇主要存在于植物地( )及其( )中. .黄酮类化合物地许多生物学活性均与其（）活性有关. .硫化物包括所有存在于（）和其它球根状植物中地有机硫化物. .马铃薯由于贮存不当而长出地芽，其主要成分是（）. .当大蒜类植物结构受损时,蒜苷在（）地作用下形成蒜素. 二、单选题 .下面哪些属于植物化学物（） 维生素蛋白质胆固醇植物固醇 .大豆皂甙经酸性水解后其水溶性组分主要为（） 氨基酸糖类有机酸五环三萜类 .无氧型和有氧型类胡萝卜素地主要区别在于（） 分子中含有地氧原子地数目不同与氧结合地形式不同 对热地稳定性不同对酸碱地敏感性不同 .皂甙是一类具有苦味地化合物，在（）中含量特别丰富. 谷类豆类肉类蔬菜 .异硫氰酸盐属于（）类植物化学物 多酚类含硫化合物芥子油甙类植物固醇 .在植物界分布最广、最多地黄酮类化合物是（） 儿茶素葛根素槲皮素大豆素 .在一些国家允许作为食品添加剂用于饮料地植物化学物是（） 类胡萝卜素多酚皂甙芥子油甙 .植物蛋白酶抑制剂在谷类地（）中含量更高. 种籽谷皮胚乳胚芽 .异黄酮和木聚素属于多酚类物质,但是从生物学作用上讲,它们也属于（） 硫化物植物凝血素植物雌激素芥子油甙 三、多选题 .下面有关植物化学物地正确说法是（） 植物化学物是植物地初级代谢产物 植物化学物属于非营养素 植物化学物对健康具有有害和有益地双重作用 植物化学物具有抗癌作用 维生素原也是植物化学物地一种 .下面哪些物质属于多酚类植物化学物（） 槲皮素吲哚儿茶素大蒜素异硫氰酸盐 .下面哪些物质本身就具有雌激素活性（） 大豆异黄酮大豆皂甙大豆甙染料木黄酮异黄酮 .大蒜中含有地维生素主要有（）

植物多倍体在植物育种中的作用和意义共6页文档

植物多倍体在植物育种中的作用和意义2019-08-29 09:11:08| 分类：生物技术|举 一个物种细胞中染色体形态结构和数目的恒定性是这个种的重要特征。我们把二倍体个体中能维持配子或配体正常功能的、最低数目的一套染色体称为染色体组或基因组。当生物体内细胞染色体组数达到3组或3组以上者，称为多倍体。多倍体在植物进化中有很重要的意义。随着植物自然演化地位的提高，多倍体所占比例增大。据有关资料显示，自然界中，多倍体在裸子植物中占物种的13%，在单子叶植物中占42.8%,在双子叶植物中占68.6%,即显花植物中约有一半的物种是通过多倍体途径形成的次生种,其中有些是在一个属内存在着不同倍数的种,有些是在同一种内存在着不同倍数的品种。遗传学上把一个属内不同种的染色体按某一基数而倍增的现象称为染色体倍数性系列，或多倍体系列。处在倍数性系列上的植物，因其基因剂量存在差异、所以各有相异的表型，它们在细胞染色体尚未数清以前，就早已为形态分类学家区分为不同的种群。 多倍体(polyploid)是高等植物染色体进化的显著特征。一般所讲的多倍体是指染色体组的数目在3(3n)或3以上(>3n)的个体、居群和种，如3倍体(3n)、4倍体(4n)、5倍体(5n)等都是多倍体。多倍体的种类，根据产生方法分为：天然多倍体(natural polyploid)和人工多倍体(artificial polyploid)；根据染色体来源分为同源多倍体(homologous polyploid)，增加的染色体来源于同一物种和异源多倍体（heterologous polyploid），增加的染色体来源于不同的物种或不同的属；根据染色

