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植物多倍体诱导育种研究进展据统计，自然界大约有30％～35％的被子植物，其中70％的禾本科植物属于多倍体，它们在植物进化中起了重要的作用。
由于许多重要作物均是多倍体，因而，育种学家自30年代开始就热衷于多倍体诱导育种的研究。
随着对多倍体产生途径、特征、特性及鉴定方法等方面更为深入的研究，使多倍体诱导育种在育种领域显示出日益广阔的应用和发展前景。
本文就近年来在此领域所取得的成就做一概述。
1 多倍体产生途径自然界的多倍体在无性和有性阶段均可产生，无性阶段是体细胞分裂过程中偶然发生染色体加倍而造成，而有性阶段则是由于小孢子母细胞或大孢子母细胞在减数分裂过程中不减数产生了2n配子。
因此，人为地诱导体细胞不分裂和性细胞不减数是产生多倍体的有效途径。
1．1 无性阶段的诱导无性阶段的诱导可分为物理和化学诱导。
最早的物理诱导方式是在番茄上通过打顶而实现，后来人们利用高温或低温处理授粉后的幼胚，以及采用射线、中子、激光等辐照也实现了染色体的加倍。
但这些方法由于效率低等缺陷而未能普及，化学药品中的秋水仙素则克服了前述各种方法的缺陷，受到大多数育种学家的青睐。
秋水仙素诱导植物无性阶段产生多倍体，普遍采用浸种和滴涂生长点的方法。
早在1939年约翰斯通(Johnstone)就曾用0.15％和0.5％的秋水仙素浸泡马铃薯种子得到少量加倍植株，有效诱导率仅为0.1％～1％。
郭清泉等(1997)在研究莲时指出：莲种子长期浸泡易烂种；用注射器注秋水仙素入莲胚的方法由于难以找到生长点，针头刺伤胚易造成霉烂；点滴法则由于药液易滑落难于浸入生长点等造成多倍体诱导率低，而用溶有秋水仙素的琼脂凝胶包埋胚芽，使其诱导频率达46％，这是解决诱导频率低的一个重大突破。
但是，人们在研究中发现，这种在整体水平上染色体加倍的诱导，受环境干扰大，易产生嵌合体，并可能发生回复突变。
随着组织培养技术的发展，很多物种通过组培再生植株已经不存在障碍，这使秋水仙素在离体组织水平上诱导单个细胞内染色体加倍成为可能。
《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。
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豌豆产生多倍体的实验操作。
3. 通过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。
二、实验原理1. 多倍体是指细胞中具有三个或三个以上染色体组的生物体。
在植物育种中，多倍体可以提高作物的经济性状，克服远缘杂交障碍等。
2. 秋水仙素是一种常用的化学诱导剂，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，从而诱导植物产生多倍体。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：豌豆种子、秋水仙素、蒸馏水、培养皿、镊子、剪刀、显微镜等。
2. 实验仪器：电子天平、高压蒸汽灭菌器、恒温培养箱、显微镜等。
四、实验步骤1. 种子处理：将豌豆种子浸泡在1%的氢氧化钠溶液中，室温下浸泡24小时，然后用蒸馏水冲洗干净。
2. 秋水仙素处理：将浸泡好的豌豆种子放入培养皿中，加入适量的秋水仙素溶液，使种子充分浸泡。
根据实验要求，调整秋水仙素浓度和浸泡时间。
3. 培养与观察：将处理过的豌豆种子放入恒温培养箱中，培养条件为温度25℃、光照12小时/天。
每隔一定时间观察种子发芽情况，记录数据。
4. 细胞学观察：选取长出的幼苗，用蒸馏水冲洗干净，取根尖分生组织区，制成临时装片。
5. 显微镜观察：在显微镜下观察细胞染色体的形态、数目等特征，分析多倍体诱导效果。
五、实验结果与分析1. 发芽情况：经过秋水仙素处理的豌豆种子，发芽率明显低于对照组。
随着秋水仙素浓度和浸泡时间的增加，发芽率逐渐降低。
2. 细胞学观察：在显微镜下观察发现，经秋水仙素处理的豌豆幼苗根尖分生组织区细胞染色体数目明显增多，部分细胞染色体数目为4倍体（二倍体细胞染色体数目为2倍）。
3. 多倍体诱导效果：秋水仙素处理对豌豆多倍体诱导效果明显，诱导出多倍体细胞。
六、实验结论1. 秋水仙素能够有效诱导豌豆产生多倍体。
