秋水仙素诱导大蒜多倍体

秋水仙素诱导大蒜多倍体

Garlic polyploid induction by colchicine

摘要：[ 目的] 了解人工诱导多倍体的原理，学习用秋水仙素诱发多倍体大蒜的方法，学习识别多倍体植物的形态特征及其细胞学特点。[ 方法] 以秋水仙素为诱变剂, 比较不同浓度对大蒜的多倍体诱导效应。[ 结果] 经秋水仙素处理过的植株,在相同的处理时间内, 随着秋水仙素浓度的升高, 染色体加倍率升高。）当处理时间相同，秋水仙素浓度分别为0、0 .05 % 、0 .1% 、0.15%、0.2%时，加倍率分别为0、57%、19%、20%和24% 。当秋仙素浓度为0 .05% , 染色体加倍率达到最高, 为57% 。多倍体在形态、细胞组织学上与二倍体差异明显,细胞核变大,染色体数目加倍。

关键词：大蒜多倍体秋水仙素

Abstract：[objective] To understand the principle of artificially induced polyploidy and the way to learn with colchicine inducing polyploid garlic, Learn to identify the morphological and cytological characteristics of polyploid plants. [method] With colchicine as mutagen, compare different concentrations of garlic of polyploid induction effect. [results] With the same induced time, with the increase of concentration of colchicine, chromosome doubling rate rises. When inducing with the same time, the colchicine concentration were respectively 0, 0. 05%, 0. 1%, 0.15%, 0.2%, and the double rate was 0, 57%, 19%, 57% and 24%. When autumn fairy element concentration is 0. 05%， the chromosome doubling rate is highest, at 57%. Polyploid and diploid differences in morphology, cell histology, cell nucleus, chromosome number.

Key words：garlic polyploidy colchicine

多倍体育种是植物育种的重要途径之一, 它不仅可对性状进行改良, 还可提高植物体内相关成分的含量。植物多倍体往往表现出部分器官增大, 营养成分丰富, 产量高, 次生代谢成分增加以及抗逆性强等优点。多倍体育种对改良无性繁殖作物的营养器官具有明显的优越性。大蒜( Alliumsativum L.) 为百合科葱属蔬菜, 有抗癌, 防癌, 杀菌作用, 具有很高的营养和药用价值。基于大蒜属于无性繁殖作物,染色体数较少( 2 n =16) , 因此十分适合进行多倍体育种。近年来, 利用化学诱变剂进行多倍体诱导研究和实践越来越多, 其中秋水仙素是较理想的诱变剂之一 , 但目前利用秋水仙素对大蒜进行多倍体诱导研究较少。因此, 我们通过用不同浓度的秋水仙素对大蒜鳞茎生长点进行相同时间的处理, 探讨大蒜多倍体的诱导，旨在探索一般条件下诱导大蒜染色体加倍的有效方法。

1 材料与方法

1 .1 材料供试材料: 在市场购买的普通大蒜。

1 .

2 试验方法

1 .

2 .1 材料预培养。将饱满大蒜蒜瓣去皮后, 插在干净湿润细沙中,室温下培养，待根尖长至2 mm 左右时将蒜瓣取出, 洗去沙子, 挑生长良好的蒜瓣作为多倍体诱导的材料和对照材料。

1 .

2 .2 秋水仙素处理。用饱含浓度分别为0 .05 % 、0 .1% 、0.15%、0.2%秋水仙素溶

液和作为对照含有等量蒸馏水的培养皿培养36h，每一组合处理4到5个蒜瓣。

1 .3 倍性鉴定在8 :00 ～9 :00 切取幼嫩根尖, 用自来水洗净, 放在固定液（无水乙醇—冰醋酸 3∶1) 中固定24 h, 蒸馏水漂洗3 次, 每次10 min,60 ℃水浴中用1 mol/ L 盐酸解离5 min, 蒸馏水漂洗

2 ～

3 次, 漂去盐酸,小心切取根尖, 置载玻片中央, 加石炭酸品红1 滴, 染色15min 后, 压片, 镜检并拍照。

2 结果与分析

2 .1 变异植株的细胞学鉴定秋水仙素处理后的大蒜, 用根尖压片法鉴定其细胞染色体数。显微镜下观察发现, 经秋水仙素处理过的植株, 含有染色体数目为2 n = 4x = 32 的细胞, 均形成了嵌合体, 而对照组均为染色体数目为2n = 2x =

16 条的二倍体( 图1 、2) 。

图1 图2

2.2 细胞学鉴定结果

表1不同浓度处理的大蒜细胞染色体数目加倍的比例

2 .

