秋水仙素浸泡法对黑果腺肋花楸多倍体的诱导及初步鉴定
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《利用秋水仙素诱导黑果枸杞多倍体研究》一、引言随着生物学领域中植物遗传和育种技术的发展,多倍体植物的生成及其潜在的应用价值已经得到了广泛的研究。
黑果枸杞作为一种富含营养和具有多种药理活性的植物,其多倍体的诱导研究具有十分重要的意义。
秋水仙素作为一种有效的染色体加倍剂,在植物育种中有着广泛的应用。
本文旨在探讨利用秋水仙素诱导黑果枸杞多倍体的方法及效果,为黑果枸杞的遗传育种和品种改良提供理论依据和实践指导。
二、材料与方法1. 材料本实验选用的材料为黑果枸杞的种子或幼苗。
秋水仙素作为诱导剂,其浓度和诱导时间将根据实验条件进行优化。
2. 方法(1)种子处理:将黑果枸杞的种子浸泡在秋水仙素溶液中,进行不同时间和浓度的处理。
(2)幼苗处理:选取健康的黑果枸杞幼苗,对其施加不同浓度和时间的秋水仙素处理。
(3)多倍体检测:通过显微镜观察染色体的数量和形态变化,确认多倍体的生成。
三、实验结果1. 种子处理结果通过不同浓度和时间处理的种子,我们发现秋水仙素能够有效地诱导黑果枸杞种子产生多倍体。
在一定的浓度和时间范围内,随着秋水仙素浓度的增加和时间的延长,多倍体的生成率逐渐提高。
但当浓度过高或时间过长时,可能会对种子产生负面影响,导致生长受阻或死亡。
2. 幼苗处理结果对于黑果枸杞幼苗的秋水仙素处理,我们发现幼苗对秋水仙素的反应更为敏感。
适当的秋水仙素处理可以显著提高多倍体的生成率。
然而,过高的浓度或过长的处理时间同样会对幼苗造成伤害,影响其正常生长。
3. 多倍体检测结果通过显微镜观察染色体的数量和形态变化,我们确认了黑果枸杞多倍体的生成。
多倍体的染色体数目明显增多,且染色体形态正常,没有明显的异常变化。
这表明秋水仙素的处理没有对黑果枸杞的基因组造成损伤,反而成功诱导了其染色体加倍。
四、讨论秋水仙素作为一种有效的染色体加倍剂,在黑果枸杞的多倍体诱导中发挥了重要作用。
实验结果表明,通过适当的秋水仙素处理,可以有效地诱导黑果枸杞产生多倍体。
黑果腺肋花楸不定芽诱导与增殖研究
赵健竹;孙晓泽;辛广;张文颖;刘影
【期刊名称】《吉林农业》
【年(卷),期】2017(000)013
【摘要】本研究以黑果腺肋花楸为试验材料,分别选取茎尖、茎段及叶片作为外植体,接种到不同植物激素种类及浓度配比的培养基上,进行诱导和增殖培养.结果表明:茎尖诱导不定芽效率最高,效果最好,茎段和叶片作为外植体诱导率很低,确定茎尖是不定芽诱导的最理想材料;茎尖诱导的最适培养基为MS+6-BA 2.0毫克/升+NAA 0.5毫克/升,诱导率达96.7%;不定芽增殖的最适培养基为MS+6-BA 3毫克/升
+NAA 0.5毫克/升,平均增殖倍数为10.89.
【总页数】2页(P67,75)
【作者】赵健竹;孙晓泽;辛广;张文颖;刘影
【作者单位】鞍山师范学院化学与生命科学学院,辽宁鞍山114007;鞍山师范学院化学与生命科学学院,辽宁鞍山114007;沈阳农业大学食品学院,辽宁沈阳110866;鞍山师范学院化学与生命科学学院,辽宁鞍山114007;鞍山师范学院化学与生命科学学院,辽宁鞍山114007
【正文语种】中文
【中图分类】R284
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楸树体外植株再生及其同源四倍体诱导的研究楸树是我国珍贵树种,具有用材和观赏等多种用途。
广泛种植楸树不仅有助于改善我国的生态环境,而且对木材短缺的现状具有缓解功能,对林产品加工产业的发展具有重要的经济意义。
随着现代生物技术的迅速发展,多倍体育种已经成为林木种质资源创新的新途径,为楸树在多倍体育种方面奠定了基础。
试验以楸树种子为实验材料,采用完全随机试验方法,建立了楸树体外植株再生体系,利用秋水仙素通过多种方法对楸树种子进行诱导获得四倍体楸树。
研究结论如下。
1、以楸树植株叶片、茎段为试验材料,对楸树的体外植株再生条件进行了研究:研究表明茎段为最佳外植体,楸树茎段愈伤组织诱导最适培养基为MS+0.3IBA mg·L-1+7BA mg·L-1,楸树茎段愈伤组织芽诱导最适培养基为MS+0.3mg·L-1IBA+5mg·L-1BA。
顶芽丛生诱导最适培养基MS+0.1mg·L-1NAA+12mg·L-1BA,根诱导最适培养基1/2MS+0.5 mg.L-1NAA。
2、采用种子在含秋水仙素的固体培养基中诱导楸树四倍体,秋水仙素浓度40 mg·L-1时四倍体诱导率达到最高为10%,嵌合体率达到最高为81.7%。
