试验二大葱花粉母细胞涂片及观察

大葱雄性不育系及保持系花药和花粉发育的细胞学比较研究大葱(Allium fistulosum L.) 是我国栽培的重要葱蒜类蔬菜之一。

目前, 利用雄性不育系是生产大葱杂交种的唯一途径。

20 世纪70 年代张启沛等在大葱自然群体中发现了雄性不育株, 并认为在我国大葱地方品种中雄性不育广泛存在。

山东农业大学和山东省章丘市农业局以章丘大葱中发现的雄性不育株为不育源, 育成雄性不育系, 不育株率在95% 以上, 并利用雄性不育系配制了一些杂交组合。

有关细胞质雄性不育的细胞学机理研究在拟南芥、大豆、水稻、油菜等作物上已有报道[3- 6], 但国内外对大葱雄性不育研究较少, 对其不育机理尚不十分清楚, 本试验以1 份大葱雄性不育系及其保持系为试材, 采用石蜡切片技术, 观察雄性不育系和相应可育保持系小孢子的发育过程, 探索大葱雄性不育系花粉败育的时期和方式, 以了解大葱的雄性不育细胞学特征及雄性不育机理, 为大葱雄性不育系的研究和应用提供一定的理论依据。

1 材料与方法本试验以1 份大葱雄性不育系及其相应保持系( 从章丘大1/ 8葱中选育而成) 花蕾作为研究材料, 于2005 年7 月24 日取不同生长发育期的花蕾按大小分级后迅速用50% 的FAA 固定液固定24 h, 逐级酒精脱水, 石蜡包埋, 采用常规石蜡切片法制片, 切片厚度10 !m, 番红固绿染色法染色, 用加拿大树胶封片。

最后用Olympus BH- 2 型摄像生物显微镜和全色胶卷照相。

2 结果与分析2.1 大葱可育系花药和小孢子发育过程的细胞学观察正常可育大葱的花药有4 个花粉囊, 呈蝶形, 花蕾横切面呈三角形, 每一花蕾含有6 个花药, 每一花药4 室。

一般将花药发育过程分为造孢细胞期、小孢子母细胞期、四分体期、单核小孢子期、花粉粒成熟期。

观察表明, 大葱同一花内的不同花药或同一花药的不同药室, 小孢子母细胞减数分裂多不同步,可分别处于减数分裂各期或四分体期。

实验一花粉贮藏及花粉生活力的测定花期不遇给杂交工作造成困难，有的园林植物可通过调整花期来解决，有的则不得不进行花粉贮藏，或者从外地寄运花粉。

为了避免杂交工作失误，在使用外地寄来的花粉或经过一段时间贮藏的花粉之前，必须对花粉的生活力进行检测，以便对杂交结果进行分析与研究。

因此我们必须掌握花粉贮藏及花粉生活力测定的原理和技术一、实验目的掌握花粉贮藏及花粉生命力鉴定的方法和原理。

二、实验材料百合、金鱼草、菊花等花粉。

三、仪器及药品显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、吸水纸、TTC（2.3.5—氯化三苯基四唑）、KI-I2、蓝墨水。

四、实验原理花粉在低温（ 0 ～ 2 ℃）、干燥、黑暗等条件下代谢强度降低，花粉贮藏的原理就是要创造这样低代谢的环境条件，从而延长花粉的寿命。

花粉的形态、花粉中酶的活性以及积累淀粉的多少（淀粉质花粉）通常与其生活力密切相关，因此可以利用花粉的形态观察、过氧化物酶、脱氢酶的活性高低、淀粉的含量以及在人工培养基上花粉管萌发的情况作为鉴定花粉生活力高低的标准。