3 秋水仙素对大蒜的诱导效应由表1 可知, 秋水仙素对大蒜具有明显的诱导效应。不同的秋水仙素浓度的植株根尖压片进行染色体数目鉴定后, 发现它们的体细胞中既有二倍体细胞又有四倍体细胞, 大部分植株形成了嵌合体, 而对照组全部是二倍体细胞。这说明秋水仙素对大蒜多倍体的诱导起到了一定的作用。秋水仙素对中期细胞的纺锤丝起作用, 防止其形成, 影响染色体移向两极而导致染色体数目加倍。该试验没有诱导出纯合的四倍体大蒜, 经秋水仙素处理只形成了四倍体细胞和二倍体细胞共存的嵌合体植株, 因此对经秋水仙素处理过的大蒜的细胞加倍率进行了统计分析。由表一可以看出, 在相同的处理时间下, 随秋水仙素浓度的升高, 细胞加倍率基本呈升高趋势；但也有例外现象，当秋水仙素浓度为0 .05 % 时, 加倍率达到最高, 为57 %，差异极显著。导致这个反常现象的原因将在稍后分析。在一个生长周期中, 处于分裂中期的细胞比较少, 而秋水仙素只对正在分裂的细胞起作用, 因而导致加倍的细胞数较少。

2.4 实验结果分析

（1）当处理时间相同，秋水仙素浓度分别为0、0 .05 % 、0 .1% 、0.15%、0.2%时，加倍率分别为0、57%、19%、20%和24% 。从数据可以看出，染色体的加倍率与秋水仙素溶液的浓度有关。通过查阅有关资料（张数鑫, 谢芝馨, 于元杰, 等. 秋水仙素结合组织培养技术诱导大葱多倍体的研究）,得知理论上，当处理时间相同时，随着秋水仙素溶液浓度的增大，加倍率应该呈上升趋势。在本实验中，当秋水仙素溶液的浓度分别为0 .1% 、0.15%、

0.2%时，加倍率随着增大。但当秋水仙素溶液的浓度为0 .05 %时，加倍率出现了显著差异，达到了57% 。出现这个结果的可能原因有：在配制浓度为0 .05 %的秋水仙素溶液时，出现了人为失误；大蒜根部浸入溶液的程度不一样，装有浓度为0 .05 %的秋水仙素溶液的培养皿里面的大蒜根部浸入地较完全，而其他的大蒜根部浸入溶液不够完全，秋水仙素无法完全发挥作用；计数时因视野中细胞数较多而产生了较大的误差等。所以，为了使实验结果真实可信，最好做重复实验。

（2）在该试验的诱导处理中, 处理的是大蒜鳞茎的生长点, 因为叶芽是由多细胞构成的, 因细胞分裂不同步, 因而诱导产生了大量的嵌合体。在一个生长周期中, 处于分裂中期的细胞比较少, 所以尽管秋水仙素对细胞有一定的毒害作用, 但低浓度处理较短的时间后去掉秋水仙素, 细胞能恢复正常的分裂功能, 由于二倍体细胞的数目多于多倍体细胞,所以二倍体细胞数目的增长指数快, 相比较而言低浓度短时间处理时产生细胞加倍率很低的嵌合体。当处理浓度增加时, 间歇的二倍体细胞到了中期, 由于秋水仙素的作用而变成多倍体细胞, 致使植株中四倍体细胞的数量继续增多, 二倍体细胞相对数量不断减少, 因此植株中出现了加倍率稍高的嵌合体植株, 这种现象在不对细胞造成功能性损伤的前提下存在剂量效应和时间效应。研究表明, 经过离体组织的培养技术, 可将嵌合体组织离体培养诱导不定芽或芽丛, 在此基础上进行逐步分离与纯化, 进而获得稳定的多倍体种质资源, 有关这方面的工作尚在进一步研究中。

（3）本实验的优缺点①优点：选材为普通大蒜，容易培养，方法简单，易于操作；基于大蒜属于无性繁殖作物,染色体数较少( 2 n =16) , 因此十分适合进行多倍体育种；选取的诱变剂为秋水仙素，诱变效果较好；实验流程较简单，所需时间较短。②缺点：因时间较紧，未进行重复试验，实验结果的可信度不够；计数时容易出现误差，易把未加倍的细胞当成加倍的细胞。

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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

微核

遗传学实验小论文 题目：染发剂对大蒜根尖产生微核的浓度研究班级：10生本班 学号：2010061107 姓名：郑兴艳 指导老师：高坚强 日期：2012-10-20