秋水仙素浓度对种子在含秋水仙素的固体培养基中诱导四倍体产生极显著的作用。
3、滴定法诱导楸树四倍体时,秋水仙素浓度40-300 mg·L-17个浓度组合处理中.5个浓度组合中出现嵌合体,除40 mg·L-1未诱导出嵌合体植株,其它浓度组合均出现嵌合体植株,嵌合体率范围为25-45%。
未检测出四倍体植株。
不同秋水仙素处理时间浸泡法诱导楸树四倍体时,秋水仙素浓度0-120 mg·L-1处理中,共设13个浓度,65个组合。
52个浓度组合中出现嵌合体,嵌合体率范围从1.7-58.3%。
未检测出四倍体植株。
相同秋水仙素处理时间浸泡法诱导楸树四倍体时,秋水仙素浓度0-120 mg·L-1处理中,共设13个浓度,52个处理组合。
《利用秋水仙素诱导黑果枸杞多倍体研究》一、引言黑果枸杞作为一种具有重要经济价值和药用价值的植物,其多倍体研究对于改良其生长习性、提高药用效果及扩大栽培面积具有十分重要的意义。
本文将详细阐述利用秋水仙素诱导黑果枸杞多倍体的研究过程,以期为相关研究提供参考。
二、研究背景与意义多倍体植物具有许多优良的性状,如抗病性、抗逆性以及较高的营养成分等。
黑果枸杞作为一种重要的中药材和营养品,其多倍体的培育将有助于提高其产量和品质,进一步推动其在医药、保健、食品等领域的应用。
因此,研究黑果枸杞多倍体的诱导方法及生物学特性具有重要的理论和实践意义。
三、材料与方法1. 材料实验所需材料为黑果枸杞种子、秋水仙素、培养基等。
2. 方法(1)种子处理:将黑果枸杞种子进行清洗、消毒、浸泡等处理,以便进行后续实验。
(2)秋水仙素处理:将处理后的种子用秋水仙素进行处理,以诱导其产生多倍体。
(3)培养与观察:将经过秋水仙素处理的种子转移至培养基中,进行培养并观察其生长情况。
(4)多倍体鉴定:通过流式细胞术、染色体观察等方法对诱导出的多倍体进行鉴定。
四、实验结果与分析1. 秋水仙素处理对黑果枸杞生长的影响实验结果显示,经过秋水仙素处理的黑果枸杞种子在生长速度、生物量等方面均有所提高。
这说明秋水仙素处理有助于诱导黑果枸杞产生多倍体。
2. 多倍体鉴定结果通过流式细胞术和染色体观察等方法,成功鉴定出黑果枸杞多倍体。
与二倍体相比,多倍体的染色体数目明显增加。
3. 多倍体黑果枸杞的生物学特性多倍体黑果枸杞在抗病性、抗逆性以及营养成分等方面均表现出优越的性状。
其中,多倍体黑果枸杞的果实大小、颜色等外观品质也有所改善。
五、讨论与展望本研究利用秋水仙素成功诱导出黑果枸杞多倍体,并对其生物学特性进行了分析。
实验结果表明,多倍体黑果枸杞在生长习性、抗病性、抗逆性以及营养成分等方面均表现出优越的性状。
这为进一步改良黑果枸杞品种、提高其产量和品质提供了重要的理论依据和实践指导。
实验六多倍体的诱发与鉴定多倍体:三倍和三倍以上的整倍体19世纪末世纪末,,狄.弗里斯普通月见草特别大的变异型(巨型月见草巨型月见草))2n=142n=28染色体数目变异可以导致遗传性状的变化染色体数目变异可以导致遗传性状的变化。
巨大型特征烟草的叶片气孔整倍体:体细胞染色体数为染色体组整倍数的个体。
非整倍体:体细胞染色体数增加一条或几条和减少一条或几条。
一、实验目的初步掌握秋水仙碱诱发多倍体的原理与方法原理与方法;;观察同源多倍体植物观察同源多倍体植物((器官器官))形态特征与细胞学特点态特征与细胞学特点。
二、实验原理人工诱发多倍体最有效的方法是秋水仙碱处理,秋水仙碱的作用是阻止纺锤丝的形成与活动阻止纺锤丝的形成与活动。
当秋水仙碱水溶液渗入分生组织正在分裂的细胞时仙碱水溶液渗入分生组织正在分裂的细胞时,,纺锤丝就不能形成或被破坏就不能形成或被破坏,,有丝分裂就停留在中期状态有丝分裂就停留在中期状态。
每个染色体的两个姊妹染色单体虽然彼此分开了每个染色体的两个姊妹染色单体虽然彼此分开了,,却不能向两极移动不能向两极移动,,不能形成两个子核不能形成两个子核,,于是该分生细胞的染色体数目就加倍了胞的染色体数目就加倍了。
当染色体已经加倍了的细胞不再接受秋水仙碱处理时胞不再接受秋水仙碱处理时,,它就又恢复正常的有丝分裂分裂,,结果形成多倍体组织结果形成多倍体组织。
秋水仙碱诱发多倍体的原理多倍体的鉴定形态育性细胞学观察三、试材与用品试材::经加倍处理的黑麦根尖•试材显微镜、、载玻片载玻片、、盖用品::恒温水浴锅恒温水浴锅、、显微镜•用品、胶头玻璃棒、碱性品红染胶头玻璃棒、镊子、、镊子玻片玻片、、1M盐酸。
盐酸。
