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菘蓝体细胞染色体加倍的研究（生命科学技术学院生物** ** ****** ）摘要：利用秋水仙素结合组织培养技术对菘蓝不同外植体（子叶、下胚轴）进行了胚状体诱导和染色体加倍的研究，实验结果表明：1）子叶是胚状体诱导的最佳材料，且在MS+ BAP 2.0 mg/L+ NAA 2.0mg/L培养基中获得的胚状体频率最高。
2）低浓度秋水仙素短期处理不会影响子叶胚状体的形成频率，但随着秋水仙素浓度的逐渐升高，子叶所形成的胚状体数急剧下降。
3）200mg/L秋水仙素处理6d获得的加倍胚状体植株数最多，其加倍频率达到41.1%。
4）当秋水仙素浓度高于500mg/L时将对子叶产生毒害作用，不利于胚状体的形成。
关键词：崧蓝秋水仙素胚状体染色体加倍菘蓝(Isatis indigoticaFort.)属于十字花科菘蓝属植物,其干燥根医学上称之为板蓝根,具有清热解毒、凉血利咽之功效,医学上用板蓝根治疗伤风感冒、发热、头痛、咽喉肿痛、扁桃体炎、急性腮腺炎、咳嗽痰多等多种上呼吸道感染疾病[1]。
利用组织培养技术人工诱导多倍体，是获得新品种的重要途径之一，方法简单，实验条件容易控制，重复性好，处理植株量大，诱导率高，繁殖快。
多倍体药用植物一般具有根、茎、叶和花果的巨型性，抗逆性强，药用成分含量高等特性，这正是药材优质、高产育种所期望达到的目标[2]。
本研究对菘蓝进行多倍体诱导，从秋水仙碱浓度和处理时间对诱导多倍体的效应及多倍体鉴定等方面进行了研究。
1材料、试剂和方法1.1 材料以成熟、饱满、品质优良的去夹菘蓝种子做实验的材料。
1.2 无菌实生苗的获得去夹的崧蓝种子用清水冲洗30～40min，先用75%乙醇浸泡种子1min，再用20%“84消毒液”溶液浸泡种子10min，然后再用40%消毒液溶液浸泡种子10min，最后用无菌水冲洗3～5次。
接种于不含任何激素的MS培养基上发芽。
1.3 确定最佳培养基和最佳外植体将生长旺盛的崧蓝无菌外植体（子叶、下胚轴）分别剪成约0.3cm2 的小块和0.5cm的小段并分别接种于以下含不同浓度激素的MS培养基中，每种浓度5个重复。
低温诱导植物细胞染色体数目加倍一、实验目的1．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作用。
2．应用植物染色体制片技术，鉴别诱导后染色体数目变化。
3．学会探究性实验的设计方法。
二、实验原理通过低温阻碍细胞内酶促反映的进行，从而导致细胞分裂时形成纺锤体所需ATP的供应途径受阻，使细胞分裂过程中完成染色体加倍而细胞不能分裂，达到染色体数目加倍。
从理论上讲，观察染色体数目的最佳时期是分列中期，可当纺锤体的行成受到抑制时，细胞分裂就停止在了前期，不再出现中期、后期，只有当细胞分裂进入到第二周期的中期时，才能确保低温诱导染色体数目变化的成功。
因此，低温处理的时间至少要有一个半周期的时间。
低温抑制了纺锤体的形成，同时也降低了酶的活性，细胞分裂的速度减慢，细胞周期会延长。
三、实验仪器与试剂1.材料：蚕豆2.试剂：秋水仙素3.仪器：超低温冰箱四、实验步骤与方法（1）培养根尖蚕豆种子于 30℃～ 40℃水浴中浸种 3 ～ 4h 后，取出放入带有湿润纱布的培养皿中于10℃培养，每 2d 换一次水。
注意水要浸过蚕豆种子体积的 1/3。
(2)低温诱导处理待实验材料长出约 1cm 左右根时，将实验材料平均分两组: 实验组于2℃的冰箱中进行低温诱导培养 36h 后( 换水时注意用 2℃的水，减小实验的误差) ，于15℃～20℃恢复常温培养 10 ～12h( 即小于实验材料一个细胞周期的时间) 。