染发剂对大蒜根尖产生微核的浓度研究 摘要： 大蒜根尖细胞微核技术是一种以染色体损伤及纺锤丝毒性等为测试终点的植物体细胞检测方法,因具有材料方便,培养简单、技术容易掌握、准确、快速、有明显剂量-效应等优点。测定大蒜根尖细胞中出现的微核率,以此分析染发剂的诱变性,从而判断其对遗传物质是否有毒性效应。我们用不同浓度的染发剂处理大蒜根尖细胞，统计微核千分率（微核细胞率）。对统计结果进行单因素分析得：染发剂对大蒜染色体是有显著影响的。 关键词：染发剂;大蒜根尖;微核; 正文: 微核是真核细胞中的一种异常结构，是由落后染色体形成的核形小块，游离于主核外，大小是主核的1/3以下[1]，它的折光率及细胞化学反应性质与主核一样，也具有合成DNA的能力[2]，已经证实，微核率的大小是和用药剂量或辐射累积效应呈正相关，所以微核测可用于化学物质的遗传毒性研究[3]。 随着人们生活水平的不断提高，美发护发已普遍为广大公众所接受，目前作为美发的主要产品之一的染发剂使用相当普及，使用范围几乎包括男女老少，主要以青年以上各年龄段为消费主体。为了了解其潜在的危害性并评价其安全性，我们按1999年卫生部卫生法制与监督司制定的《化妆品卫生规范》的要求进行[4]。选用了市场上常见的染发剂，以大蒜为材料，探索染发剂对大蒜根尖细胞微核的诱变效应。 微核的形成机理 据陈宝伟的研究分析[8]，微核的形成主要有三种方式：一是化学毒性物质导致，包括染色体断裂剂和非整倍体剂。前者可诱发染色体发生断裂的遗传毒性物质，后者可以使染色体和纺锤体联结发生障碍或纺锤体功能受损；二是核体出芽，即间期的细胞核向外形成瘤状突起，形成芽体最后脱离主核形成微核；三是放射线导致，放射线可以引起DNA损伤，产生错误修复的双链断裂，导致微核出现。 材料与方法