醋酸、、45%醋酸液、0.2%秋水仙碱秋水仙碱、四、步骤与方法实验步骤种子发芽黑麦根尖染色体加倍处理十字压片制染色体临时片观察1.1.种子发芽种子发芽将吸水纸铺在培养皿中选取均匀选取均匀、、饱满饱满、、有发芽力的黑麦种子倒入培养皿中 实验方法倒入清水浸泡浸种14~18小时室温催芽36hr左右,根长至种子发芽种子发芽,0.5~1cM2.黑麦根尖染色体加倍处理把吸水纸盖在已经发芽的黑麦种子上倒入0.2%的秋水仙碱加倍处理约26小时根尖分生区以下明显增粗洗净根尖把洗净的根尖装入广口瓶倒入固定液固定1~24小时固定液固定液::卡诺氏Ⅰ,冰乙酸冰乙酸((1份):):无水乙醇无水乙醇无水乙醇((3份)逐级转入70%乙醇中保存备用3.制片制片::十字压片法制临时片解离水洗软化取分生区(膨大部位以上膨大部位以上))十字压片染色加盖玻片压片、敲片镜检绘图1M 1M盐酸盐酸60ºC 水浴1515~~2020分钟分钟60ºC 温水清洗清洗33~5次4545%%醋酸2~3枚碱性品红3~5分钟2n=4x=28 2n=2x=142n=4x=281.1.绘制正常细胞和加倍细胞中期分裂相各一个绘制正常细胞和加倍细胞中期分裂相各一个2.2.写出实验收获和体会写出实验收获和体会作业。
《利用秋水仙素诱导黑果枸杞多倍体研究》一、引言黑果枸杞作为一种具有重要经济价值和药用价值的植物,其多倍体研究对于提高其产量和品质具有重要意义。
秋水仙素作为一种有效的染色体加倍剂,被广泛应用于植物多倍体诱导研究中。
本文旨在探讨利用秋水仙素诱导黑果枸杞多倍体的方法及其在黑果枸杞育种中的应用。
二、材料与方法1. 材料本研究所用材料为黑果枸杞种子。
2. 方法(1)种子处理:选取健康、饱满的黑果枸杞种子,进行消毒、浸泡等预处理。
(2)秋水仙素处理:将预处理后的黑果枸杞种子置于含有不同浓度秋水仙素的溶液中,进行不同时间的处理。
(3)培养与观察:将处理后的种子转移至培养基中,进行培养,并观察其生长情况。
(4)染色体数目检测:采用流式细胞术等方法检测黑果枸杞染色体数目,确定多倍体的比例和类型。
三、实验结果与分析1. 秋水仙素对黑果枸杞生长的影响实验结果表明,适当浓度的秋水仙素处理能够显著促进黑果枸杞的生长,提高其成活率和生长速度。
然而,过高浓度的秋水仙素处理会对黑果枸杞产生抑制作用,甚至导致其死亡。
因此,在实验过程中需要控制好秋水仙素的浓度和处理时间。
2. 黑果枸杞多倍体的诱导与检测通过流式细胞术等方法检测,我们发现秋水仙素处理后的黑果枸杞中出现了多倍体细胞。
其中,以二倍体和四倍体为主,同时也检测到了少量六倍体和其他高倍体细胞。
这表明秋水仙素能够有效地诱导黑果枸杞多倍体的产生。
3. 多倍体黑果枸杞的遗传稳定性分析通过对多倍体黑果枸杞的遗传稳定性分析,我们发现多倍体黑果枸杞的遗传物质相对稳定,没有出现明显的染色体变异和基因丢失等现象。
这为多倍体黑果枸杞的育种和应用提供了有力的支持。
四、讨论与结论本研究利用秋水仙素成功诱导了黑果枸杞多倍体的产生,并对其生长、遗传稳定性等方面进行了探讨。
实验结果表明,适当浓度的秋水仙素处理能够促进黑果枸杞的生长,并有效地诱导其产生多倍体细胞。
同时,多倍体黑果枸杞的遗传物质相对稳定,具有较高的应用价值。
《利用秋水仙素诱导黑果枸杞多倍体研究》一、引言黑果枸杞作为一种珍贵的中药材,具有广泛的药用价值和营养保健功能。
近年来,随着人们对健康生活品质的追求,黑果枸杞的种植和开发利用逐渐受到关注。
多倍体植物因其具有更好的抗逆性、抗病性以及更丰富的营养成分,因此在农业和医药领域具有重要的研究价值。
本文以黑果枸杞为研究对象,通过利用秋水仙素诱导其多倍体,为黑果枸杞的品种改良和优化种植提供理论依据和实践指导。
二、材料与方法1. 材料准备本实验所使用的黑果枸杞种子采购自优质产地,经过筛选、清洗后备用。
同时,准备秋水仙素等实验所需试剂和仪器。
2. 实验方法(1)种子处理:将黑果枸杞种子进行适当的预处理,以提高其发芽率和生存率。
(2)秋水仙素处理:将预处理后的黑果枸杞种子置于含有不同浓度秋水仙素的溶液中,进行诱导处理。
(3)培养与观察:将经过秋水仙素处理的种子进行培养,并定期观察其生长情况。
通过显微镜观察细胞分裂和染色体数目变化,以确定多倍体的形成。
(4)数据收集与分析:收集黑果枸杞多倍体植株的生长数据、染色体数目等数据,进行统计分析,以评估秋水仙素诱导多倍体的效果。
三、实验结果与分析1. 秋水仙素对黑果枸杞多倍体的诱导效果实验结果显示,秋水仙素能够有效诱导黑果枸杞形成多倍体。
在不同浓度的秋水仙素处理下,黑果枸杞的染色体数目发生了明显变化,形成了二倍体、三倍体、四倍体等多种多倍体植株。
其中,以中等浓度的秋水仙素处理效果最佳,多倍体形成率较高。
2. 黑果枸杞多倍体的生长表现及抗逆性分析与二倍体相比,黑果枸杞多倍体在生长速度、生物量、抗逆性等方面表现出明显的优势。
多倍体植株生长迅速,生物量较大,具有较强的抗逆性和抗病性。