对照组于15℃～ 20℃常温进行培养，注意经常换水。
(3)取材、固定、解离、漂洗与染色常规“植物细胞有丝分裂”制片方法［1］。
(4)显微观察与数据统计分析随机观察并统计10 个视野中分裂期和非分裂期细胞，计算分裂指数( mitotic index，MI) 。
细胞分裂指数 = 分裂期细胞数/全部细胞数×100%。
统计数据进行卡方检验。
五、实验记录( 1) 培养根尖蚕豆种子于 30℃～ 40℃水浴中浸种 3 ～ 4h 后，取出放入带有湿润纱布的培养皿中于10℃培养，每 2d 换一次水。
倍性育种第⼀节植物的多倍性⼀、多倍体的概念和种类任何物种的体细胞染⾊体数⽬(2n)都是相当稳定的。
⼀个属内各个种所特有的、维持其⽣活机能的最低限度数⽬的⼀组染⾊体，叫染⾊体组(genome)。
各个染⾊体组所含有的染⾊体数⽬称染⾊体基数x(the basic number of chromosome in single genome)。
多数植物属内的物种染⾊体含有共同的基数，如苹果属为17桃属为8百合属为12。
但有的植物属内存在⼏个染⾊体基数不同的种，如芸薹属有3个⼆倍体基本种即8对染⾊体的⿊芥(Brassianigra)，9对染⾊体的⽢蓝（B.oleracea）和10对染⾊体的普通油菜（B.campestris.），它们染⾊体组的基数分别为8,9,10；此外，同⼀科或同⼀属的植物种或变种在染⾊体数⽬上还表现出倍性的变异，如茄属的马铃薯有⼆倍体（2x=24），三倍体（3x=36），四倍体（4x=48）与五倍体（5x=60）等。
多倍体：体细胞染⾊体组在三个（3x）或三个以上的个体。
同源多倍体（autopolyploid）多倍体的⼏组染⾊体全部来⾃同⼀物种，或者说由同⼀个物种的染⾊体组加倍⽽成。
异源多倍体（allopolyploid）：来⾃不同种、属的染⾊体组构成的多倍体或者说由不同种、属间个体杂交得到的F1再经染⾊体加倍得到的多倍体。
同源多倍体由于染⾊体组来⾃同⼀个物种，细胞内有两个以上的同源染⾊体，减数分裂时可联会形成多价体，使减数分裂⾏为出现异常现象，同源三倍体会⾼度不育，同源四倍体部分不育。
异源多倍体的染⾊体由两个或两个以上不同物种的染⾊体所组成，减数分裂时同源染⾊体能正常联会，不出现多价体，使减数分裂⾏为正常，⾼度可育。
天然多倍体中有不少具有经济价值的重要农作物是同源多倍体，如马铃薯2n=4x=48）是同源四倍体，⽢薯(2n=6x=90)是同源六倍体，⾹蕉（2n=3x=33）是同源三倍体。
园艺植物中的同源多倍体育性差，因⽆性繁殖，所以并不影响在⽣产中的应⽤，如⾹蕉、葡萄、苹果、梨、草莓、马铃薯等。
低温诱导植物染色体加倍实验的探究与改进分析论文低温诱导植物染色体加倍实验的探究与改进分析论文随着中学生物实施课程改革，从2009年按开始，内蒙古自治区高中生物教材从以前选用人教版全日制普通高中生物教材改为选用人教版新课程标准实验教科用书。
《高中生物课程标准》。
尊重学生多样化发展的新需求，更贴近实际和生活经验，更重视发展学生的实践能力。
《新课标》中明确指出要倡导探究性学习，要让学生勤于动手。
与过去的教材相比《新课标》中生物实验的比重明显增加，有些实验是以前教材不要求的，低温诱导染色体加倍实验便是其中之一。
实验教学属于必需亲自操作后才能有深刻体会的教学内容，有的实验如果单单照搬教科书上的过程，在实际操作中会遇到许多问题，会对教学效果产生不利影响。
因此，对于《新课标》中涉及的实验内容，实验教师要提前感受为好。