秋水仙素诱导加倍

在染色体加倍过程中,0.3%~0.5%秋水仙碱水溶液在20~25的条件下浸种棉花单倍体植株芽24 h,加倍率可达40%以上,效果较好[棉花]。在对小麦与玉米杂交诱导产生的小麦单倍体中,以0.5%浓度的秋水仙 碱加倍处理效果最好,可获得98.2%加倍率[玉米]。 若把带秋水仙碱溶液的脱脂棉盖在油菜的顶芽、腋芽上,或用0.45 mm针头把0.2%秋水仙碱注射到植株中加倍染色体;初花期把单倍体植株挖出,用 0.2%~0.34%秋水仙碱溶液浸根1.5~8.0 h也可进行染色体加倍;15~20日龄的胚状体可用0.1%~0.2%秋水仙碱处理8~20 h进行加倍。 秋水仙素处理材料常用方法有:浸渍法、注射法、琼脂法、滴液法等。 浸根法。 将植株从土壤中拔出来,洗净根部泥土,然后 将根浸泡在0.2%~0.34%秋水仙素溶液中1.5~3h,流水洗净根部的药液后,再把植株栽到土中。此法多用于加倍远缘杂交产生的不孕杂种和用其它方法未能加倍而又必要的小孢子单位体苗[8]。但浸根法所需药剂量大,成本较高,而且移栽后,幼苗成活率会受到影响。 浸种法。 运用秋水素溶液直接浸泡种子。 注射法。 茎尖生长点注射法,高效、省工、成本低,适合于大量材料的处理。刘志增[14]用此法诱导的玉米单倍体加倍效果比对照提高了3.6倍;Chase用0.05%秋水仙素和10%甘油液0.5 mL采用注射法注射盾片节,发现处理比对照的结实率提高了3倍多。 琼脂法 在刚展开的子叶生长点中央涂抹0.2%秋水仙素琼脂凝胶,罩玻璃杯保湿,以免琼脂干裂,处理后冲洗多次,消除残毒。此方法诱变率很高,而以前采用浸种法、幼苗滴液法一直未获成功。 实验表明，有效的诱变浓度是0.0006～1.6%，以0.2%的浓度诱变效果最好。此药剧毒，在应用时要特别注意。秋水仙素是诱变多倍体效果最好的药剂之一。 1.0g/L秋水仙素溶液的配制：称取20 mg秋水仙素，加入8.5g/L NaCl溶液20mL，待完全溶解后，经5.516×104Pa，15min高压蒸汽灭菌后避光保存于4度冰箱中。秋水仙素为剧毒药品,实验中应注意不要将药品沾到皮肤上,眼睛中。如果沾到皮肤上,应用大量自来水冲洗。 取10.0g/L秋水仙素溶液1mL加入8.5g/L NaCl溶液99mL即10μg/mL的秋水仙素。使用时取10μg/mL 的秋水素溶液0.1mL，用8.5g/L NaCl稀释至1mL即为1μg/mL的秋水仙素溶液。 0.002g/2ml*100%=0.2% 0.001g/2ml*100%=0.1% 0.0005g/2ml*100%=0.05% 为了节省，可以用万分之一的分析天平称取，然后用移液器吸取溶剂。或者，如下：0.01g/5ml*100%=0.2% 取2ml上述溶液再加2ml溶剂，即为0.1% 取1ml上述溶液再加3ml溶剂，即为0.05% 秋水仙素，一种生物碱，0.1%这样的一般是质量浓度. m/ρ.V=0.1% 其中水的密度为1，M 为要配的量，利用此等式求出所用的秋水仙素的量，然后定量配置. 大家好，请教一下0.5mg的秋水仙素配多少水才能得到0.2%的秋水仙素溶液呢？谢谢了！！！根据溶质稀释前后的量不变，需要加40ml的水 1.洋葱材料的处理：将秋水仙素溶液倒入小培养皿中，放上洋葱鳞茎，使其生根部位刚和液面接触。同时另－培养皿内放清水，亦放洋葱鳞茎作为对照。在25C下培养数日，待鳞茎长出幼根时即可进行观察，经加倍的根尖都较正常对照的肥大，用刀片切取经处理而肥大的根尖及对照的根尖（长约2－5毫米），投入FAA固定液中固定。按前面方法进行染色体制片，计数染色体数目的变化。 2.处理种子：这种方法适用于发芽快、或能在数天内发芽的种子。先将水稻或大麦种子洗净用水浸一天或干燥种子用0.1－0.2%升汞溶液消毒8－10分钟，再用清水洗净，然后摆放在铺有湿滤纸的一些培养皿中，其中一部分培养皿中加入0.2%秋水仙素溶液，另一部分培养皿中注入清水作为对照。为了避免蒸发可加盖，置于培养箱中保持25℃左右使种子发芽。种子萌发后，应继续处理24小时。在处理过程中，仍注意药液的蒸发随时添加清水，保持原处理药液浓度。处理后，用清水冲洗净种子上的残留再播种或砂培。处理适度的种子比对照的发芽稍慢，种芽胀大。从形态上可初步区分出加倍是否成功。 3.处理幼苗或成株：对于发芽迟缓的种子，在其出苗后处理幼苗效果更好。由于秋水仙素只对正在分裂的细胞发生作用。因此处理部位大多在茎尖，或顶端的生长点或新发育的侧芽。若烟草幼苗较小，可将种植幼苗的钵、盆倒置架起来，只使茎端的生长点浸入装有0.2－0.4%秋水仙素的器皿中。如果是水稻或大麦幼苗，则可将幼苗穿过纱布将根盖好，避免失水干燥。注意根系，一般易受药害，尤其是双子叶植物，故不采取处理根的办法。处理后的幼苗，用清水冲洗残液后，进行栽种或砂培。 对于成株烟草则采用将蘸有0.1－0.4％秋水仙素的棉球，置放于烟草顶芽、腋芽的生长点处，并且经常滴加清水保持药液浓度。 处理幼苗或成株的生长点所需时间约在24－28小时之间，处理后将植株上残存药液充分洗净，待进一步生长后，进行观察和鉴定。 5.观察与鉴定：处理后的植株和未处理植株在外部形态上和结构上，是有区别的。常采用的方法是观察和比较两者气孔的大小。将叶面表皮撕下在显微镜下观察，多倍体叶面气孔比二倍体大很多，从外部形态上加倍后生长的植株比二倍体高大，叶片肥厚。 在形态观察的基础上，可进一步进行镜检观察染色体数目的变化。

