秋水仙素在园林花卉多倍体育种中的应用
作者简介:刘亚娟(1984-),女,甘肃,硕士研究生,从事园林植物育种研究。*通讯作者 收稿日期:2009-03-11秋水仙素在园林花卉多倍体育种中的应用
刘亚娟1,2 李名扬1 屈云慧2*(1西南大学园艺园林学院,重庆 400716;2云南省农业科学院花卉研究所,云南昆明 650205)摘 要:随着园林花卉产业的迅速崛起,多倍体育种成为新品种选育的重要手段。目前,秋水仙素人工化学诱变仍然被认为是多倍体育种中最有效、成绩最为显著的一条途径。本文对近年来秋水仙素在国内花卉多倍体育种中的应用,从化学诱变作用机理、诱变方法及其研究进展等方面进行了系统的综述。关键词:秋水仙素;多倍体诱导;应用进展中图分类号 S60316 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2009)07-155-03ApplicationonPolypiodBreedingofLandscapeFlowerinColchicinesLiuYaJuanetal1 (1CollegeofHorticultureandLandscapeArchitecture,SouthwestUniversity,Chongqing400716;2YunnanAgriculturalScienceAcademy,FlowerResearchInstitute,Kunming,650205,China)Abstract:WiththerapiddevelopmentofLandscapeFlowerIndusry,polypiodbreedinghasbeenbecomeanimportantmeansforselectingnewvarieties1ThewayofColchicinesartificialchemicalmutationbeingconsideredtobeahighefficiencyandstatisticallysignificantmethodisstillcontinuouslyusedatpresent1Thispaperreviewedtheresearchmethodsandapplicationstatusofpolypiodbreedingoflandscapeflowerincolchicnesinchina1Keywords:Colchicines;Polyploidyinduction;Advanceinresearhes 自然界的植物多数是二倍体(2n=2x),即其体细胞(2n)核中包含2个相同的染色体组(x)[1]。多倍体(poly2ploid)是指具有3套或者3套以上完整染色体组的生物体。自从20世纪初发现拉马克月见草(Oenotheralamarck2iana)的一个突变型gigas是四倍体[2-4],紧接着1935年,Nilsson-Ehle在瑞典发现了一株叶片巨大、生长迅速的巨型三倍体欧洲山杨[5-6],人们开始广泛关注多倍体现象。随着生物技术的不断发展,广大研究者对多倍体进行系统深入研究后,据统计,自然界大约有50%的被子植物,75%的禾本科植物属于多倍体,草类植物80%是多倍体,豆类植物18%是多倍体[6-7],证实多倍体是生物群体进化的重要特征,而多倍化正是植物进化的重要力量[5]。自1937年布莱克斯和埃佛里(B-lakeslee和Avrey)采用曼陀罗(DaturastramoniumL1)等植物发现用秋水仙素(col2chicine,简称COLC)诱导多倍体的方法[7]后,广大育种工作者开始探索倍性育种技术手段,使得多倍体育种突破质的飞跃,成绩显著。多倍体植株叶片大而厚,颜色深邃,花朵大而质地加重,花期延长等外观特征符合现代育种目标,增加了花卉的观赏价值和商品价值,带动了花卉产业的迅速崛起。巨大的商业利润促使多倍体育种日益受宠。现有的技术手段中,通过秋水仙素人工化学诱变的方式仍然被认为是最有效、成绩最为显著的一条途径,其具有经济方便、诱变作用专一和诱变突变广泛等特点[1],一直沿用至今。