植物化学物的概念与分类

植物化学物的概念与分类，植物化学物种类繁多，其概念和分类如下： 1.植物化学物的概念：植物化学物由种类繁多的化学物质组成，根据其代谢产物的产生过程将代谢产物分为初级代谢产物和次级代谢产物。前者是指在植物生命过程中，获得能量的代谢过程所产生的最基本的、共有的一些成分，这些成分一般是植物的营养物质，主要包括蛋白质、脂肪、碳水化合物，其主要作用是参与植物细胞的能量代谢和结构重建。次级代谢产物是植物代谢产生的多种低分子量的末端产物，通过降解或合成产生不再对代谢过程起作用的化合物。这些产物除个别是维生素的前体物（如β-胡萝卜素）外均为非营养素成分， 现已将它们统称为植物化学物。 从广义上讲，植物化学物是生物进化过程中植物维持其与周围环境（包括紫外线）相互作用的生物活性分子。当我们吃植物性食品时，就会摄取到各种各样的植物次级代谢产物。植物次级代谢产物对植物本身而言具有多种功能，如保护其不受杂草、昆虫及微生物侵害，作为植物生长调节剂或形成植物色素，维系植物与其生长环境之间的相互作用等。从化学结构上讲，这些次级代谢产物种类众多；从数量上讲，与初级代谢产物相比又微乎其微。早在20世纪50年代Winter等人就提出植物次级代谢产物对人类有药理学作用，然而直到近年来营养科学工作者才开始系统地研究植物中这些生物活性物质对机体健康的 促进作用。 植物次级代谢产物对健康具有有益和有害的双重作用。过去我们认为并一直强调在植物性食品中它们是天然毒物并对人体健康有害（如马铃薯和西红柿中存在的配糖碱、树薯中存在的氰化甙等），或因限制营养素的利用而被认为是"抗营养"物质。对植物化学物有益作用的认识始于对农场动物的观察，这些家畜常常是连续几个月只喂饲单一的植物草料，然而却能正常生长和发育，这种情况与发达国家人群的膳食营养状况是元法相比的。在正常摄食条件下，几乎所有天然成分对机体都是无害的（除少数例外，如马铃薯中的龙葵素），而且许多过去认为对健康不利的植物化学物也可能存在各种促进健康的作用。例如过去一直认为各种卷心菜中存在的蛋白酶抑制剂和芥子油甙是有害于健康的，然而现在却发现它们有明显的抗氧化和抑制肿瘤的作用。在过去的二十几年中，人们对多吃富含蔬菜和水果的膳食有益于健康的认识逐渐加深。大量的流行病学调查结果证明，在蔬菜和水果中含有一些生物活性物质，它们具有保护人体和预防诸如心血管病和癌症等慢性疾病的作用，因此又重新引起了营养 科学工作者对植物化学物的兴趣。 迄今为止，天然存在的植物化学物的总数量还不清楚，但估计有60000～100000种。就混合膳食而言，每天摄入的植物化学物约为1.5g，而对素食 者来讲可能会更高一些。 2.植物化学物的分类：植物化学物可按照它们的化学结构或者功能特点进行分类。几种主要的植物化学物见下表，从该表中可见它们的生理作用有很大区 别。