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，

大蒜根尖微核试验

大蒜根尖微核试验 摘要 微核简称(MCN)，是真核生物细胞中的一种异常结构，往往是细胞经辐射或化学药物的作用而产生。本实验我们用生活中和实验室里的多种诱变剂来处理大蒜根尖细胞，通过压片镜检来观察统计大蒜分生区细胞内微核的数目，检测不同诱变剂的诱变强度。 前言 微核简称(MCN)，是真核生物细胞中的一种异常结构，往往是细胞经辐射或化学药物的作用而产生。在细胞间期微核呈圆形或椭圆形，游离于主核之外、大小应在主核1／3以下。微核的折光率及细胞化学反应性质和主核一样。一般认为微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的断片产生的，但有些实验也证明整条的染色体或多条染色体也能形成微核。这些断片或染色体在细胞分裂末期被两个子细胞核所排斥便形成了第三个核块。已经证实微核率的大小是和用药的剂量或辐射累积效应呈正相关，这一点和染色体畸变的情况一样。所以可用简易的间期微核计数来代替繁杂的中期畸变染色体计数。由于大量新的化合物的合成，原子能应用，各种各样工业废物的排出，使人们很需要有一套高度灵敏，技术简单的测试系统来监视环境的变化。只有真核的测试系统更能直接推测诱变物质对人类或其它高等生物的遗传危害，在这方面，微核测试是一种比较理想的方法。且有研究显示以植物进行微核测试与以动物进行的一致率可达99%以上。目前微核测试已经广泛应用于辐射损伤、辐射防护、化学诱变剂、新药试验、染色体遗传疾病及癌症前期诊断等各方面。 材料与方法 材料 1实验器具：显微镜、解剖针、盖玻片、载玻片、培养皿 2实验试剂：改良苯酚品红染液、浓盐酸、叠氮化钠、清水、2%迪彩防干枯洗发液、2%驱蚊剂、0.2%NaNO2、1%氧氟沙星 3实验材料：大蒜根尖 方法 1将大蒜浸水催根 将剥皮的大蒜放入培养皿中，倒入清水使大蒜根部没入水中，置于25℃下培养24小时，待初生根长出1-2cm左右，根毛发育良好，即可用来检测。 2处理 将培养皿中的清水倒出，将事先准备好的4种诱变剂及阴性（清水）、阳性（叠氮化钠）对照倒入培养皿中，注意标记准确，使各种诱变剂完全浸泡根尖。大蒜根尖处理24h后，将诱变剂及阴性、阳性对照换成清水后恢复培养24h。 3固定根尖细胞 将恢复后的大蒜从根尖顶端切下1cm长的幼根放入离心管中，以卡纳氏固定液进行固定2-24h后，保存于70%乙醇溶液中。 4压片 将离心管中的液体倒出，加入足够的浓盐酸解离3-5min，再用蒸馏水洗涤3次（每次1-2min）。从根尖处切下约0.5mm置于载玻片上，滴加苯酚品红染色15min后，盖上盖玻片，包两层滤纸，用镊子钝部按压至根尖散成云雾状。 5镜检

大蒜根尖染色体观察实验.

大蒜根尖染色体实验报告 一、 实验目的与实验要求 1、掌握洋葱培养的方法，掌握利用秋水仙素诱导植物多倍体的方法。 2、掌握洋葱根尖制片的方法，复习染色、压片的基本操作。 3、通过对于有丝分裂相的观察，统计洋葱染色体数目，加深对于细胞有丝分裂过程的理解。 4、对比进行多倍体诱导前后的洋葱根尖，理解四倍体与二倍体的区别，认识微核和植物细胞分裂期的各形态特征。 5、体验开放式实验教学，培养生物实验意识，提高学习的主动性、获取实验知识的能力和撰写实验报告水平。 二、 实验方案 1、实验仪器 显微镜、载玻片、盖玻片、试管、烧杯、小塑料管、滤纸、刀片、解剖针、滤纸等 2、实验药品 新鲜、健康的洋葱鳞茎一个；0.02%秋水仙素、1mol/L HCl、醋酸洋红染液、卡诺氏固定液，碱性品红、乙酸，乙醇等。 3、实验原理 (1 洋葱的根尖 洋葱根尖的整体结构如右图，其中只有分生区的初生分生组织由于细胞始终处于持久而强烈的有丝分裂之中而作为我们的观察对象，其余部分在制片时都应当尽量剔除来保证观察效果。 (2 多倍体的诱导

多倍体的诱导使用秋水仙素，秋水仙素可以阻止微管蛋白的聚合，从而使有丝分裂中期纺锤体不能正常形成，但是姐妹染色单体照常想成，只是没有被拉向两级，于是染色体数目加倍。 各步骤的作用：固定液可以迅速杀死细胞，保持细胞形态在有丝分裂相。解离可以破坏细胞的胞间层（果胶），使细胞之间的联系变松散，有利于压片和染色。漂洗可以洗去过量的盐酸，防止解离过度 破坏细胞结构或影响染色效果（盐酸是酸性，而醋酸洋红是碱性染料）。 (3 有丝分裂 完整的有丝分裂相包括G1期（合成前期）、S 期（合成期）、G2期（合成后期）和M 期（分裂期），其中G1期、S 期和G2期合称间期，细胞完成DNA 的复制以及有丝分裂的准备，而M 期又可以分为前期、中期、后期和末期，为了形态观察的方便，本实验采用后一种分法。如表一。 表一植物有丝分裂各时期特点 4、实验步骤 (1 将大蒜剥皮后放进垫了滤纸的培养基中，加入清水，放进25℃恒温

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/f52454493.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。