如在金丝杜鹃(Portulacasp1)、大波斯菊(Cosmossp1)、草夹竹桃(Phloxsp1)、矮牵牛(Petuniasp1)、毛地黄(Digitalissp1)、紫茉莉(Mirabilissp1)、金莲花(Tropacolumsp1)、金鱼草(AntirrhinummajusL1)、鸡冠花(Celosiacrista2taL1)、挂竹香(Cheiranthussp1)等植物中都通过秋水仙素诱导成功,已获得了同源四倍体植株。在提高观赏价值的同时也获得了巨大的利益。本文对近年来秋水仙素在国内花卉多倍体育种中应用进展综述如下。1 秋水仙素化学诱变作用机理秋水仙素为淡黄色粉末,针状结晶,易溶于冷水,但不易溶于热水,它是从秋水仙的鳞茎和种子中提取出来的。秋水仙素的作用机理是能够特异性的与细胞中微管[8]的蛋白质元件相结合,使正在分裂的细胞中的纺锤丝合成受阻,抑制纺锤丝体的运动,迫使有丝分裂中断,从而阻止染色体向两级移动[9],抑制细胞分裂时纺锤体的形成,染色单体分裂,但是细胞和细胞质不分离而导致同源染色体数目加倍,形成同源多倍体。秋水仙素只有处理细胞分裂活跃状态的组织才可以产生有效的刺激作用,使分生组织的染色体加倍,因此其加倍的材料一般为萌动状态或刚发芽的种子、幼苗或嫩枝的生长点、芽、花蕾或愈伤组织等[10-13]。2 秋水仙素化学诱变方法及其应用进展211 初期阶段 秋水仙素诱导方法自1937年由B-lakeslee和Avrey在曼陀罗植物上应用后相继由Dustin等人对秋水仙素具体的机制研究[14]后,也初步形成了用其诱导多倍体的方法。常用的有浸渍法、滴液法、涂抹法和注射法四种。21111 浸渍法 是指将植株的种子或者一部份活体完全浸入到适宜浓度的秋水仙素溶液中,在适宜温度和黑暗条155安徽农学通报,AnhuiAgri1Sci1Bull12009,15(7)件下,处理适宜时间获得多倍体植株的方法。此方法简便,易于操作,诱导效率高,适用于处理种子、枝条、幼苗生长点以及球根花卉鳞片,但是经过处理的植株死亡率最高。此法种子一般处理数小时到3d,浓度以012%-116%为宜。盆栽幼苗,处理时盆倒置,幼苗的生长点浸入秋水仙素溶液,以全部浸没为准。球根花卉鳞片可浸于0105%-011%的秋水仙素水溶液中,1-3h后进行扦插。浸渍法在君子兰[15](CliviaLindl1)、虞美人[16](PapaverrhoeasL1)、金鱼草、三叶木通(Akebiatrifoliata)、香石竹(Dianthuscaryophyllus)中得到应用,并成功获得同源多倍体。21112 滴液法 是指用滴管将适宜浓度秋水仙素水溶液滴在植株生长点处使药液透过表皮渗入组织内部的方法。若气候干燥蒸发快,中间可加滴蒸馏水数次,为减缓溶液下流速度,可用脱脂棉包裹诱导部位,再将其浸湿。此方法受气候环境的影响大,实验条件不易控制,诱导率也不高。滴液法在芦荟(AloeveraL1)、百合(Liliumbrowniivar1viridulum)、茶树(Camelliasinensis)、国槐(SophorajaponicaLinn1)合欢(AlbizziajulibrissinDurazz)、刺槐(Robiniapseud2oacaciaL1)、一串红(Salviaspcendens)、五角枫(AcermonoMaxim1)、鸡爪槭(AcerpalmatumThunb1)、紫薇(Lagerstro2emiaindica)、木槿(Hibiscussyriacus)、鸡冠花、矮牵牛[17]中广泛应用,并有所突破。21113 涂抹法 是指将适宜浓度秋水仙素和适宜浓度的羊毛脂膏或者琼脂混合,直接涂抹到植株的生长点,连续处理适宜时间,以达到诱变效果的方法。此方法简单易行,对植株的伤害小,但是诱变率较低,易出现嵌合体。应用此法获得了莲(NelumbonuciferaGaertn)和刺果甘草(GlycyrrhizapallidifloraMaxim1)的多倍体新品种,变异率分别达到46%和55%。21114 注射法 是用注射器将秋水仙素溶液注入生长点中,以达到诱变效果的方法。此法由于针头易碰触生长点造成芽体死亡而应用较少。杨今后曾用此法获得过桑树(Broussonetiapapyrifera)的多倍体。212 成熟阶段 随着植物组织培养技术的熟练,近年来离体培养诱导方法已经成为趋势。