这为黑果枸杞的品种改良和优化种植提供了重要的理论依据和实践指导。
3. 秋水仙素对黑果枸杞营养成分的影响实验结果表明,秋水仙素处理后的黑果枸杞多倍体在营养成分方面也表现出一定的优势。
多倍体黑果枸杞中的多种活性成分含量较高,如多糖、黄酮、维生素等,具有更高的营养价值和保健功能。
秋水仙素诱导多倍体膨大率总结
对于秋水仙素诱导多倍体膨大率的总结,我可以提供如下信息:
秋水仙素是一种植物源化合物,广泛应用于植物生物技术领域中的多倍体诱导研究。
多倍体是指具有两个或更多完全一样的染色体组的有机体。
通过秋水仙素的处理,可以诱导植物细胞或组织发生多倍化现象,即增加染色体数量,进而改变植物的某些性状。
然而,具体的多倍体膨大率受到很多因素的影响,比如不同植物品种的反应性、秋水仙素浓度和处理时间的选择、培养基成分等。
因此,不同研究所得的多倍体膨大率可能会有差异。
总体而言,秋水仙素诱导多倍体膨大率的提高可以通过优化培养条件、选用适宜的植物种类、调整秋水仙素浓度和处理时间等方式进行。
但具体的操作方案需要根据实际情况进行研究和调整。
需要注意的是,任何植物生物技术研究都需要符合相关的法律和政策规定,保证安全性和合法性。
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,将脱脂棉与纱布的另一端浸在盛有秋水仙碱溶液的小瓶中,小瓶置于植株旁,利用毛细管吸水作用逐渐把芽浸透,此法一般多用于大植株上芽的处理。
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。
多倍体的鉴定方法一、实验目的掌握植物多倍体人工诱导技术及多倍体鉴定方法。
二、实验原理用秋水仙素溶液处理植物的种子或幼苗,是常用的人工诱导多倍体的有效方法。
秋水仙素是从百合科秋水仙属的一个种,秋水仙(Colchicum autumnale)的种子及器官中提取出来的一种生物碱,其分子式为C22H25NO6,因有剧毒,故使用时要特别注意,切勿使药液进入眼内或口中。
秋水仙素诱导作用在于阻止有丝分裂细胞的纺锤丝的形成。
而对染色体的结构和复制无显著影响。
若浓度适合,药剂在细胞中扩散后,不致发生严重的毒害,这样纵列为二的染色体不能向两极分开,因而便产生了染色体加倍的重组核。
当药剂的作用消除后,由于多倍体细胞继续分裂,便得到多倍体组织,以后则产生新的多倍体植株。
鉴定多倍体可分直接鉴定和间接鉴定。
直接鉴定是将经过秋水仙素溶液处理的根尖、茎尖进行染色体计数,多倍体植株的染色体是加倍的。
间接鉴定是根据多倍体植株外部形态变化的主要特征是巨大性这一点提出的。
花粉粒和气孔的增大常作为染色体数目加倍的辅助性指标。
三、实验材料(一)洋葱根尖 4n=32;(二)蚕豆、西瓜、玉米等种子。
四、实验器具和药品试剂显微镜、生化培养箱、冰箱、水浴锅、天平、镊子、解剖针、刀片、载玻片、盖玻片、青霉素瓶、烧杯、量筒、滴瓶、切片架、切片盒、吸管、吸水纸。
秋水仙素、95%酒精、甲醇、冰醋酸、盐酸、碘化钾、改良苯酚品红染色液。
五、实验方法和步骤(一)秋水仙素溶液配制取秋水仙素1g(先用少量95%乙醇助溶),溶于250~500ml蒸馏水中,配成浓度为0.2~0.4%的溶液,冰箱中保存。
(二)洋葱材料的处理将洋葱架在盛满水的烧杯上进行水培。
待根尖长到1cm的时候,将洋葱放在盛有0.4%秋水仙素溶液的瓶盖或小烧杯上,避光处理24小时,然后再把洋葱进行水培24小时,加倍后根尖很肥大。
切下根尖,进行固定、保存、制片。
观察方法见实验一。
(三)种子的处理先将种子用0.1~0.2%升汞消毒10分钟,清水洗净,置于培养皿或沙盘中发芽。
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。
3. 通过染色体分析,证实经秋水仙素处理的植株染色体数目为正常植株的两倍,即形成了多倍体。
秋水仙素在诱导我国果树多倍体的应用研究进展张美华,李慧敏*,莫干辉,谭奕为,苏文潘,李伟强,李菊馨,黄倩盈,吴耿寰,莫德原(广西壮族自治区亚热带作物研究所,广西南宁530001)摘要:多倍体育种是创造和选育果树新品种的重要途径,秋水仙素是目前果树多倍体诱导使用最广泛和有效的试剂。
对近年来我国果树在秋水仙素多倍体诱导方面的应用进行了概述。
包括利用秋水仙素诱变已经获得多倍体的果树种类及其品种,诱导多倍体的途径及倍性鉴定方法,指出目前果树存在获得新品种较少及嵌合体问题,并对上述问题给出相应的解决策略及建议。