鉴定花粉生活力的方法很多，概括起来主要有如下几种：1 ．直接测定法将待测花粉直接授粉，然后统计结实情况。

此法最准确，但需时较长，且实验结果易受气候条件的影响。

也可在授粉后隔一定时间切下柱头，在显微镜下压片检查花粉的萌发情况，根据萌发率的高低来鉴定花粉的生活力。

2 ．形态观察法直接在显微镜下观察花粉的形态，根据品种花粉的典型性（如具有正常的大小、形状、色泽等）判断花粉的生活力，即形态正常的花粉有生活力，而一些小的、皱缩的、畸形的花粉不具有生活力。

此法简便易行但准确性差，一般只用于测定新鲜花粉的生活力。

3 ．染色观察法1 ）碘－碘化钾染色法：以碘－碘化钾溶液（ 0.3g 碘＋ 1.3g 碘化钾溶于 100ml 蒸馏水）染色后于显微镜下观察，花粉被染成蓝色者表示具有生活力，花粉呈黄褐色者不具有生活力。

2 ） TTC 染色法：使用TTC测定花粉生命力的原理，主要是无色药液进入花粉遇到活组织里的脱氢酶，接受氢离子，还原成红色三苯基甲腊TTF，还原结果使有生命力的花粉染上红色，死花粉不着色；花粉生活力强弱有异，染色深浅也有不同。

遗传学（Ⅱ）实验部分一、实验课的目的、意义通过遗传学实验课的多媒体教学片、示范标本片、照片和玉米果穗等材料材验证课堂讲授的遗传学规律和理论；通过实验课实际操作和观察，训练遗传学的实验技能，培养学生的动手能力。

二、实验课主要目标通过实验使学生学会生物显微镜的正确使用方法，掌握常用的植物染色体制片技术，能独立进行从取材、样本处理到制片和观察的全过程操作，对实验结果进行记录、统计、分析和归纳，写出完整的实验报告，为学习后续课程和以后从事本专业科研工作打下基础。

三、主要实验内容实验一 植物花粉母细胞减数分裂涂抹制片（2学时）通过用涂抹法制作黑麦花粉母细胞减数分裂临时片，并对其进行观察，学习花粉母细胞减数分裂涂抹制片技术，进一步了花粉母细胞减数分裂全过程及各个时期染色体的变化特征。

实验二 植物根尖有丝分裂压片法（2学时）通过学习根尖压片技术，进一步观察有丝分裂染色体的变化特征。

实验三 玉米籽粒性状基因间关系的分析（2学时）通过观察玉米的几种一对、二对独立性状杂交的F2果穗及连锁性状的测交及F2果穗的性状分离，进行数据统计，并作X2检验，验证独立分配规律和连锁规律，理解基因互作的表现特征和遗传性质。

实验四 染色体结构变异的观察与鉴定（2学时）通过制作玉米花粉母细胞减数分裂涂抹片，观察玉米易位杂合体减数分裂终变期分裂相及花粉半不育现象，观察玉米易位杂合体自交果穗结实情况，掌握染色体结构变异的细胞学特征和遗传效应，并进一步熟悉花粉母细胞涂片技术。

实验五 多倍体的诱发与鉴定（2学时）通过制作黑麦加倍根尖材料的临时压片，掌握染色体加倍和鉴定方法，并进一步熟悉根尖压片技术。

四、实验成绩考核办法实验成绩占总成绩的10%。

考核办法：每个实验20分（其中实验操作10分，实验报告10分），5个实验总计100，再除以10。

五、实验教材、参考资料[1] 《普通遗传学实验指导》，（自编教材），侯秀英等，沈阳农业大学，2007[2] 《遗传学》（第三版）朱军主编， 中国农业出版社，2002六、实验项目汇总表序号 实验项目名称 学时 实验类别 实验要求 每组学生数1 植物花粉母细胞减数分裂涂抹制片2 验证性 必修 12 植物根尖有丝分裂压片法 2 验证性 必修 13 玉米籽粒性状基因间关系的分析2创新性 必修 114 染色体结构变异的观察与鉴定 2 综合性 必修 15 多倍体的诱发与鉴定 2 综合性 必修 1 合计 10要求学生在实验课前预习，实验中做好绘图或数值的原始记录。