离体组培诱导法是组织培养技术和化学诱导加倍方法的结合,方法较上述更为成熟,使得秋水仙素在离体组织水平上诱导细胞内染色体加倍成为可能,此法容易控制实验条件,实验结果可重复,可减少嵌合体提高诱导率,也能克服不孕。一般程序是在培养过程中,可将秋水仙素加入培养基中,也可以浸泡离体组织后再培养。运用此法:雷家军成功地获得珍贵野生资源五叶草莓(FragariapentaphyuaA1Los1)的加倍植株。张兴翠等报道互叶白千层(MelaleucaleucadendraL1)成功地诱导出了多倍体植株。王利等获得诱变率达到50%的叶片厚叶色深叶片大的库拉索芦荟(AloeveraL1)四倍体植株。213 辅助因素 除了对秋水仙素自身的物理性质进行研究以外,为了提高诱变率,各种辅助因素对其诱导的效果都有过报道,包括材料部位、处理最佳时间、最适温度、最适浓度以及恢复期温度等,同时预处理和某些辅助剂的影响也被探究过[18]。王桂花等以巨大赖草(Leymusracemo2sus)为材[19-20],陈高等以七里香(BuddlejaasiaticaLour)为材料,分别研究了秋水仙素处理浓度和处理时长对诱导效果的影响。李正红等以地锦(Parthenocisustricuspidata)为材料,发现在浓度梯度和时间梯度背景下丛生芽的诱导效果要好于体胚的诱导效果,并得到该材料的最佳诱导组合。刘选明[21]在诱导同源四倍体龙芽百合时,发现添加2%二甲基亚砜(DMSO)处理48h后,小鳞茎诱变率高达75%,相继由朱惠琴[22-23]在诱导烟草单倍体的加倍实验中证明二甲基亚砜(Dmiethysurfoxide,DMSO)对秋水仙碱的加倍作用有明显促进效应,实验均认为二甲基亚砜溶液主要通过提高分生组织的穿透力促进秋水仙碱加倍,对秋水仙素加倍起到了辅助作用。近期,常青云等通过正交验设计,加入秋水仙素浓度梯度、紫外辐射总量梯度、温度骤降总量梯度,探究各因素对秋水仙素诱导刺槐多倍体效率影响的显著性,得到最优组合是013%秋水仙素,辐射40s共2次,温度骤降5min共1次的结论。至此得到发挥秋水仙素最大功效获得最高诱变率需要考究多因素辅助作用。214 秋水仙素类似物 由于秋水仙素处理植株存在诸多缺陷:处理时候细胞发育的不同步,容易形成嵌合体;形成的多倍体性细胞不稳定会被正常的细胞包埋而使得植株倍性恢复;导致不育性、再生植株异常生长、染色体重排或丢失以及基因突变;价格昂贵、有剧毒,尤其是固态化合物。为了克服上述缺点,国外已做了大量研究寻求更加有效的诱导剂,秋水仙素类似物相继被人们发现并加以研究,如氨氟乐灵(Pronamide)、氨磺乐灵(Oryzalin)、甲酰胺草磷(Amiprophosemethy,lAPM)和氧乐灵(Trifluralin)等,对一些植物中的离体多倍体诱导程度比秋水仙素高,药害程度比秋水仙素要轻微[24]。VanTuy1等研究了Oryza2line在百合染色体加倍上的应用,研究结果指出:浓度范围为01001%-0101%的Oryzaline和秋水仙素比较,对植物生长的抑制作用小,加倍的效果要高。除了百合,Oryza2line[25]还广泛应用于其它植物的染色体加倍的研究中,比如甜菜、梨、杜鹃花等。T1Takamura等研究了一种新的能抑制有丝分裂的试剂Surflan(以Oryzaline为主要活性成分的一种除草剂),结果发现,经过010075%的Surflan处理后,百合的多倍体率达86168%;试验还发现,低浓度的Surflan(010025%)仍然具有较好的诱导效果,而如果浓度过高(010125%),尽管其加倍率高,却会对百合植株生长产生明显的毒害作用。Tiwari等研究了杀虫剂对二氯苯和B-水合喹啉在小扁豆染色体加倍上的作用。Han2sen等人研究了Trifulan,APM(amiprophosmethyl)等杀虫剂在芸苔属植物染色体加倍上的应用。秋水仙素类似物在其它植物的选育工作中已经取得了初步成功,但秋水仙156安徽农学通报,AnhuiAgri1Sci1Bull12009,15(7)
秋水仙素诱导杂交兰四倍体及倍性鉴定
秋水仙素诱导杂交兰四倍体及倍性鉴定