植物的多倍体培养

植物的多倍体培养 植物多倍体培养 4 月10 日起 摘要：植物多倍体是指每个细胞中的染色体数具有3 套或更多套数的植物。随着染色体组倍数的增加，有可能使一些作物的经济性状发生有利的变化。因此，植物多倍体的研究和利用是育种工作中值得重视的途径之一。本次实验就是通过用拟南芥种子作为实验材料，通过培育多倍体拟南芥，来熟悉掌握一般的多倍体诱导的方法。 1. 引言 1916 年温克勒( H.Winkler )在番茄与龙葵的嫁接试验中发现，在愈伤组织长成的枝条中有番茄的四倍体。自1937 年布莱克斯利( https://www.wendangku.net/doc/aa3409131.html,keslee )和埃弗里( A.G.Avery ) 利用秋水仙素诱发曼陀罗四倍体获得成功以后，各国相继展开人工诱发多倍体的试验研究。 1947 年，木原均、西山市三发表《利用三倍体无子西瓜之研究》，报导了三倍体无子西瓜选育成功。1959 年，西贞夫等利用四倍体结球甘蓝和四倍体白菜杂交，成功地育成双二倍体新种——“白蓝”。目前，已有1000多种植的获得了多倍体。中国于20世纪50 年代开始多倍体育种的研究。70 年代以来，蔬菜多倍体育种取得许多重要进展，已培育出三倍体、四倍体西瓜，四倍体甜瓜以及萝卜、番茄、茄子、芦笋、辣椒和黄瓜等蔬菜多倍体材料。 多倍化后，多个等位基因互作产生了更多的组合和更多样的功能变化，从而比二倍体亲本拥有更高的杂合性和更迅速的环境适应力，表现为抗逆性增强及克服远缘杂交的不育性等特点而倍受园艺育种学家的青睐。 多倍化导致植物基因组发生部分或全部的重复，其后伴随着DNA排除、DNA同质化、 基因沉默和染色体重排等，从而改变了二倍体祖先基因组中基因连锁关系、遗传平衡及遗传修饰式样赋予多倍体基因组新的细胞遗传学特性, 使之在细胞形态、核型特征以及基因表达等方面表现出极大的生物学多样性，从而加速物种的进化。 经典理论认为，植物天然多倍体基因组主要起源于体细胞有丝分裂异常、未减数分裂配子融合和种间杂交三个途径。 目前的研究，特别是2019 年拟南芥全基因组测序完成之后，多倍体的认识有了新的概念，像拟南芥这种典型的二倍体植物，基因组极小，但却是一个典型的endopolyploid ，在生长过程中存在普遍的基因组多倍化事件，科学家研究认为是基因组的表达需要而使得拟南 芥在生长过程中基因组不断的复制自我，因此，自身的基因型以及内源加倍在目前也被认为是多倍体产生的一个重要途径 人工诱导多倍体的方法很多（在以大蒜根尖多倍体鉴定中）已详细说明，分为物理的（温度剧变、机械损伤、各种射线处理等）和化学方法的（各种植物碱、麻醉剂、植物生长激素等）诱导方法。其中，秋水

百合属植物化学成分及其生物活性的研究进展

※专题论述 食品科学 2018, V ol.39, No.15 323百合属植物化学成分及其生物活性的研究进展 胡 悦1,2，杜运鹏2，田翠杰3，张秀海2，任建武1,* （1.北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083；2.北京农业生物技术研究中心，北京市功能花卉工程技术研究中心， 北京市农林科学院，北京 100097；3.天津市北大港湿地自然保护区管理中心，天津 300270） 摘?要：百合属植物药食兼用、营养丰富，近年来已成为天然产物化学的研究热点。目前国内外对百合的研究仍较薄弱，一方面已开展研究的种较少，仍有许多种未被研究；另一方面百合研究主要集中于验证生物活性阶段，后续功能成分的分离、功能性食品和药品的开发方面也应继续加强。本文综述了百合属植物化学成分，包括多糖、皂苷、生物碱、酚类和甾类糖苷的研究进展，及其作为食品和药品的传统用途及生物功能，并对未来的研究方向进行展望。关键词：百合；营养成分；活性物质；生物活性 A Review of Chemical Components and Their Bioactivities from the Genus Lilium HU Yue 1,2, DU Yunpeng 2, TIAN Cuijie 3, ZHANG Xiuhai 2, REN Jianwu 1,* (1. College of Biological Sciences and Technology, Beijing Forestry University, Beijing 100083, China; 2. Beijing Agro-biotechnology Research Center, Beijing Functional Flower Engineering Technology Research Center, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100097, China; 3. Tianjin Beidagang Wetland Nature Reserve Management Center, Tianjin 300270, China) Abstract: Plants from the genus Lilium are used for both medicinal and culinary purposes as a rich source of nutrients. In recent years, they have aroused tremendous research interest in the field of natural product chemistry. However, to date, limited research efforts have been dedicated to the study of Lilium . Only a few Lilium species have been studied. Furthermore, most of the current studies concentrate on the validation of bioactivities, and thus more efforts are needed to study the separation of functional constituents and to develop functional foods and pharmaceuticals from Lilium . This paper summarizes recent progress in the study of nutrients and bioactive components including polysaccharides, saponins, alkaloids, phenols and steroidal glycosides in Lilium as well as its traditional medicinal and culinary applications and bioactive functions. Moreover, future research directions are also proposed. Keywords: Lilium ; nutrient; bioactive substance; bioactivity DOI :10.7506/spkx1002-6630-201815047 中图分类号：S567.23 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2018）15-0323-10 引文格式： 胡悦, 杜运鹏, 田翠杰, 等. 百合属植物化学成分及其生物活性的研究进展[J]. 食品科学, 2018, 39(15): 323-332. DOI :10.7506/spkx1002-6630-201815047. https://www.wendangku.net/doc/aa3409131.html, HU Yue, DU Yunpeng, TIAN Cuijie, et al. A review of chemical components and their bioactivities from the genus Lilium [J]. Food Science, 2018, 39(15): 323-332. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201815047. https://www.wendangku.net/doc/aa3409131.html, 收稿日期：2017-04-29 基金项目：北京市科委项目（Z161100000916004）；北京市农林科学院青年基金项目（201619）； 国家自然科学基金青年科学基金项目（31601781）；北京市农业科技项目（20160109） 第一作者简介：胡悦（1994—），女，硕士研究生，研究方向为天然产物研究开发。E-mail ：1506360692@https://www.wendangku.net/doc/aa3409131.html, *通信作者简介：任建武（1967—），男，教授，博士，研究方向为天然产物研究开发。E-mail ：jianwur@https://www.wendangku.net/doc/aa3409131.html, 百合科（Liliaceae ）、百合属（Lilium ）植物分布于 北半球温带地区，约有110～115 个种。我国是百合属植 物的主要分布区域之一，约有55 个种。近年来，人工培 育的百合品种逐渐增多，目前登录品种超过2万 个。百合素有“云裳仙子”之称，其花朵硕大、花色艳丽、花姿百态、芳香怡人。许多百合属物种包括栽培品种和野生驯化种被人们广泛栽培，皆因为其美学价值。此外，百合鳞茎肉质肥厚、多片、色泽洁白、味甜清香、略有苦