植物染色体结构变异的诱导及鉴定

植物染色体结构变异的诱导及鉴定 10农生一班第一组卢** 摘要用物理因素（X射线，γ射线和快中子等）和化学药剂等处理植物材料，染色体的断裂频率会大大增加。在染色体移向两极时无着丝粒染色体由于没有着色粒而不受纺锤丝的牵引而随机地停留在细胞的各个部位，称为染色体断片。细胞分裂末期或二分体时期或四分体时期，染色体断片形成核状的结构，称为微核或拟核。 关键词物理因素、化学因素、染色体、微核 引言本文利用植物根尖作为材料，用不同的诱导剂经行处理，利用细胞生物学方法观察其微、核率来表示动植物受遗传损伤程度的一种方法.微核的形成是细胞受诱变剂作用后的一种遗传学终点。此实验可以应用于寻找最佳诱变剂,和环境敏感型植物,最终用来指导实际生活中的环保工作,其中包括预测实际环境可能引起污染的因素,进行环境监测的科学方法,可用于环境监测的敏感型植物.从而让科学研究真正服务于人类事业. 1材料及方法 1.1验材料及器具 1.1.1验材料洋葱和大蒜根尖 1.1.2验器具恒温培养箱、显微镜、计数器、镊子、载玻片、盖玻片、烧杯、白瓷盘、紫外灯(长为365nm 10W) 、吸水纸 1.1.3验试剂 CuSO4浓度(0、0.1、0.2、0.5、1.0、5.0和10.0 mg/L) ；实验室常用XX 牌子的洗手液，分别稀释25，50，75，100，200倍，并用稀盐酸调节酸碱度，使pH为7-8；卡诺固定液(95%酒精:冰醋酸3:l), 70%乙醇, 1mol/LHCl, 95%酒精和浓盐酸,卡宝品红染色液 1.2 步骤 1.2.1发根： 选取大小均匀，无病害的大蒜鳞茎，洋葱鳞茎，置于铺好含充分的纱布的培养皿中，并将培养皿放进25℃的恒温箱中2~3d。在此过程中要不断加水，保证植物生根所需水分。在根长至2cm时，即根细胞分裂高峰期取出。 1.2.2诱变处理 重金属处理：取出若干个处理组大蒜，每组至少需要15个植株,分别用硫酸铜溶液浓度(0、0.1、0.2、0.5、1.0、5.0和10.0 mg/L)，每个浓度梯度下分别处理其根尖24小时。诱变处理后，用清水冲洗根表面的溶液，用蒸馏水继续培养24h。 紫外线处理：取出6个处理组大蒜，洋葱，每组至少需要15个植株，在细胞分裂高峰期，用10 W紫外灯距离分别，26cm照射，分别照射0min,20 min,25 min,30 min,35 min。并在照射后的3d分别取根尖制片观察微核数，处理时的水温，气温均为24。C，空气相对湿度80%.

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

毒理学大蒜根尖染色体观察.

微核试验 一、研究的目的与意义： 1：知道微核产生的原理。 2：学会识别微核以及计算微核率。 3：学用微核试验来评价药物、放射线、有毒物质等对人体细胞或体外培养细胞遗传学损伤。 4：了解不同化学试剂对细胞各个分裂期的影响。 由于大量新的化合物的合成，原子能应用，各种各样工业废物的排出，使人们很需要有一套高度灵敏，技术简单的测试系统来监视环境的变化。真核测试系统能直接推测诱变物质对人类或其它高等生物的遗传危害。利用微核实验这种遗传毒性试验方法可以检测检测染色体或者有丝分裂器损伤，计数细胞的微核率。检测已存在或潜在的危害。 二、研究内容与技术路线 2.1 研究内容： 通过观察不同浓度的1,2,4-三氯苯和铬以及它们的交互作用对大蒜根尖细胞微核率以及不同分裂期细胞的比例的影响，来判断其遗传毒性。 2.2 技术路线：冷冻保存 24h 孚尔根染液配制 三、实验方法 3.1实验材料

大蒜、甲醇、冰乙酸、碱性品红、偏重亚硫酸钠、比重 1.18 的浓盐酸、蒸馏水、酒精、重铬酸钾、氯苯、丙酮、显微镜、载玻片、盖玻片、定性滤纸、烧杯、100毫升容量瓶、200 毫升容量瓶、镊子、刀片、纱布、青霉素小瓶、移液管、试管 3.2试剂准备： 1、1mol/LHCl ：用10mL 移液管量取8.69mL 浓盐酸加入100mL 容量瓶，用在蒸馏水定容至100mL 。 2、50mg/L、100mg/L、：称取170mg重铬酸钾，加水溶解，在200mL容量瓶中定容，配制300mg/L的Gr 6+母液，然后稀释到50mg/L、100mg/L。 3、卡诺式固定液：将甲醇：冰乙酸按3:1 比例混合配制 5、Schiff 氏试剂：称取0.5g 碱性品红加入到100mL 煮沸的蒸馏水中，时时振荡，继续煮5min，使碱性品红充分溶解。冷却致50C，用滤纸过滤，滤液中加入 10ml1mol/LHCI，冷却致25C，加入1.5g偏重亚硫酸钠，充分振荡，塞紧瓶塞，在室温暗处静置至少24h ，用粗滤纸过滤于棕色瓶中，封瓶塞，外包黑纸。贮存于冷暗处（4C冰箱中）备用。 3.3实验过程： 3.3.1、材料准备： 将大蒜剥皮后放进垫了滤纸的培养基中，加入清水，放进25°C恒温培养箱中 2~3天，催化大蒜生根。 选择根长0.5~1cm 且不定根生长情况差不多的大蒜分为10 组 3.3.2、Schiff 氏试剂检验：