兰属(Cymbidium)花卉花型优美,花色艳丽,是一类具有重要观赏价值和经济价值的花卉,在世界各地具有广阔的市场前景。国内外关于兰属花卉种间杂交培育新品种的报道较多,而多倍体育种方面研究相对较少。
本研究以兰属杂交兰(大花蕙兰×墨兰)与蕙兰进一步杂交所获得的F1代杂交兰根状茎为材料,以秋水仙素为诱变剂,对杂交兰多倍体诱导和鉴定技术进行了系统的研究,旨在建立杂交兰多倍体诱导和鉴定技术体系。主要研究结果如下：1.以杂交兰根状茎为材料,分别采用浓度为0.02%、0.05%、0.10%、0.20%的秋水仙素对其无菌苗的根状茎浸泡处理24h、48h和72h诱导杂交兰四倍体,试验结果表明,以0.10%的秋水仙素处理48h诱导效果最佳,变异率为36%。
变异的根状茎较未处理的根状茎膨大明显,茎段粗壮,变圆分节,着生有绒毛,生长势变缓。2.对秋水仙素诱导获得杂交兰变异材料进行倍性鉴定,成功获得了染色体加倍植株。
染色体观察表明,四倍体植株染色体数为2n=4x=80,二倍体对照为2n=2x=40。加倍后的四倍体植株较二倍体植株粗壮,叶片变厚,颜色变深,茎基部粗壮,颜色深,生长势变缓,根系变粗,根状茎增粗,保卫细胞增大,叶绿体数目增多,气孔密度减小等特点,可作为新材料加以利用。
3.由于杂交兰生长周期较长,生根需要较长时间,而根状茎较易获得,因此本文以杂交兰根状茎茎尖为材料,比较茎尖的不同采集时间、预处理方法、解离时间和染色方法对杂交兰根状茎茎尖染色体制片的影响。结果表明,取材时间为上午10：00-11：00,预处理方式为8-羟基喹啉处理6-7h,解离采用5mol/L HCl在25℃下30min,染色液以卡宝品红染色液染色15-20min染色体制片效果最佳。
花卉多倍体育种研究进展探析
龙源期刊网
花卉多倍体育种研究进展探析
作者：郭海滨
来源：《绿色科技》2011年第01期
摘要：对花卉多倍体育种研究进展进行了综述，概述了花卉产生多倍体的诱导方法、鉴定方法及其在花卉植物上的应用。多倍体产生的途径有自然突变、物理诱变和化学诱变等，化学诱导剂主要是利用秋水仙素处理。到目前为止，已在金鱼草、三色堇、绿萝、矮牵牛、虞美人、百合等20余种花卉上诱导成功。指出了鉴定多倍体的方法主要有形态学鉴定、细胞学鉴定、染色体数目鉴定、同工酶鉴定和分子水平鉴定等。
关键词：花卉；多倍体；秋水仙素
收稿日期：2011-01-10
作者简介：郭海滨（1980—），女，硕士，工程师，主要从事组织培养及园林绿化工作。
中图分类号：S680.36
文献标识码：A
文章编号：1674-9944(2011)01-0174-03
1 引言
多倍体是植物最主要的进化方式之一，自然界中普遍存在多倍体现象，被子植物中约30%~35%是多倍体。多倍体育种诱变手段较简单，育出的品种经济价值高，可使花卉的花冠变大，花瓣增多，花色变深，茎秆变粗，叶片变宽厚，植株变矮，光合作用增强，适应性增强，从而提高花卉的质量。另外多倍体在克服花卉远缘杂交不育性等方面也颇受重视。
2 多倍体产生的途径
2.1 自然突变
自然突变有无性和有性2种方式。无性方式是通过体细胞加倍由二倍体产生四倍体细胞或组织，如四倍体月见草就是自发形成的。有性方式是通过合子的染色体加倍或未减数配子形成的但自然突变的发生率低，园艺育种中主要靠人工诱导来获得多倍体。
2.2 人工诱变 龙源期刊网
2.2.1 物理诱变
常用的物理方式有温度激变、电离辐射、射线照射、离心力、机械创伤、渗透压的改变、超声波和摘心等。用200~400R（剂量率100R/min）的γ-射线对兰州百合体细胞进行诱变，表明适宜高剂量的γ-射线照射百合幼苗可诱发变异［1］。用60Co γ-射线辐射亚洲百合鳞茎，其花粉母细胞减数分裂过程中出现染色体数目和结构的变异［2］。在花卉上应用辐射进行育种的有月季、菊花、大丽花等，其中多数都在花色、花型、株型上产生了有利变异。由于此方法诱变率低、辐射性强而应用较少。
秋水仙素的作用是抑制纺锤丝的形成,使细胞
化生学院生物科学教研室
一、实验目的
1、了解多倍体植物及其在植物遗传与进化中的
重要作用。
2、了解人工诱导植物多倍体的原理、方法及其
在植物育种中的应用。
3、应用植物染色体制片技术，鉴别诱导后染色
体数目的变化。二、实验原理
自然界各种生物的染色体数目一般是相当稳定的，这是物种的重要遗传学特征。