2. 通过调整秋水仙素浓度和浸泡时间，可以控制豌豆多倍体诱导效果。
3. 细胞学观察结果表明，秋水仙素处理可以导致豌豆细胞染色体数目加倍，形成多倍体。
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及多倍体诱导在植物育种上的意义。
3. 学习利用细胞学方法观察鉴定多倍体的特点及诱导染色体加倍后的细胞学表现。
4. 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。
多倍体是指细胞中具有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。
秋水仙素是一种常用的化学诱导剂，可以抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，使子染色体不能移向两极，从而诱导植物产生多倍体。
在适宜浓度的秋水仙素作用下，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：大蒜根尖分生组织区2. 试剂：0.2%秋水仙素溶液、卡诺氏液、改良苯酚品红染液、盐酸酒精溶液3. 仪器：显微镜、载玻片、盖玻片、吸管、滴管、酒精灯、烧杯、剪刀、镊子、培养皿四、实验步骤1. 将大蒜根尖分生组织区剪取约0.5cm，放入装有0.2%秋水仙素溶液的培养皿中，处理48小时。
2. 将处理后的根尖用蒸馏水清洗3次，放入装有卡诺氏液的培养皿中固定30分钟。
3. 将固定后的根尖用蒸馏水清洗3次，放入装有盐酸酒精溶液的培养皿中解离10分钟。
4. 将解离后的根尖用蒸馏水清洗3次，放入装有改良苯酚品红染液的培养皿中染色10分钟。
5. 将染色后的根尖用蒸馏水清洗3次，制成临时装片。
6. 在显微镜下观察染色体的形态和数目，记录观察结果。
7. 将观察结果进行统计分析，判断多倍体诱导率。
五、实验结果与分析1. 实验结果在显微镜下观察，部分大蒜根尖细胞染色体数目加倍，形成多倍体细胞。
染色体数目加倍现象主要出现在有丝分裂中期。
2. 分析通过实验，我们成功利用秋水仙素诱导了大蒜根尖分生组织区的多倍体。
2021近十年秋水仙素离体诱导植物多倍体的研究进展范文 多倍体植物在自然界中普遍存在，目前在农业生产中，主要农作物都是多倍体，如小麦为异源六倍体、棉花和油菜为异源四倍体、甘薯为同源六倍体，而水稻和玉米为二倍体化的古多倍体。
多倍化研究已经成为当前进化生物学、遗传学和基因组学领域的研究热点[1]. 多倍体通过自然加倍获得，但数量稀少，频率低，甚至在自然条件下不能正常生长而死亡，难以应用于生产实践中[2],因此，20世纪初育种家们开始对人工诱导多倍体进行探索。
起初，人工加倍的方法是通过物理的手段获得多倍体，如高温、辐射，但诱变率低下，常发生嵌合体[3].1937 年，Blakeslee 等[4]用秋水仙碱加倍曼陀罗等植物的染色体数获得了成功。
秋水仙素被广泛应用于培育植物新品种。
秋水仙素，即秋水仙碱，纯秋水仙碱呈黄色针状结晶，熔点157℃，易溶于水、乙醇和氯仿，味苦，有毒。
秋水仙素通过作用于有丝分裂中期使染色体加倍。
其原理是秋水仙素可以与α - 微管蛋白和β - 微管蛋白形成的二聚体特异性结合，减少了微管二聚体装配在微管上的数量，结果使微管拆卸的速度大于装配的速度，最终使形成的微管解聚，染色体加倍但细胞质不分裂，因此染色体数目加倍。
最初秋水仙素诱导多倍体是活体进行。
通过适当的操作，如点滴、注射、涂抹等诱导植株的顶芽、腋芽等位置，但活体操作时细胞的分裂不能同步，活体诱导较难得到纯合四倍体植株，大多为嵌合体，诱导率低。
随着生物技术的发展，离体诱导多倍体的条件已经十分成熟。
离体诱变育种有诸多优势：诱导率高；试验易于重复进行；嵌合体发生率低，方便纯化；时效快、操作方便；节省空间、人力物力；便于控制室温、光照等条件等。
张蜀宁等[5]利用秋水仙素离体诱导青花菜，得到变异植株 20 株，其中纯合植株有 19 株。
秋水仙素离体诱导同源多倍体在种质创新和新品种选育上发挥了重要作用，诱导产生的同源多倍体常伴随植物形态、解剖、生理、栽培特性等方面而改变，如叶片变厚变大、叶色加深、叶绿素含量增加；花器官、果实变大；维管束变大、抗逆性增强、生物量或生物有效成分增加等[6]. 同源多倍化引起的表型变化及其机理研究亦成为研究热点[7-8]. 本文总结了近十年秋水仙素离体诱导植物多倍体的研究进展，对影响诱导效率的因素如外植体类型、处理方法及其他因素进行了综述，并探讨了倍性嵌合体的分离方法、同源多倍化效应及其分子机理研究，旨在为从事植物多倍体研究的育种工作者提供参考。