秋水仙素作用后染色体数目加倍的机理和细胞的同步化

秋水仙素作用后染色体数目加倍的机理和细胞的同步化 教材中两次提到秋水仙素的作用，如单倍体育种，多倍体育种，机 理都是抑制纺锤体的形成，结果引起染色体数目加倍。试题中还会 出现细胞分裂同步化，有时也会用秋水仙素处理，作用后往往停留 在分裂中期。当然，秋水仙素还有一个作用就是也会引起基因突 变，可以算是化学诱变剂。 问题：秋水仙素能抑制纺缍体的形成，为什么会将细胞阻断在分裂 中期？怎么会得到多倍体细胞？处理后，还能不能继续分裂下去？ 01 1820年，由两位法国化学家从百合科植物秋水仙的种子和球茎提取出了秋水仙素。 秋水仙

1937年，美国学者布莱克斯利（A.F.Blakeslee）等，用秋水仙素加倍曼陀罗等植物的染色体数获得成功以后，秋水仙素就被广泛应用于细胞学、遗传学的研究和植物育种中。 秋水仙素是一种生物碱,所以又称秋水仙碱，能够与微管特异性结合。秋水仙素同二聚体的结合,形成的复合物可以阻止微管的成核反应。秋水仙素和微管蛋白二聚体复合物加到微管的正负两端,可阻止其它微管蛋白二聚体的加入或丢失（具体可以参考下列图示）。 02 秋水仙素常被用作多倍体诱导剂，经处理的萌发种子或幼苗细胞染色体数会发生加倍。其诱导加倍的机理与微管、着丝粒的结构和特性有关。 1.干扰微管装配，破坏纺锤体形成 微管是广泛存在于各种真核细胞中的一种重要细胞结构，细胞分裂中纺锤体就是由微管组成的。 微管管壁由13条原丝纵向平行排列构成，主要成分为微管蛋白，而微管蛋白分α微管蛋白和β微管蛋白两种。α微管蛋白和β微管蛋白组成的异二聚体构成微管亚单位，若干个异二聚体相接连成原丝。 微管结构图

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

微核实验-毒理学-洋葱根尖染色体观察

微核试验 摘要：利用大蒜根尖细胞微核染色与计数技术测定不同浓度6价铬和1.2,4-三氯苯以及它们的不同浓度混合液对大蒜根尖分生区细胞微核率和细胞分裂各期的影响。以蒸馏水为对照组，设置的实验组为3组不同浓度的6价铬和三氯苯以及它们的混合液。用孚尔根染液法对不同试剂及各浓度的处理的根尖进行染色。在显微镜下观察各试剂各浓度处理下的微核率以及不同分裂期细胞的比例。 关键字：孚尔根染色法、微核、微核率、分裂期细胞 Abstract:Use of garlic root tip cell micronucleus dyeing and counting technology . Different concentrations of chromium 6 and 1,2, 4 - t hree hlorobenzene as well as their different concentration mixture to garlic root tip meristematic cells in the areas of micronucleus rate and the influence of each stage of cell division.With distilled water as control group, the group set up for the three groups of different concentrations of chromium 6 and 3 chlorobenzene and their https://www.wendangku.net/doc/f52454493.html,efu's root dye solution for different reagent and the concentration of the treatment of root tip for dyeing. Under the microscope to observe the reagent concentration under the treatment of micronucleus rate and different proportion of split phase cells Key Words：Fu's root staining method、micronucleus、Micronucleus rate、Split phase cells 一、研究的目的与意义： 1：知道微核产生的原理。 2：学会识别微核以及计算微核率。 3：学用微核试验来评价药物、放射线、有毒物质等对人体细胞或体外培养细胞遗传学损伤。 4：了解不同化学试剂对细胞各个分裂期的影响。 由于大量新的化合物的合成，原子能应用，各种各样工业废物的排出，使人们很需要有一套高度灵敏，技术简单的测试系统来监视环境的变化。真核测试系统能直接推测诱变物质对人类或其它高等生物的遗传危害。利用微核实验这种遗传毒性试验方法可以检测检测染色体或者有丝分裂器损伤，计数细胞的微核率。检测已存在或潜在的危害。 二、研究进展 微核( micronucleus, 简称MCN) , 是真核生物细胞中的一种异常结构, 是染色体畸变在间期细胞中的一种表现形式。一般认为, 微核是由有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片断产生的。在细胞有丝分裂时, 受到有害理化因子的损伤, 染 色体发生断裂, 在下一次分裂后期, 丧失着丝粒的染色体片断行动滞后, 不能进

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/f52454493.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