n：配子中的染色体数目，也指一个配子带有的全部基因，所以在不同的场合也称作基因组。
x：单倍体染色体数目，即染色体基数。
（单倍体：细胞核内含有一套完整染色体组）
同源多倍体
生物体内染色体异源多倍体
数目变化的途径
对于二倍体生物来说，x＝n，对于多倍体生物来说，x≠n。染色体组(X)整倍的增减
染色体组内个别染色体的增减—非整倍体
多倍化是形成物种的一种重要方式，二倍体在自
然界中较普遍，几乎全部的动物和过半数的高等
植物均是二倍体，多倍体在植物中广泛存在，在
动物中较少见。
多倍体植物在形态上比二倍体植物个体大，叶片
上的气孔也很大，容易辨认。多倍体的研究在育
种中非常重要，可以改良作物的某些经济性状，
还可利用多倍体克服远缘杂交过程中的障碍。
利用一些诱发因素可以人工诱导植物产生多倍体，包括物理因素，
如温度的剧变，射线处理，嫁接和切断等，还有化学因素，如植
物碱，植物生长激素，秋水仙素、茶嵌戊烷、异生长素、富民农
等等。
秋水仙素的作用是抑制纺锤丝的形成，使细胞有丝分裂中期纺锤
丝断裂或纺锤体的形成受到抑制，在有丝分裂后期染色体不能移
向两极，细胞加大而不分裂，着丝粒分裂后的染色体仍在一个细
胞中，故细胞中的染色体数目加倍。如果用秋水仙素处理根尖，
则在根尖分生区内可以检测到大量染色体加倍的细胞，如处理植
物幼苗的芽，则可以得到染色体加倍的植株。
三、实验材料
洋葱（2n=2x=16）、大蒜（2n=2x=16）
四、实验仪器设备
显微镜、恒温培养箱、恒温水浴锅、
镊子、载玻片和盖玻片五、实验步骤
1、大蒜幼根的培养：提前3~5天进行培养，将大蒜瓣剥去外边膜质枯皮，下端可见许多微微凸起的根原体，将蒜瓣架在烧杯（大小与蒜瓣适宜）口上，杯中盛满清水，使蒜瓣的下部浸入水中，置温暖处，注意每天换水，经3~5天后，即可长出嫩根。2、秋水仙素处理：根长2-3cm时，剪下根尖约1cm，用水洗净。吸干水，浸入0.02％的秋水仙素中，25℃处理24h。3、根尖的观察及固定：取膨大如鼓棰的根尖，用甲醛：冰醋酸（3：1）固定液固定6h后弃去固定液；4、根尖处理：弃去固定液，用清水漂洗2-3次，加入60℃预热的1M盐酸，于60℃水浴锅中解离10min，弃去盐酸，漂洗根尖2-3次，彻底洗净盐酸。5、压片：置载玻片上用解剖针压散根尖组织，用石炭酸品红染色5分钟后盖上盖玻片，用橡皮擦在盖玻片上轻轻压一下，使细胞均匀散开成一单细胞薄层，用吸水纸吸去溢出的染液，即可放在显微镜下观察。
多倍体育种技术在园艺作物生产中的应用
60城乡规划与园林景观
在自然界中多倍体很常见，相关数据显示，在高峰植物中多倍体占据65%以上，高等植物中小麦、棉花、马铃薯以及甘蔗都是天然的多倍体植物。一半以上的被子植物都是多倍体，75%以上的禾本科植物都是多倍体。由此可见，多倍体植物的出现是动植物逐步走向高级的重要因素，同时也是多样物种形成的原因之一。 1.多倍体技术的特点和原理 所谓多倍体育种技术就是通过人工方式让染色体增倍，因为多倍体植物的染色体加倍，植物从细胞到器官相比，二倍体植物的植株更大，尤其是叶子、花朵以及果实这些营养器官会出现明显的增大，同时多倍体植株有很强的抗逆性，对变化的自然环境适应能力很强，实际中会减少损失，带来经济效益。 在园艺作物中使用多倍体育种技术，在无性繁殖的植物种类中的作用和价值尤其显著。因为通常情况下，相比较于二倍体植物，多倍体植物开花比较多，果实也比较大，植株的叶片也比较厚，在运输和贮藏的过程中多倍体植株损坏小，因此多倍体植株不仅在观赏方面存在一定价值，因其抗逆性也存在经济价值以及商业价值。 2.多倍体诱导材料 2.1综合性状比较好的二倍体 多倍体之所以有遗传性，是因为原有的低倍体材料拥有遗传性，而在染色体加倍的过程中，会增强原来的性状，并不会出现新性状。一定要选择综合性状比较好的二倍体，避免因为细胞分裂不均衡的分配造成的植株不育。 2.2通过远缘杂交诱导异源多倍体 远缘杂交会让2种细胞的染色体组合，组合后染色体会加倍，由此形成异源多倍体。使用这种方式能避免后代的不育，也能在一定程度上提高植株的结实率，在后代中选择优良的个体培育新品种。 2.3使用杂合程度比较高的二倍体作为诱导材料 选择这种材料是因为遗传上有很强的可塑性，也有很多样的遗传基础，在诱导其染色体加倍过程中会有很大的成功可能。