关键词:秋水仙素;果树;多倍体;研究进展中图分类号:S66文献标志码:AColchicine Application in Polyploid Induction ofFruit Trees in China:A ReviewZHANG Meihua,LI Huimin *,MO Ganhui,TAN Yiwei,SU Wenpan,LI Wei-qiang,LI Juxin,HUANG Qianying,WU Genghuan,MO Deyuan(Guangxi Subtropical Crops Research Institute Nanning,Guangxi 530001,China)Abstract:Polyploid breeding is an important way to create and select new cultivars of fruit trees.At present,colchicine is the most widely used and effective reagent for fruit trees polyploid in ‐duction.This paper reviewed research progress on polyploid induction of fruit trees using colchicine in recent years,including achievements of polyploid species and varieties,induction pathways and identification methods and figured out problems of lack of new cultivars and chimera.Then,corre ‐sponding solutions and suggestions were given.Key words:Colchicine;fruit trees;polyploid;research progress基金项目:广西农业科学院科技发展基金项目(桂农科2022JM94)。
《利用秋水仙素诱导黑果枸杞多倍体研究》一、引言随着植物育种技术的发展,多倍体植物因其具有丰富的营养价值和优良的生理特性,受到了广泛的关注。
黑果枸杞作为一种珍贵的中药材,其营养价值和药用价值备受关注。
因此,本研究利用秋水仙素诱导黑果枸杞多倍体,以期为黑果枸杞的育种和栽培提供新的思路和方法。
二、材料与方法1. 材料本实验以黑果枸杞为实验材料,选取生长健壮、无病虫害的植株作为实验对象。
2. 方法(1)秋水仙素处理:将黑果枸杞植株的幼嫩芽尖浸泡在含有不同浓度秋水仙素溶液中,进行不同时间的处理。
(2)多倍体检测:通过流式细胞术等生物学技术手段,检测处理后植株的染色体数目,确定多倍体的产生情况。
(3)生长及生理特性观察:观察多倍体植株的生长状况,包括株高、叶面积、生物量等指标,同时检测其生理特性,如光合作用、抗逆性等。
三、结果与分析1. 多倍体产生情况通过秋水仙素处理,成功诱导出黑果枸杞多倍体。
不同浓度和时间的秋水仙素处理对多倍体的产生具有显著影响。
在适宜的秋水仙素浓度和时间内,多倍体的产生率较高。
2. 生长及生理特性分析(1)生长特性:与二倍体相比,多倍体黑果枸杞植株表现出更高的生长势和更大的生物量。
其中,株高、叶面积等指标均有所提高。
(2)生理特性:多倍体黑果枸杞的光合作用能力较强,抗逆性也得到提高。
这可能与多倍体细胞内基因表达和代谢途径的改变有关。
四、讨论本研究利用秋水仙素成功诱导出黑果枸杞多倍体,证明了秋水仙素在植物多倍体育种中的有效性。
同时,多倍体黑果枸杞在生长和生理特性方面的表现,为黑果枸杞的育种和栽培提供了新的思路和方法。
然而,本研究仍存在一些局限性,如秋水仙素的最佳浓度和时间尚未完全确定,多倍体的遗传稳定性和表型变化机制仍需进一步研究。
五、结论本研究通过秋水仙素处理成功诱导出黑果枸杞多倍体,并对其生长和生理特性进行了分析。
结果表明,多倍体黑果枸杞具有较高的生长势和光合作用能力,以及较强的抗逆性。
植物多倍体诱发和鉴定实验报告一,试验目的1.通过试验掌握植物多倍体化学诱导的原理和方法研究用秋水仙素进行植物多倍体诱导的常用方法和多倍体诱导对植物育种的重要性。
2、学会用细胞学方法来观察和识别多倍体特征及诱导染色体加倍的细胞学表现并通过染色体分析对多倍体细胞作出精确判断。
二,实验原理生物体内细胞核内均存在着比较稳定的染色体数量,这也是最基本的物种特征。
多倍体指细胞内有三个或更多染色体组存在的生物体。
在植物育种中,用多倍体可使作物经济性状得到改善,但也能用多倍体来克服远缘杂交时遇到的阻碍。
