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 秋水仙素12h 24h 48h 浓度 处理粒数 多倍体粒数 处理粒数 多倍体粒数 处理粒数 多倍体粒数 0.02% 0.05% 0.1% （二）玉米幼苗和处理和检测 （1）玉米幼儿苗的处理

在玉米幼苗的幼芽长到3-5mm时，用解剖刀在芽上作一纵切，然后用一浸有秋水仙素(0.02%浓度)溶液的纱布条包在切口处,纱布条的另端浸在一个盛有秋水仙素水溶液的小烧杯内, 烧杯的口用封口膜封好以防处理液蒸发,处理12h.隔天后再处理1次,然后将幼苗洗干净,种到花盆内或地里。同时种植没有处理过的幼苗作为对照。

（2）形态观察和细胞学鉴定：比较处理与对照的外部形态有什么差异，将叶面的表皮撕下，在显微镜下观察，多倍体植物的气孔比二倍体大很多，叶片也比较肥厚。

用根尖压片法制成染色体载玻片标本，在显微镜下认真观察和计数，与对照进行对比。

六、注意事项 1、本实验所用的秋水仙素溶液具有强致癌性，请在使用过程中务必注意安全，尤其是不能乱倒废液。

2、由于本实验涉及的时间较长，应认真记录各时期植物变化情况。 七、作业及思考题

1、与对照植物相比，处理后的植物有哪些不同特征？ 2、使用秋水仙素诱导多倍体应注意哪些问题？

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