以往的试验可以看出，相比较于纯合二倍体，杂合程度比较高的二倍体培养出同源多倍体的几率更高，结得果实更多。 2.4选择收获营养器官的植物 同源多倍体植物结果不多，种子比较干瘪，但是其营养器官通常比较饱满，因此这种类型的植物比如瓜果类、无性繁殖的植物、花卉都比较适合用作同源多倍体的诱导材料。 3.诱导多倍体的方法 3.1物理方法 使用物理方法诱导多倍体，常用办法包括机械损伤、电子辐射、利用离心力、改变温度等。除此之外，X射线也会使染色体加倍，但是射线会给染色体造成创伤，大大降低诱导的成功性。利用温度骤降的办法，人们成功诱导出了四倍体小麦、四倍体玉米以及硬粒小麦。但是物理方法诱导成功率比较低，近年来化学方法也逐渐发展进步，所以物理方法已经基本被化学法替代。 3.2化学试剂方法 使用效果最好的化学试剂是秋水仙素，在细胞分裂的中期，秋水摘要：目前多倍体育种技术在园艺作物的育种工作中逐渐占据了重要地位。本文阐述了多倍体育种技术在园艺作物技术中起到的重要作用及其产生的途径、相关特性征及其多倍体育种在园艺作物中的应用。关键词：园艺作物；多倍体育种；特征以及应用多倍体育种技术在园艺作物生产中的应用唐梦阳（四川农业大学）
秋水仙素实验报告(3篇)
第1篇
一、实验目的
1. 掌握化学诱导植物多倍体的原理和方法。
2. 学习利用秋水仙素诱导植物多倍体的一般方法。
3. 了解多倍体诱导在植物育种上的意义。
4. 学习利用细胞学方法观察鉴定多倍体的特点。
5. 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。
秋水仙素是一种生物碱，能抑制纺锤丝的形成和活动，从而导致植物细胞染色体加倍。在适宜浓度的秋水仙素作用下，它可以有效阻止纺锤体的形成，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。
三、实验材料与仪器
1. 实验材料：小麦种子、黑麦种子、胡萝卜种子等。
2. 仪器：显微镜、培养皿、移液枪、秋水仙素溶液、卡诺氏液、无水乙醇、盐酸、醋酸、碱性品红染液等。
四、实验方法
1. 将小麦种子、黑麦种子、胡萝卜种子分别浸泡发芽，选择长势良好的幼苗作为实验材料。
2. 将发芽的幼苗分别放入培养皿中，加入适量的秋水仙素溶液，浸泡处理一定时间（如12小时）。
3. 处理结束后，将幼苗用清水冲洗干净，放入新的培养皿中继续培养。
4. 待幼苗生长到一定时期后，采集根尖、茎尖等部位，制作成临时装片。 5. 使用盐酸解离，60摄氏度恒温水浴十五分钟，使细胞分离。
6. 清洗装片，倒入醋酸软化，去除多余盐酸。
7. 使用碱性品红染色，显微镜下观察染色体形态和数目。
8. 对比正常植株和经秋水仙素处理的植株染色体数目，判断是否形成多倍体。
五、实验结果与分析
1. 在显微镜下观察，经秋水仙素处理的植株根尖、茎尖等部位的细胞染色体数目明显增多，呈多倍体特征。
2. 与正常植株相比，经秋水仙素处理的植株根系变厚、粗，变得不透明。
实验三植物多倍体的人工诱导
实验三植物多倍体的人工诱导
实验三植物多倍体的人工诱导
一、实验目的
1、掌握人工诱导多倍体的原理，及其在遗传育种中的意义。
2、掌握用秋水仙素诱发多倍体的方法。
3．观察植物多倍体的特点，鉴别植物染色体数目的变化及引起植物其他器官的变异情况。
二、实验原理：
秋水仙素溶液的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体向两极的移动被阻止，而停留在分裂中期的分布，这样细胞不能继续分裂，从而产生染色体数目加倍的核。若染色体加倍的细胞继续分裂，就形成多倍性的组织．由多倍性组织分化产生的性细胞，可通过有性繁殖方法把多倍体繁殖下去。如果将种子用秋水仙素浸渍，也可诱导多倍体植株产生。
三、实验材料
大蒜根尖（2n=16）
四、实验器具和药品
l．用具：
显微镜、载玻片、盖玻片、培养皿、镊子、刀片、滴管、吸水纸。
2．药品：
0.1％秋水仙素溶液、卡诺固定液、1mol／L HCl溶液、改良石炭酸品红溶液。
五、实验步骤