用某些化学因素来诱导植物多倍体的发生,其中秋水仙素对诱导多倍体的发生作用最大,也是目前使用频率最高的药物,用秋水仙素来处理进行有丝分裂过程中的细胞能抑制纺锤丝发生,从而在细胞有丝分裂过程中期纺锤丝被打断或者纺锤体的发生受到抑制,而在有丝分裂过程后期复制染色体不能移动到2个水平上,在细胞中染色体发生倍增而发生多倍体。
所以当秋水仙素浓度合适时,既能有效地阻断纺锤体生成,也不会对细胞产生很大毒害,所以细胞经过一段时间之后仍然能恢复正常而持续分裂,只需染色体数量倍增为多倍性细胞就能以此为基础进一步发展成多倍体植物。
用秋水仙素加工植物根尖制作临时装片并在显微镜下观察根尖分生区细胞内染色体的数量来判断染色体形成与否。
三,实验的材料,用具和试剂1.试材:萌发蚕豆及蚕豆幼苗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,烧杯等。
3.实验试剂为秋水仙素,浓度为1度。
卡诺固定液:由三种95%酒精和一种冰醋酸混合制成。
1mol·l-1盐酸、1mol·L-1醋酸、改良苯酚品红、1mol-1酒精。
四,试验步骤1.取材:种子经消毒后在无菌水中浸泡24 h,取蚕豆种子(2n=16)置于培养皿中湿滤纸中,常温或28℃条件下催芽,胚根长1~2cm,取催芽种子用自来水冲洗2~3遍待用。
2.预处理:取胚根长1~2cm蚕豆种子,移入装有蚕豆种子秋水仙素湿润吸水纸培养皿中,常温处理48h后,观察根部膨大情况后取出固定不动,并以水中培养蚕豆种子(通常植物生长周期17~18h)作对照。
植物多倍体的诱导与鉴定摘要本试验以大蒜鳞茎作为试验材料,通过使用不同浓度的秋水仙素进行诱变处理,以期获得多倍体的植株。
之后通过植株的形态指标测定,干湿重测定,气孔鉴定,染色体计数等鉴定倍性。
结果表明,0.05%和0.1%浓度的秋水仙素处理24h,有使植物染色体加倍的作用,达到诱导植物多倍体的目的。
相比较而言0.05%浓度的秋水仙素致突变率较高。
且结果显示,0.1%浓度秋水仙素具一定毒害作用,抑制植株的生长。
本次试验使个人掌握了人工诱导多倍体的原理与方法。
倍性育种作为一种快捷的育种方法,创造出的多倍体植物通常具有植株粗壮,花朵硕大,花期长适宜性增强等特点,而且同源多倍体还可以克服远源杂交不育的弊端,形成性状稳定的新品种。
因此,倍性育种在现代植物育种中具有主要地位和广阔前景。
天然多倍体发生频率低,数量有限,不易发现和选择,难以挖掘利用。
随着植物育种技术和多倍体诱导技术的发展,人们常利用人工诱导的方法提高多倍体的发生频率,从而创造植物多倍体类型。
目前,已有研究的有植物多倍体人工诱导技术,各种植物诱导的最好的诱导技术与条件,植物各特征与倍性的关系等等。
[1]本实验以不同浓度秋水仙素为诱变剂,对大蒜鳞茎进行诱变处理。
植物多倍体人工诱导方法主要可分为物理诱导法、化学诱变法、胚乳培养法和细胞融合法等。
其中秋水仙素是应用最广且效果最好的化学诱变剂。
秋水仙素的作用在于当它与正在分裂的细胞接触后,可抑制微管的聚合过程,使细胞中的纺锤丝合成受阻,从而阻止染色体向两极移动,形成染色体加倍的核。
适宜浓度的秋水仙素能阻碍正在分裂的细胞纺锤丝形成,但对染色体的构造无明显影响,仍然保持细胞的活性,细胞经处理后在一定时间内即可恢复正常分裂能力。
对植株的倍性鉴定,本试验采用中期染色体计数,生理生化指标的测定,植株形态指标测量进行。
本试验通过秋水仙素诱导植物多倍体,各方法鉴定倍性,研究了不同浓度诱变剂对植物的诱变作用,秋水仙素的毒害作用。
秋水仙素浸泡法对黑果腺肋花楸多倍体的诱导及初步鉴定李建勋;巴蕾;于欢;于敏;刘冰;吴荣哲【摘要】以黑果腺肋花楸组培苗茎尖、叶片和继代愈伤组织为材料,探索秋水仙素不同浓度和不同处理时间对不同外植体诱导的愈伤组织的存活率、再生芽数、增殖系数和多倍体发生的影响;并对秋水仙素处理后不同外植体诱导产生的再生植株,经3次继代培养后生长30 d的植株的染色体倍性进行镜检.结果表明:不同外植体的存活率和出芽率随秋水仙素浓度的增高和处理时间延长而降低;其中,黑果腺肋花楸愈伤组织的存活率高于茎尖和叶片.经秋水仙素处理后,3种外植体均能诱导多倍体发生;处理浓度和时间的增加有利于提高染色体加倍率,但外植体的死亡率随之增加.当愈伤组织在秋水仙素浓度为2 000 mg/L,处理24 h时,叶片愈伤组织增殖系数为2.4,存活率为52%.以植株矮化和茎秆粗壮为依据筛选的再生植株中鉴定出47株假定多倍体,但大多为混倍体(嵌合体).叶片诱导的愈伤组织,经1 500 mg/L秋水仙素浸泡处理24 h后,诱导再生的生根植株中获得1株整株均一加倍的四倍体植株.【期刊名称】《延边大学农学学报》【年(卷),期】2017(039)001【总页数】8页(P1-8)【关键词】黑果腺肋花楸;多倍体;秋水仙素;浸泡法【作者】李建勋;巴蕾;于欢;于敏;刘冰;吴荣哲【作者单位】延边大学农学院,吉林延吉133002;延边大学农学院,吉林延吉133002;延边大学农学院,吉林延吉133002;延边大学农学院,吉林延吉133002;延边大学农学院,吉林延吉133002;延边大学农学院,吉林延吉133002【正文语种】中文【中图分类】S663.9黑果腺肋花楸(Aronia melanocarpa Elliot)系蔷薇科腺肋花楸属多年生落叶灌木[1];该树种在食用、药用、园林和生态等领域均有普遍应用。