园艺植物多倍体的诱导和鉴定 李腾飞

园艺植物多倍体的诱导和鉴定 中荷1001 李腾飞 一、多倍体的诱导： 物理方法温度骤变、机械创伤、辐射处理等都有可能诱发多倍体的产生。 化学方法主要是利用秋水仙素诱导多倍体。 生物方法： 有性杂交获得多倍体 组织培养获得多倍体 1、秋水仙素诱导多倍体：秋水仙素是从百合科植物秋水仙的器官和种子中提取出来的一种剧毒的植物碱。纯品为无色或淡黄色针状结晶，熔点155℃，有苦味，易溶于冷水、酒精、氯仿和甲醛。通常用水或酒精作溶媒。 秋水仙素诱导多倍体的原理：秋水仙素与正在分裂的细胞接触后，可抑制微管的聚合过程，不能形成纺锤丝，使染色体无法分向两极，从而产生染色体加倍的核。 适宜浓度的秋水仙素溶液，能阻碍纺锤丝的形成，但对染色体结构无明显影响。处理的细胞在一定时间内可恢复正常，重新进行分裂。 诱导方法：①浸渍法：可用溶液浸渍幼苗、新梢、插条、接穗、种子及球根类蔬菜、花卉等材料。为避免蒸发，宜加盖，

避光。 一般发芽种子处理数小时至3d或多至10d左右。秋水仙碱能阻碍根系的发育，处理后要用清水洗净后再播种。发芽种子的胚根，处理后往往受到抑制，发根较慢，为利于根的生长，可在药液中添加适当生长素。处理插条、接穗一般1-2d。处理幼苗时，为避免根系受害，可将盆钵架起来倒置，使茎端生长点浸入秋水仙碱溶液中。 ②涂抹法 把秋水仙碱按一定浓度配成乳剂，涂抹在幼苗或枝条的顶端，处理部位要适当遮盖，以减少蒸发和避免雨水冲洗。 ③滴液法 对较大植株的顶芽、腋芽处理时可采用此法。常用的水溶液浓度为0.1%~0.4%，每日滴一至数次，反复处理数日，使溶液透过表皮渗入组织内部。如溶液在上面停不住时，可将小片脱脂棉包裹幼芽，再滴加溶液，浸湿棉花。 ④套罩法 保留新梢的顶芽，除去顶芽下面的几片叶，套上一个防水的胶囊，内盛有含1%秋水仙碱的0.65%的琼脂，经24h即可去掉胶囊。这种方法的优点是不需加甘油，可避免甘油引起药害。 ⑤毛细管法 将植株的顶芽、腋芽用脱脂棉或纱布包裹后，将脱脂棉与纱