1 诱导：先剪去大蒜的老根，然后置于盛满水的烧瓷盘中，等新长出的不定根长约1.5－2cm 左右时，移到盛有0.1％秋水仙素中，直到根尖膨大为止。诱导后细胞为多倍体细胞；（根长2-3cm时，剪下根尖约1cm，用水洗净。吸干水，浸入0.02％的秋水仙素中，25℃处理24h。）
2 固定：切下已膨大的根尖，水洗后用卡诺固定液固定12h； 3 冲洗：用70%酒精冲洗三次，保存在70%酒精中备用；
4 解离：取保存的根尖用1mol/L HCl 60℃解离8min；
5 捣碎：将解离好的捣碎；
6 染色：用改良石炭酸品红溶液染色10min；
7 压片；
8 镜检：显微镜下观察。
六、作业
绘制显微镜下观察的二倍体和四倍体的图像。
秋水仙素诱导番茄多倍体初步研究
秋水仙素诱导番茄多倍体初步研究
秋水仙素诱导番茄多倍体初步研究
王倩
摘要：以发芽的番茄种子为处理对象，分别用1.0%、0.8%、0.6%、0.4%的秋水仙素浸泡。研究不同浓度和不同时间对番茄多倍体的影响。结果表明, 处理对象的诱导效果受秋水仙素浓度和处理时间两方面的影响。结果表明，0.8%＋1ｄ的秋水仙素处理萌发的番茄种子效果最为明显。诱变后产生的多倍体植株与二倍体植株相比,具有茎增粗、叶片加厚且叶色浓绿。
关键词：秋水仙素番茄多倍体诱导
番茄是世界上栽培最广泛的蔬菜作物之一，也是遗传学、育种学和生物工程等学科研究中的重要对象。[1]已被科学家证明含有多种维生素和营养成分，如番茄含有丰富的维生素C 和A以及叶酸、钾这些主要的营养元素。特别是它所含的茄红素，对人体的健康更有益处，而一些水果如西瓜、柚、杏只含有少量的茄红素。据营养学家研究测定：每人每天食用50克～100克鲜番茄，即可满足人体对几种维生素和矿物质的需要。番茄含的“番茄素”，有抑制细菌的作用；含的苹果酸、柠檬酸和糖类，有助消化的功能。番茄含有丰富的营养，又有多种功用被称为神奇的菜中之果。番茄内的苹果酸和柠檬酸等有机酸，还有增加胃液酸度，帮助消化，调整胃肠功能的作用。番茄中含有果酸，能降低胆固醇的含量，对高血脂症很有益处。番茄富含维生素A、维生素C、维生素B1.维生素B2以及胡萝卜素和钙、磷、钾、镁、铁、锌、铜和碘等多种元素，还含有蛋白质、糖类、有机酸、纤维素。
但是在生产中，栽培的二倍体番茄，其抗寒、抗病、抗旱的能力均较差。而多倍体番茄其抗性比二倍体番茄强。且营养价值高出高出二倍体番茄进一倍，生产上有较大的应用价值。因此番茄的多倍体诱导具有重要的实际价值[1]。
在自然条件下，单倍体自交结实率低，往往需要借助人为的措施，使其单倍染色体加倍。目前应用最广泛最有效的使用秋水仙素处理。秋水仙碱对种子、幼芽、花蕾、花粉、嫩枝都可产生诱变作用，它的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不走向两极，而被阻止在分裂中期，这样细胞不能继续分裂，产生染色体加倍的核，若染色体加倍的核继续分裂，就形成多倍体组织，由多倍体组织产生的性细胞，其配子是多倍性的，因而可通过有性繁殖方法把多倍体繁殖下去[2,3]。
多倍体实验报告(3篇)
第1篇
一、实验目的
1. 掌握利用秋水仙素诱导植物多倍体的原理和方法。
2. 学习观察和鉴定多倍体植物的特点。
3. 了解多倍体在植物育种中的应用价值。
二、实验原理
植物多倍体是指细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物体。多倍体在植物育种中具有重要作用，如提高作物产量、改善品质、增强抗病性等。秋水仙素是一种常用的化学诱导剂，可以抑制纺锤体的形成，导致染色体加倍，从而形成多倍体。
三、实验材料
1. 植物材料：小麦、玉米、水稻等种子。
2. 试剂：秋水仙素、盐酸、酒精、碘液等。
3. 仪器：显微镜、离心机、恒温培养箱等。
四、实验步骤
1. 种子浸泡：将种子浸泡在温水中，使其充分吸水膨胀。
2. 播种：将浸泡好的种子播种在培养皿中，放入恒温培养箱中培养。
3. 诱导处理：在植物幼苗生长到一定阶段时，用一定浓度的秋水仙素溶液处理幼苗。
4. 染色体观察：将处理后的幼苗放入盐酸和酒精混合液中固定，制作成玻片，用显微镜观察染色体数目。
5. 数据记录：记录观察到的染色体数目，分析多倍体形成情况。
五、实验结果与分析
1. 实验结果