其果实含有1%~2%的花青素、0.25%~0.35%的黄酮类物质、1%~2%的多酚,各种功能性物质含量丰富,对人体的各个器官都有良好的保护作用,具有多种保健功效[2-3]。
近年来,随着人们对黑果腺肋花楸认识的增加,需求量也逐年增加。
然而,由于黑果腺肋花楸果实小且有籽,仅依靠常规栽培手段很难满足市场需求。
人工诱导多倍体的研究开始于20世纪初[4]。
开始时,多数采用物理方法,诱变率低。
直到1937年,Blakes和Avery发现秋水仙素能够诱导曼佗罗染色体加倍,在技术上解决了细胞染色体加倍的问题,大大推动了人工诱导多倍体的研究,使之成为植物育种的重要手段[5]。
目前,多倍体诱导的难点在于多倍体鉴定,关于多倍体鉴定主要有染色体鉴定法,包括染色体制片法、流式细胞仪鉴定、染色中心直径和异染色质数目鉴定法。
其中,染色体制片法是进行细胞倍性鉴定最直接、最可靠的方法,计数准确,而且不需要复杂的实验仪器,是目前应用最多的鉴定方法[6]。
由于多倍体不仅使植株器官和细胞体积增大,而且基因剂量和细胞内代谢活动也随染色体倍性的增加而提高,各种代谢产物的含量也增加。
若能育出黑果腺肋花楸多倍体品种,不仅有利于改善其果实的品质,而且将有利于大幅度提高其果实花青素等活性物质的含量。
本试验采用化学方法结合组织培养技术进行黑果腺肋花楸多倍体诱导,以期获得产量高、药用活性物质增加的多倍体植株,尽而探究诱导过程中黑果腺肋花楸倍性调控机制,为我国培育优良品种提供种质资源,这对扩大黑果腺肋花楸种植面积、满足市场需求具有一定的意义和价值。
1.1 材料以取自延边大学农学院有机型无土栽培实验室的黑果腺肋花楸组培苗茎尖、叶片、愈伤组织为材料,诱导多倍体发生和植株再生。
1.2 方法1.2.1 黑果腺肋花楸多倍体诱导1) 以组培苗茎尖为外植体诱导无菌条件下,选取长势相同的幼嫩植株茎尖1 cm,浸泡于不同浓度、经高压灭菌的秋水仙素溶液中;浓度梯度设置为500、1 000、1 500和2 000 mg/L,并加入二甲基亚砜1 mL/L;浸泡时间分别为12、24、36和48 h。
每个处理分别编号。
培养30 d后,统计平均再生芽数和存活率。
2) 以组培苗叶片为外植体诱导选取黑果腺肋花楸组培苗顶端叶片,浸泡于添加有二甲基亚砜1 mL/L的500、1 000、1 500和2 000 mg/L的秋水仙素溶液中;浸泡时间分别为12、24、36和48 h。
处理样品同1)。
培养30 d后,统计愈伤组织形成率、平均再生芽数和存活率。
3) 以愈伤组织为外植体诱导将材料切成4 mm×4 mm大小,放入不同浓度遮光处理的秋水仙素溶液中;浓度分别为500、1 000、1 500、2 000 mg/L,并添加二甲基亚砜1 mL/L;处理时间为12、24、36和48 h;在恒速震荡培养箱中,以100 r/min速度震荡;处理样品同1)。
30 d后统计增殖系数以及存活率。
1.2.2 黑果腺肋花楸多倍体初步鉴定1) 再生植株形态鉴定法将黑果腺肋花楸茎尖处理所诱导的再生植株接种于MS + BA 0.5 mg/L+NAA 0.3 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂8 g/L[7]的培养基中,经过3次继代生长30 d后测量株高、茎粗、节间长度,叶长和叶宽则采用扫描仪LC 2400P扫描,经winfolia 2012a for leaf anailsis分析,初步确定变异植株的出现范围。
2) 再生植株细胞学鉴定法在显微镜16×10(mm)的视野下记录气孔数目并鉴定叶片气孔的密度;用目镜测微尺测量保卫细胞的大小(包括长度和宽度);在16×10(mm)的视野下记录保卫细胞中叶绿体数目,并计算变异率。
变异率(%)=(保卫细胞叶绿体数12个以上的细胞个数/保卫细胞总观测个数)×100% 3) 根尖染色体计数法将变异体接种于1/2MS+IBA 0.6 mg/L+蔗糖30 g/L+琼脂8 g/L[8]培养基,待 2 周后生长到3 cm时,早晨9:30 取根尖、编号,浸泡于冰水中。
用刘迎春[9]方法进行镜检染色体数目。