植物花粉母细胞减数分裂及花粉发育显微摄影图片(异常
)
减数分裂前期Ⅰ—细或偶线期减数分裂前期Ⅰ—粗线期减数分裂前期Ⅰ—双线期
减数分裂前期Ⅰ—终变线期
减数分裂前期Ⅰ—中期
（示滞后或滞留染色体）
减数分裂前期Ⅰ—后期
（示滞后或滞留染色体）
减数分裂前期Ⅰ—后期
（示滞后或滞留染色体）
减数分裂前期Ⅰ—后期
（示滞后或滞留染色体）
减数分裂前期Ⅰ—末期
（示染色体单桥和染色体片断）
减数分裂前期Ⅰ—末期
减数分裂前期Ⅱ—后期
（示染色体多桥和染色体片断）
减数分裂前期Ⅱ—末期
（示染色体片断或微核）
四分体时期异常—二核花粉粒
异常—二细胞花粉粒（“营养细胞”中具二个小核）。

大葱的人工授粉与改良繁殖方法人工授粉是一种常见的大葱繁殖方法，通过人工干预，可以提高大葱的繁殖效果和产量。

本文将介绍大葱人工授粉的方法以及改良繁殖技术，希望对大葱生产者有所帮助。

首先，我们来了解一下大葱的繁殖方式。

大葱是一种二年生草本植物，其传统的繁殖方式是通过种子繁殖。

大葱种子的自然授粉并不理想，容易受到环境因素的干扰，导致种子数量和品质不稳定。

因此，人工授粉成为一种有效的替代方案。

大葱的人工授粉可以使用花粉筛选和人工授粉两个步骤进行。

首先，选择具有较高品质和丰富花粉的大葱植株作为花粉供体。

这些植株通常应具备以下特点：生长健壮、花粉丰富、无显著疾病或虫害。

花粉供体可以通过观察花序的形态和健康状况进行初步筛选，然后在花开后观察其花粉产量和质量。

在花粉供体的选择完成后，接下来是进行人工授粉的步骤。

首先要等到大葱的花蕾开放，将花粉供体的花蕾从葱植株上剪下。

然后用细刷子将其花粉撤下，可以将花粉码在玻片上，稍作干燥。

接下来，选择大葱的花蕾，敲打花蕾，让其花粉散落。

将前面收集的花粉轻轻涂抹在花蕾的雌蕊上。

这样，就完成了一次人工授粉过程。

除了一般的人工授粉方法外，还有一些改良繁殖方法可以提高大葱的繁殖效果。

一种常用的方法是利用两行交错栽植的方式，增加授粉效率。

这种方法可以通过增加不同花序和花期的大葱植株，提高授粉成功率。

另外一种改良方法是利用保护授粉袋。

将保护授粉袋套在大葱的花蕾上，防止不必要的外来花粉污染。

这种方法可以减少异交的可能性，提高授粉的精确性和成功率。

此外，合理的施肥和灌溉也是改良大葱繁殖的关键因素之一。

充足的营养供应和适宜的水分管理，能够为大葱提供良好的生长环境，促进花芽的形成和授粉过程。

最后，对于大葱的人工授粉和改良繁殖方法的研究和应用，还需要进一步的实践和探索。

通过对不同地区和不同品种的大葱进行试验和比较，可以找到最适合的人工授粉方法和改良技术，以提高大葱的产量和质量。

总之，大葱的人工授粉与改良繁殖方法是一项重要的农业技术，可以有效提高大葱的繁殖效果和产量。

实验四花粉母细胞涂抹制片技术一、实验目的：掌握植物花粉母细胞减数分裂过程观察的取材、固定、染色和制片方法；熟练掌握植物花粉母细胞涂抹片制作；进一步熟悉减数分裂的基本知识。