通过观察显微镜下的染色体，发现处理后的植物幼苗染色体数目发生了变化。其中，部分幼苗染色体数目加倍，形成了多倍体。 2. 结果分析
（1）秋水仙素浓度对多倍体形成的影响：实验结果表明，在一定浓度范围内，秋水仙素浓度越高，多倍体形成率越高。但过高的浓度会导致幼苗生长不良，甚至死亡。
（2）处理时间对多倍体形成的影响：实验发现，处理时间过长或过短都会影响多倍体形成率。适当延长处理时间，可以提高多倍体形成率。
（3）不同植物种类对多倍体形成的影响：不同植物种类对秋水仙素的敏感程度不同，实验中观察到的多倍体形成率存在差异。
六、实验结论
1. 利用秋水仙素可以有效地诱导植物形成多倍体。
2. 秋水仙素浓度、处理时间和植物种类等因素对多倍体形成率有显著影响。
3. 多倍体在植物育种中具有重要作用，可以为培育优良品种提供材料。
举例说明园林植物秋水仙素处理后的形态变化
举例说明园林植物秋水仙素处理后的形态变化
秋水仙素处理后的植株（必须是幼苗）的特点是：可以使幼苗的染色体数目加倍。
秋水仙素的作用时期应该为细胞有丝分裂的前期，因为研究育种时常用来处理萌发的种子或幼苗。
"秋水仙素"一种生物碱，能抑制有丝分裂，破坏纺锤体，使染色体停滞在分裂中期。这种由秋水仙素引起的不正常分裂，称为秋水仙素有丝分裂。在这样的有丝分裂中，染色体虽然纵裂，但细胞不分裂，不能形成两个子细胞，因而使染色体加倍。
0.05%浓度的秋水仙素处理15d效果最佳,变异率为50.00%,变异株存活率为30.00%;对处理后的植株进行流式细胞仪鉴定和染色体压片分析,发现变异株存在大量嵌合体;与对照相比,变异株形态特征表现为植株矮化、叶色加深、叶片表面粗糙、叶片变大、叶片偏短或偏圆等,部分植株表现出植株畸形或叶片扭曲;气孔观测结果表明,变异株气孔偏圆,单位面积气孔数减少,气孔增大,长、宽较对照分别增长76.45%、38.99%。
几种常用的育种方法比较
几种常用的育种方法比较
本页仅作为文档封面，使用时可以删除
This document is for reference only-rar21year.March
几种常用的育种方法比较（总结整理）
一、诱变育种：
诱变育种是指利用人工诱变的方法获得生物新品种的育种方法
原理：基因突变
方法：辐射诱变，激光、化学物质诱变，太空（辐射、失重）诱发变异→选择育成新品种
优点：能提高变异频率，加速育种过程，可大幅度改良某些性状；变异范围广。
缺点：有利变异少，须大量处理材料；诱变的方向和性质不能控制。改良数量性状效果较差。
二、杂交育种：
杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种（或不同种）生物个体进行杂交，获得所需要的表现型类型的育种方法。其原理是基因重组。
方法：杂交→自交→选优
优点：能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。
缺点：时间长，需及时发现优良性状。
三、单倍体育种：
单倍体育种是利用花药离体培养技术获得单倍体植株，再诱导其染色体加倍，从而获得所需要的纯系植株的育种方法。（主要是考虑到结合中学课本，经查阅相关资料无误。）其原理是染色体变异。优点是可大大缩短育种时间。
原理：染色体变异，组织培养
方法：选择亲本→有性杂交→F1产生的花粉离体培养获得单倍体植株→诱导染色体加倍获得可育纯合子→选择所需要的类型。
优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。
缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。
四、多倍体育种：
原理：染色体变异（染色体加倍）
方法：秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。
优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。
缺点：只适于植物，结实率低。
五、细胞工程育种：
细胞工程育种是指用细胞融合的方法获得杂种细胞，利用细胞的全能性，用组织培养的方法培育杂种植株的方法。
原理：细胞的全能性
方法：（1）植物：去细胞壁→细胞融合→组织培养