1.3 数据分析试验采用完全随机设计法,数据采用 Excel 2007和 SPSS 16.0软件的Duncan检验和方差分析进行差异显著性分析,显著水平P≤0.05。
2.1 黑果腺肋花楸多倍体的诱导2.1.1 黑果腺肋花楸组培苗茎尖多倍体诱导从秋水仙素浸泡浓度和时间对黑果腺肋花楸组培苗茎尖生长的影响来看,不同的处理浓度和处理时间对组培苗的存活率具有一定影响,外植体的存活率随秋水仙素浓度的增高和处理时间延长而逐渐降低(表1)。
当处理浓度为500 mg/L时,组培苗存活率均大于80%;当浓度上升到 2 000mg/L时,组培苗茎尖有部分变为褐色,且存活率明显降低。
秋水仙素处理的时间超过30 h时,组培苗茎尖长势普遍降低,且当时间达到48 h时,外植体处于停止生长状态。
当秋水仙素浓度为1 500 mg/L、处理时间为36 h时,平均再生芽数为8.5个,存活率为51.3%,接近于半致死剂量。
2.1.2 黑果腺肋花楸组培苗幼嫩叶片多倍体诱导当诱导材料为植株顶端幼嫩叶片时,秋水仙素浸泡对叶片的生长有一定影响(表2)。
随着秋水仙素浓度和处理时间的增加,黑果腺肋花楸叶片存活率呈现显著下降趋势,经处理的存活叶片较大一部分会形成愈伤组织,且能分化出芽。
当浓度为2 000 mg/L,浸泡48 h时,叶片愈伤组织形成率、存活率均最低。
经秋水仙素浸泡处理后的叶片诱导的愈伤组织均呈褐化。
当浓度1 000 mg/L,浸泡36 h时,愈伤组织形成率为53.3%,平均再生芽数为1.1,存活率为50.4%,达到了半致死剂量。
2.1.3 黑果腺肋花楸愈伤组织多倍体诱导秋水仙素浸泡浓度和时间对黑果腺肋花楸愈伤组织生长的影响见表3。
由表3可知,用秋水仙素浸泡诱导愈伤组织,当浸泡浓度为500和1 000 mg/L 时,愈伤组织的存活率均高于50%。
当浸泡浓度为1 500 mg/L、处理时间为48 h和浸泡浓度为2 000 mg/L、处理时间为36、48 h时,才小于50%。
当浸泡浓度为2 000 mg/L、时间24 h时,叶片愈伤组织增殖系数为2.4,存活率为52%,达到半致死剂量。
2.2 黑果腺肋花楸诱导植株初步鉴定2.2.1 再生植株的形态学鉴定鉴定用秋水仙素浸泡处理黑果腺肋花楸茎尖后诱导再生的植株(表4,图1),株高均低于正常植株。
对于茎粗来讲,处理浓度为500、1 000和1 500 mg/L、处理时间少于24 h时,茎粗大于正常植株。
由表4可以看出,处理时间越长,株高越矮、茎粗、节间长度、叶长、叶宽越小;且秋水仙素浓度越高,株高越矮,茎粗、节间长度、叶长、叶宽越小。
当浓度为2 000 mg/L,处理时间为48 h时,植株处于死亡状态。
2.2.2 再生植株的细胞学鉴定法通常经染色体加倍后获得的多倍体植株,株高变矮、节间长度变小。
故本试验中将株高和节间长度显著低于对照组的再生植株作为假定的多倍体,再经过3次继代培养之后,对再生植株叶片的保卫细胞及保卫细胞中的叶绿体数目进行镜检。
结果表明,经秋水仙素浸泡法处理的再生植株叶片的气孔密度均显著低于对照组,变异植株叶片镜检单位视野中气孔数量小于对照植株。
变异株叶片保卫细胞长度和宽度均与对照植株差异显著(表5)。
为确保能够获得真实的染色体加倍体,试验将保卫细胞中叶绿体数量大于12的个体假定为多倍体(图2),并将叶绿体数多于12的细胞个数与观测的总细胞数进行比较从而获得叶绿体变异率。
结果表明,所得再生植株叶片中叶绿体变异率最高的处理为浸泡浓度 1 500 mg/L、处理时间36 h时,其叶绿体变异率达到33.3%(表5)。
2.2.3 多倍体植株染色体数目的鉴定经秋水仙素浸泡法诱导的黑果腺肋花楸多倍体初步鉴定出47株假定多倍体;经生根培养,成功生根7株,占总数约14.9%。
检测生根变异植株的染色体数目,发现所得的7株生根变异植株均为二倍体(2n=2x=34±2)与四倍体(2n=4x=68±4)的混倍体,即嵌合体,其四倍体细胞所占比例最高可达12.5%(表6,图3)。
将所得嵌合体再进行秋水仙素施入处理后,嵌合体细胞数量最高达到45.8%。
未成功生根的植株进行加大生根激素处理后,再检测染色体数目,发现在经1 500 mg/L秋水仙素浸泡处理24 h后诱导并获得生根的再生植株中,出现1株为四倍体。
试验中,暂时未发现六倍体及以上的细胞。
2.2.4 多倍体植株与对照植株外观形态的比较初步鉴定的植株经3次继代培养后,所得再生植株经培养30 d后检测植株形态(表7,图4)。
结果表明,多倍体植株平均株高为3.7 cm,比对照植株矮1.4 cm;多倍体植株茎粗大于对照植株、茎段长度小于对照植株,而多倍体植株的叶长和叶宽则明显大于对照植株。