面对中学生物《新课标》实施的现实，大学实验课程教学中要有适当的体现，要使生物教育专业的本科毕业生所获得的实践技能能够贴近《新课标》的要求。
目前，我校生物教育专业的本科实验教学内容中还没有低温诱导染色体加倍实验的项目，为了促进教学改革，为今后实验项目设计提供帮助，特开展了本实验的'研究，以期找到能体现最佳实验效果的方法。
1材料与方法1. 1实验材料实验中分别选择了洋葱、大蒜做为实验材料。
大蒜生根前放入4℃冰箱以打破体眠期，提高出根率。
试验时选取健壮的大蒜瓣，剥去蒜皮，共20枚，每5枚大蒜为一组用细木棍穿起来放入盛有清水的容器中进行室温培养。
水以浸没根部为宜，每两天换一次水，根尖3d长到约lcm长，此时将装置转入4℃的冰箱里进行低温诱导。
洋葱的培养方法为选取健壮洋葱放入盛有清水容器中，水以没过洋葱根部为宜，每两天换一次水，室温培养。
1.2材料处理与方法1.2. 1实验材料的固定固定是借助于物理方法或化学药物的作用，迅速渗入组织和细胞将之杀死，使其形态结构和内含物尽可能地保持生活时的真实状态，本实验用的固定液是卡诺氏液(无水酒精:冰醋酸=3:1)。
橡胶树种质资源的倍性鉴定橡胶树（Hevea brasiliensis）是一种重要的经济作物，广泛栽培以供橡胶生产。
在橡胶树种质资源的利用和种质改良中，倍性鉴定对于选育优质橡胶树品种、提高橡胶产量和生产效益具有重要意义。
倍性鉴定可以帮助筛选出高产、高质、抗病性强的优良橡胶树种质资源，从而推动橡胶产业的发展。
一、橡胶树的倍性概述倍性指的是一个生物个体所拥有染色体组的倍数。
在植物中，常见的倍性有二倍体（2n）、四倍体（4n）、六倍体（6n）等。
橡胶树的倍性变异较为复杂，已经鉴定出了2n、4n、6n和8n等倍体群体。
橡胶树的自然倍性变异主要来源于杂交和多倍体群体的起源。
杂交是自然界中广泛存在的现象，橡胶树也经常发生自然杂交，导致新的倍性类型的出现。
多倍体橡胶树群体也是通过无性繁殖如自然倍化（包括无盖落、有盖落和人工无性繁殖等）或化学诱导倍化形成的。
这些多倍体橡胶树群体在产量、抗逆性等性状上常常具有独特的优势，因而倍性鉴定对于利用这些多倍体群体进行橡胶树种质改良和产业发展具有重要意义。
二、橡胶树倍性鉴定方法橡胶树的倍性鉴定方法多种多样，包括了细胞学、生殖生物学、分子生物学等多种手段。
细胞学方法是辨识倍性最直接的手段之一，通常通过观察组织细胞的染色体数目和形态来判断倍性。
细胞学方法一般包括了根尖染色体检查、胚胎发育鉴定、花药母细胞染色体行为鉴定等。
生殖生物学方法也常用于橡胶树的倍性鉴定，通过观察杂交后代的染色体数目和性状表现来鉴定橡胶树的倍性。
分子生物学方法则是通过测定橡胶树DNA组的染色体数目和特定基因的拷贝数来判断倍性。
以上方法各有利弊，通常综合运用效果更佳。
橡胶树种质资源的倍性鉴定对于橡胶产业的发展和种质改良具有重要意义。
一方面，橡胶树的倍性鉴定可以帮助筛选出高产、高质、抗病性强的优良橡胶树品种，从而为橡胶产业提供更多的优良种质资源。
橡胶树的多倍体群体常常具有独特的性状优势，倍性鉴定可以帮助鉴定这些多倍体群体，从而为橡胶树的种质改良和新品种选育提供更多的资源。
第一节染色体倍性育种的概念和意义园艺植物与其他植物一样，其细胞中所包含的染色体数目都是一定的。
如柑桔类植物，其性细胞都是具有一套数目为9条的染色体组(也称染色体基数x=9)，其体细胞则含有两套完整的染色体组，称为二倍体(2n=2x=18)。
大多植物种类、品种、类型或单株，体细胞一般都是二倍体。
如果植物体细胞的染色体数目只有基数的一倍的，称为单倍体；为基数的三倍或三倍以上的称为多倍体，如三倍体(3x)、四倍体(4x)、五倍体和六倍体等。