植物多倍体的诱导及细胞学鉴定

植物多倍体的诱导及细胞学鉴定 实验时间：4月6日 摘要一个物种细胞中染色体形态结构和数目的恒定性是这个种的重要特征。我们把二倍体个体中能维持配子或配体正常功能的、最低数目的一套染色体称为染色体组或基因组。当生物体内细胞染色体组数达到3组或3组以上者，称为多倍体。多倍体在植物进化中有很重要的意义。本实验利用大蒜作为试验材料，利用秋水仙素诱导，使生长出多倍体根尖。然后通过制作大蒜根尖压片，观察染色体的数目，以鉴定大蒜根尖细胞是否为多陪细胞。（本实验报告主要从多倍体的鉴定方面展开，而多倍体培育方面，将在下次报告中给出。） 1.引言 生物体的细胞核中都有相对稳定的染色体数目，这是物种的基本特征之一。遗传学中，将二倍体生物一个配子的染色体总和称为染色体组，也叫基因组，用n表示。以下是几种常见模式生物的染色体组数目：玉米，2n=20；拟南芥，2n=10；果蝇，2n=8；小鼠，2n=40；水稻，2n=24。又如，小麦染色体组可表示为2n=6x=42。其中x表示每一个染色体组的染色体数，称为染色体基数，它是物种演化过程中的染色体倍数性的关系。 多倍体是指细胞中具有3个或3个以上染色体组的细胞或个体,而多倍体可以分为:同源多倍体(具有3个以上相同染色体组的细胞或个体，且染色体组来源于同一物种（AAA，AAAA）)、异源多倍体(具有3个以上染色体组且染色体组来源于不同物种，通常由不相同的种杂交的杂种再经过染色体加倍而来（AABB，AABBDD）)。在自然界中许多植物都是多倍体，大约有30％～35％的被子植物，其中70％的禾本科植物属于多倍体，它们在植物进化中起了重要的作用，也是植物发生变异的重要途径之一。 多倍体植物，一般被认为是适应恶劣自然环境的结果，如我国西南部地区，温度变化激烈，紫外线辐射强，许多植物产生了多倍体类型。在自然界中，大多是因为温度骤变，导致细胞分裂时染色体不分离，从而形成了多倍体。 植物多倍体有许多特性，其中一些特性也为农业经济发展提供了帮助。巨大性，随着染色体加倍，细胞核和细胞变大，组织器官也变大，根、茎粗壮，叶宽厚、色深、花大、色艳、气孔、花粉粒、果实、种子大；可孕性低，多倍体特别是三倍体是高度不孕的，表现----