二、实验原理：减数分裂是生物在性母性母细胞成熟时配子形成过程中发生的一种特殊的有丝分裂。

包括连续的两次细胞分裂阶段：第一次分裂为染色体数目减半，第二次分裂为染色体数目等数分裂。

最终形成四个子细胞，并发育成雌性或雄性配子，雌雄配子受精结合成为合子，发育成为新的个体。

这样新个体又恢复到原有的染色体数目，保证遗传物质的稳定性，对于物种的延续有重要意义，同时同源染色体配对后，非姊妹染色单体片段的交换、不同基因型的雌雄配子结合等基因重组，为生物变异提供了重要的物质基础，为生物的多样性即适应及进化和人工选择提供了丰富的材料，奠定了基础。

减数分裂第一次分裂，可分为前间期，前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ和末期Ⅰ。

第一次分裂，可分为中间期，前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ和末期Ⅱ前期Ⅰ又分为5个时期：细线期（两条染色单体），偶线期（配对-二价体）粗线期（交换-重组）双线期（交叉）终变期（交叉端化）。

高等植物减数分裂主要发生在花药和胚囊中的孢原细胞，由于花药取材容易，操作和鉴定方便，因此用植物花药为为减数分裂的观察材料。

三、实验材料洋葱花序、大葱花序等。

四、实验用具及药品培养皿、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、解剖针、木夹、吸水纸、滤纸、铅笔、显微镜、电脑等。

无水酒精及梯度酒精、1mol/L盐酸、1%乙酸洋红、卡诺氏固定液、苏木精、铁矾、水合氯醛五、步骤（1）取材制片：取花序1个，放在载玻片上，用解剖针取上中下不同部位小花各1个，分别取花药2枚，用镊子固定花药一端，用刀片将另一端切去部分，再用解剖针从镊子一端向另一端涂抹成一薄层，涂抹后马上加染料；或者取花药后，加染料，用镊子将花药捣碎，将可见残渣去掉2-5分钟后，盖片，轻压或轻敲。

（2）观察：制好的玻片，先用低倍镜下观察，再用高倍镜（40倍），找到减数分裂的各分裂相。

大葱(Allium fistulosum L.)小孢子的形成胡雪华;刘宁【期刊名称】《贵州师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2007(025)001【摘要】报道了贵州引种栽培大葱小孢子的形成过程.结果:大葱花粉母细胞减数分裂的第I次和第Ⅱ次核分裂之间没有一个短暂的间期阶段;胞质分裂属连续型;四分孢子有3种构型;减数分裂不同步现象明显,其分裂过程与原产地基本一致.不同的是,在分裂中期I,Ⅱ阶段的染色体常出现胶合.【总页数】4页(P19-22)【作者】胡雪华;刘宁【作者单位】贵州师范大学,地理与生物科学学院,贵州,贵阳,550001;贵州师范大学,地理与生物科学学院,贵州,贵阳,550001【正文语种】中文【中图分类】Q94【相关文献】1.山楂(Crataegus L.)饮料及大蒜(Allium sativum L.)防腐效果研究 [J], 田学军;郭亚力;杨金;闵勇2.大葱(Allium fistulosumL.)胞质雄性不育基因的RAPD标记 [J], 盖树鹏;孟祥栋3.大葱（Allium fistulosum L.）花蕾培养再生植株的研究 [J], 张松;张启沛4.Application of Molecular Markers Linking to Cytoplasmic Male Sterile Loci to Assist Maintainer Line Selection and Their Selection Efficiency inWelsh Onion （Allium fistulosum L.） [J], GAI Shu-peng;MENG Xiang-dong5.Application of Molecular Markers Linking to Cytoplasmic Male Sterile Loci to Assist Maintainer Line Selection and Their Selection Efficiency in Welsh Onion (Allium fistulosum L.) [J], GAI Shu-peng; MENG Xiang-dong因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。