其中，三倍体和五倍体等称奇数多倍体，四倍体和六倍体等称偶数多倍体。
所谓染色体的倍性育种就是指利用各种园艺植物染色体倍性特点，通过各种途径，获得各种园艺植物表现优良的倍性群体。
并通过鉴定、选择，从中筛选出表现最优良的类型，以至最终培育成优良的新品种。
倍性育种包括多倍体育种和单倍体育种。
多倍体育种具有较大的实践意义，多是以培育出优良的多倍体新品种为目的。
根据报道，植物界中多倍体是普遍存在的，特别是在被子植物中，多倍体种约占全部的30～47％，育种资源相当丰富。
不少园艺植物的多倍体类型具有营养生长旺盛，生物产量高，果大、花大，果实少籽或无籽，经济价值，适应性和抗逆性强等优良性状，所以通过多倍体育种所产生的多倍体优良品种，在生产上具有较高应用价值。
首先在果树上多倍体品种在应用上成就较突出。
除自然多倍体，如三倍体香蕉、大蕉、粉蕉、龙牙蕉等，六倍体欧洲李和柿，八倍体大果型草莓，六倍体、七倍体、八倍体大果型树莓，以及六倍体、八倍体桑，甚至二十二倍体黑桑等为生产上的主要栽培类型外，还有许多人工培育的优良多倍体品种成为生产上的主栽品种，如欧洲葡萄森田尼、大玫瑰香、大无核等9个四倍体品种；美洲葡萄康可品种有７个四倍体芽变选出的品种；欧美杂种有巨峰、吉峰系列、黑奥林、红富士、吉香、“高尾”等十几个四倍体品种。
西瓜上的四倍体少籽西瓜和三倍体无籽西瓜品种，柑桔上的美国oroblanco 三倍体无核葡萄柚和我国的四倍体少籽十月桔，以及菠萝上的西印度群岛的三倍体Cabezona等也都在生产具有较高的栽培价值。
现代园艺２０１４年第２期植物染色体倍性鉴定方法概述杨清淮（河南省信阳市平桥区林业局４６４１００）摘要：综述了植物细胞染色体倍性鉴定的染色体计数法、流式细胞分析法、植物形态以及细胞形态学方法等各种检测法，并对其优缺点进行了评述。
关键词：植物；倍性；染色体；流式细胞分析然直观可信，但操作过程比较繁琐，工作量大，费时费力，需要较高的细胞学操作技术，不能适应多倍体产业化的需要。
所以人们一直在探索简便、快速、准确鉴定染色体倍性的方法。
细胞染色体倍性间接的鉴定方法主要有以下几种：2.1流式细胞分析法(F l ow C yto m etry )不同倍性细胞的ＤＮＡ含量有所不同［１］。
该方法即是通过流式细胞分析仪对大量的处于分裂间期的细胞ＤＮＡ含量［２］进行检测，然后经仪器附设计算机自动统计分析，最后绘制出ＤＮＡ含量（倍性）的分布曲线图。
利用流式细胞分析仪的特点是快速、简便、准确。
该方法不受植物体取材部位和细胞所处时期限制，取材部位可以是叶片、茎、根、花、果皮、种子等。
特别是在离体培养过程中，试管中的芽或小植株很小和很嫩时，此方法仅用１ｃｍ２的样品就很容易决定其材料倍性，而且准确率高。
缺点是需要有较昂贵的专门设备，并且维护人员需较高的专业水平以及仪器操作复杂。
2.2细胞形态学鉴定法不同倍性细胞在形态上存在差异，因此可根据不同倍性植物叶片气孔大小、气孔密度、气孔保卫细胞长度、气孔保卫细胞中叶绿体数目、花粉粒发芽孔数目、花粉母细胞四分体时的小孢子数及小孢子所含的核仁数等的不同进行倍性判定［３］。
与根尖压片观察染色体数和开花结实验证相比，细胞形态学鉴定法简便、快速、准确。
但缺点是技术难度大，此外，采用花粉判别需在开花期进行，占地且费时；对于特定植物的某些细胞，由于其细胞长度重叠问题，易造成测定结果的不确定性。
2.3植株形态指标鉴定随着植物特定细胞染色体倍性的增加，其植物根、茎、叶、花等生物学表现也呈现相关性，据统计可得出其正相关系数，据此可作为植物染色体倍性研究。