营养学：植物化学物

肉碱功能：肉碱可以转运活化的长链脂肪酸进入线粒体内膜，促进有氧代谢和无氧代谢 类胡萝卜素生理功能： （1）抗氧化作用：类胡萝卜素含有许多双键，具有显著的抗氧化活性，能抑制脂质过氧化，减少自由基对细胞DNA、蛋白质和细胞膜的损伤，预防与氧化损伤相关的多种疾病。（2）抗肿瘤作用：类胡萝卜素抗癌作用的可能机制与其抗氧化、诱导细胞间隙通讯、调控细胞信号传导、抑制癌细胞增殖、诱导细胞分化及凋亡、抑制致癌物形成、增强免疫功能等有关。 （3）增强免疫功能：类胡萝卜素能增强机体的免疫功能，还能促进某些白细胞介素的产生而发挥免疫调节功能。 （4）保护视觉功能：叶黄素在黄斑区域内高浓度聚集，是视网膜黄斑的主要色素。由于叶黄素的吸收峰与蓝光吸收光谱相对应，能吸收大量近于紫外线的蓝光，从而保护视网膜免于光损害。 植物固醇生理功能： （1）降低胆固醇作用：降低胆固醇是植物固醇的一个主要作用，植物固醇能将小肠腔内胆酸微团中的胆固醇替换出来，或抑制肠腔内游离胆固醇的酯化，妨碍乳糜微粒的形成，或竞争性抑制肠胆固醇转运蛋白对胆固醇的转运，从而降低胆固醇的吸收。 （2）抗癌作用：人群研究表明植物固醇能降低一些癌症的发病风险。其抗癌作用的可能机制包括：阻碍细胞周期、影响细胞膜结构与功能、诱导细胞凋亡、阻止肿瘤细胞转移、激素样作用、调节免疫、降低胆酸代谢物的浓度。 （3）调节免疫功能：植物固醇能选择性地促进辅助性TH1的细胞免疫功能，抑制TH2细胞分泌IL—4、IL—6和IL—10，研究表明，植物固醇可通过影响TH1-TH2平衡而对自身免疫性疾病及病毒感染产生作用。 （4）其他作用：植物固醇可将降低体内C-反应蛋白水平，表明其具有一定的抗炎作用。谷固醇能使脂质过氧化物降低30%。植物固醇对试验动物可引起雌激素效应，提示其对生殖系统具有潜在的影响。 皂苷生理功能： （1）调节脂质代谢，降低胆固醇： （2）抗微生物作用 （3）抗肿瘤作用 （4）免疫调节作用 （5）抗氧化作用 （6）其他：调节神经兴奋与抗疲劳作用 芥子油苷生理功能： （1）对肿瘤的预防和抑制作用 （2）对氧化应激的双向调节作用 （3）抗菌作用 （4）其他：ITCs具有机体免疫功能、抗炎多酚类化合物生理功能： （1）抗氧化作用（2）抗肿瘤作用 （3）保护心血管 （4）抑制炎症作用 （5）抗微生物作用 （6）其他作用：黄酮类化合物具有抗突变、抗衰老、增强免疫、抗辐射等作用蛋白酶抑制剂生理功能： （1）抗病虫害侵袭 （2）免疫调节与抗炎作用 （3）抗氧化作用 （4）抗癌作用 （5）保护心血管作用 单萜类生理功能： （1）抗癌作用 （2）抗菌、抗炎作用 （3）抗氧化作用 （4）对神经损伤的保护作用 （5）镇痛作用 （6）其他：香茅醇能延长睡眠时间，可镇静、安眠；薄荷醇可显著促进透皮吸收效率

植物多倍体在植物育种中的作用和意义

植物多倍体在植物育种中的作用和意义2010-08-29 09:11:08| 分类：生物技术|举 一个物种细胞中染色体形态结构和数目的恒定性是这个种的重要特征。我们把二倍体个体中能维持配子或配体正常功能的、最低数目的一套染色体称为染色体组或基因组。当生物体内细胞染色体组数达到3组或3组以上者，称为多倍体。多倍体在植物进化中有很重要的意义。随着植物自然演化地位的提高，多倍体所占比例增大。据有关资料显示，自然界中，多倍体在裸子植物中占物种的13%，在单子叶植物中占42.8%,在双子叶植物中占68.6%,即显花植物中约有一半的物种是通过多倍体途径形成的次生种,其中有些是在一个属内存在着不同倍数的种,有些是在同一种内存在着不同倍数的品种。遗传学上把一个属内不同种的染色体按某一基数而倍增的现象称为染色体倍数性系列，或多倍体系列。处在倍数性系列上的植物，因其基因剂量存在差异、所以各有相异的表型，它们在细胞染色体尚未数清以前，就早已为形态分类学家区分为不同的种群。 多倍体(polyploid)是高等植物染色体进化的显著特征。一般所讲的多倍体是指染色体组的数目在3(3n)或3以上(>3n)的个体、居群和种，如3倍体(3n)、4倍体(4n)、5倍体(5n)等都是多倍体。多倍体的种类，根据产生方法分为：天然多倍体(natural polyploid)和人工多倍体(artificial polyploid)；根据染色体来源分为同源多倍体(homologous polyploid)，增加的染色体来源于同一物种和异源多倍体（heterologous polyploid），增加的染色体来源于不同的物种或不同的属；根据染色