植物多倍体育种研究进展【摘要】多倍体的研究一直是育种工作者热衷的方向，多倍体研究也越来越深入，本文概括了植物在多倍体育种的方法、倍性鉴定方法和发展趋势等方面的最新进展。
【关键词】多倍体，育种多倍体（polyploid）现象在植物界中早已存在，特别是在有花植物中最为普遍。
据报道，自然界中大约30%～35%的被子植物，70%的禾本科植物属于多倍体，多倍体在植物的进化和新物种的形成过程中起着十分重要的作用。
多倍体果树一般具有生长健壮、枝粗、叶厚、果大、少籽或无籽、产量高、适应性强和抗逆性强等优点，这些优点可用无性繁殖使其保持稳定而不出现分离，因此，多倍体育种倍受果树育种学家青睐。
一、诱导植物多倍体的方法（一）物理方法诱导多倍体自从1890～1901年间俄国学者格拉西莫夫用人工方法获得多倍体后，许多科学工作者都进行了人工诱导多倍体有效方法的探讨。
可以诱导多倍体的物理方法有温度的激变、机械创伤、离心力、紫外线、X射线和渗透压的改变，这些方法的普遍缺陷就是诱导率低，化学药剂的使用完全取代了利用物理手段来获得多倍体，这些方法已不再使用。
（二）化学药剂诱导多倍体可以诱导多倍体的化学药剂很多，如：秋水仙素、吲哚乙酸、苯及其衍生物、有机砷制剂、、磺胺剂及其它植物碱、麻醉剂和生长素等数百种，但使用最多，最有效的为秋水仙素。
秋水仙素阻碍纺缍丝的形成，使中期染色体不能分裂到两个细胞中。
从而导致了细胞中染色体数目的加倍。
利用秋水仙素处理分裂旺盛的组织就可以获得理想的多倍体，萌发的种子和生长点是最好的处理材料，常用的方法有：浸种法、滴苗法、涂抹法。
（三）利用组织培养技术诱导多倍体利用组织培养诱导多倍体的方法是最近十几年科研工作者采用较多的方法，该方法诱导率高，并可以克服同源多倍体孕性低的缺陷，有较大的发展潜力。
使用的前题必须是该植物的组织培养技术已经成熟。
组织培养中使细胞染色体加倍的因素很多，如叶片、茎段、根系等。
二、多倍体的鉴定（一）形态学鉴定染色体数目的变化导致了植株外部形态发生很大的变化。
植物多倍体育种研究进展随着人类不断发展和探索，植物多倍体育种这一课题也越来越受到关注和研究。
多倍体植物是指其细胞核染色体数目是正常二倍数的两倍或两倍以上，常见的有三倍体、四倍体、六倍体、八倍体等。
相对于单倍体或二倍体植物，多倍体植物具有更大的细胞和器官、更高的光合效率、更高的次生代谢产物含量等独特的特点。
在生产和育种上，多倍体植物也表现出了许多优势。
植物多倍体育种的研究可以追溯到20世纪初，最初主要是利用自然或人工诱导多倍体植物进行育种。
然而，这种方法效果不稳定、效率低且操作困难，限制了其在实际生产中的应用。
随着分子生物学和基因工程的发展，植物多倍体育种研究取得了许多进展。
接下来，我们将从以下三个方面来探讨植物多倍体育种的研究进展：多倍体植物的应用、多倍体植物的产生方式、多倍体植物的基因调控机制。
一、多倍体植物的应用多倍体植物具有更高的次生代谢产物含量，对于生物药物、香料、色素及其它次生代谢产物的生产具有广泛的应用前景。
例如，利用八倍体油菜籽中芥酸的含量高于二倍体的特点，可以制备出高品质的油菜籽油和脂肪酸。
此外，多倍体植物的营养更加丰富，对于育种中改良农作物品质有一定的作用。
比如，多倍体小麦不仅重量更大、单株籽粒数增多，而且蛋白质含量也更高。
二、多倍体植物的产生方式1. 自然多倍体植物产生：自然多倍体植物的产生一般是由于染色体分离不完全而引起的，或由于雄配子多倍化的缘故。
不过，自然多倍体植物的产生率很低，而且不能预测和控制，因此其在实际育种中的应用受到了较大的限制。
2. 化学方法诱导多倍体植物产生：另一种诱导植物多倍体的方法是化学方法。
通过处理植株根系的化学物质，使得植物的细胞分裂出现染色体不分离的现象，从而形成多倍体植株。
这种方法操作简便，但产生的多倍体植株繁殖能力有限，只有性繁殖，用于育种的耗时较长。
3. 细胞培养诱导多倍体植物产生：植物多倍体育种中，细胞培养诱导多倍体植物是最为常用、也是最有效的方法。
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。