多倍体诱导

让我们走进多倍体动物的世界里去。一般来说，自然界中绝大多数植物和几乎所有的动物都是二倍体生物，但多倍体动物是否存在呢？相对于植物而言，动物界的多倍体现象就较为稀罕了。美洲角蛙是最先发现的多倍体动物，它具有四套染色体，又称为四倍体。以后，科学家们又陆续在低等动物中发现一些多倍体动物。例如，鱼类中有一些银鲫的种群，就是天然的三倍体。它们的繁殖方式与众不同，是以一种名为“雌核发育”的形式来生儿育女的。子女辈小鱼的遗传物质只来源于母亲，却不带有父亲的任何基因。那么雌核发育到底是怎么一回事呢？原来，雌核发育就是一种假受精现象。精子虽然能像模像样地钻入卵子中，并激活卵子，但是精子只是做了一个假动作，并没有真心真意地与卵子融合，更没有贡献出自己的染色体来共同参与卵球的发育。因此，从遗传学的角度看，由于遗传物质只来源于母亲，因此雌核发育与单性发育相似，惟一不同的是后者不需要精子刺激卵球发育而已。目前，大部分多倍体动物都是通过人工诱导的方法产生的。多倍体动物的诱导，一般多采用物理法和化学法。物理法又分冷休克、热休克、水静压等；化学法则使用细胞松驰素B、秋水仙素、咖啡因、高pH-高钙溶液等试剂处理受精卵。用这两类方法处理受精卵，目的都在于阻止合子减数分裂时第一极体或第二极体的释放，从而达到染色体组加倍的要求。多倍体动物具有生长速度快、成活率高及抗病能力强等特点，能带来可观的经济效益。更重要的是，多倍体动物往往体形彪悍，有“巨型化”的趋势。设想一下，如果人们能培育出像大象一般高大的牛，像鹅一般大的鸡，那该为我们的农业发展带来多大的利益啊。事实上，许多经诱导产生的多倍体动物，不仅个儿高大，而且身强力壮，例如，三倍体的草鱼、锦鱼、兰罗非鱼的生存力和生长速度，都要大于天然的二倍体鱼。在我国南方一些城市的菜场上出现一种鱼。从外形上看，这些鱼同普通的鲤鱼和鲫鱼并没什么两样，其价格却比普通的草鱼贵2～3倍。尽管如此，只要这种鱼一上市，“工程鱼”的牌子一挂上，马上就被人们抢购一空。看到这种情景，人们不禁要问：为什么这种鱼如此受到人们的亲睐呢？通过杂交方法，如采用类似于无籽西瓜的培育方式，来诱导动物三倍体。这种方法常常通过先大量诱导四倍体并培育到性成熟，然后再将四倍体与正常的二倍体进行“婚配”，生产出三倍体的子女。这种方法尤其适合于水产养殖动物。多倍体动物的另一个特点是高度不育，生产上可以利用这种特性提高养殖效益。比如，鱼类和其他动物一样，在它的一生中要经历“孕育———生长———繁殖后代”三个阶段。在池塘养殖中，鱼类生长成熟后，就要把从饲料中摄取的营养用来发育其生殖腺———精巢或卵巢。在这个时期，鱼的身体生长就会停滞，造成产量下降。而且，有的鱼类在怀卵、产卵期间，母体体色变得灰暗，无光泽，作为商品鱼的价值就要降低。科技人员用鱼类三倍体操作技术，把二倍体的小型优质鱼———塘虱鱼（学名胡子鲶），变成三倍体。这种人工三倍体塘虱鱼，比天然二倍体鱼生长快28% ，个体均匀，体色亮泽，性腺不发育或发育不良，投喂的饲料都用于鱼体生长增重。显然，这样养成的鱼，其经济效益和品质明显比二倍体优越. 此外，多倍体还能增加肉含量和肉中的营养成分，使之具有独特的风味等特点。比如，三倍体虹鳟的鱼肉质量和口味，明显优于二倍体；三倍体大西洋鲑可以耐低氧，可适应在低氧环境中生活，从而降低养殖成本。美国，三倍体牡蛎已经成为牡蛎养殖中的重要品种，且已达到商品化生产水平。1994年，美国西海岸约一半的牡蛎种苗是三倍体，虽然三倍体牡蛎的生活力与二倍体不相上下，但体形比二倍体大13% ～51% 。我国三倍体诱导和培育技术也方兴未艾。鲍，又名鲍鱼，是驰名世界的海产八珍之一。它贝壳坚厚，壳为“石决明”，是眼科用药；鲍肉营养丰富，美味可口，能明目养颜；鲍壳内面富有珍珠光泽，华丽多彩，是贝雕等工艺品的优质材料。世界鲍产量每年约2～3万吨，但自20世纪70 年代始，产量有下降趋势。由于产量不敷需求，鲍的价格居高不下。我国科学家选择台湾产

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