植物染色体倍性鉴定方法概述_杨清淮
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植物细胞染色体倍性鉴定方法魏爱民;杜胜利;韩毅科;张历【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、检测气孔大小及气孔保卫细胞叶绿体数目法等各种检测方法,并对其优缺点进行了评述。
【期刊名称】《天津农业科学》【年(卷),期】2001(007)002【总页数】3页(P41-43)【关键词】植物;倍性;染色体;流式细胞分析;气孔;叶绿体【作者】魏爱民;杜胜利;韩毅科;张历【作者单位】天津市黄瓜研究所,;天津市黄瓜研究所,;天津市黄瓜研究所,;天津市黄瓜研究所,【正文语种】中文【中图分类】农业科学【文献来源】https:///academic-journal-cn_tianjin-agricultural-sciences_thesis/020*********.html2001 年 6 月Jun . 2001 天津农业科学 TianjinAgricultural Sciences第 7 卷第2 期Vol.7No. 2植物细胞染色体倍性鉴定方法魏爱民,杜胜利,韩毅科,张历 (天津市黄瓜研究所,天津 300192)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、检测气孔大小及气孔保卫细胞叶绿体数目法等各种检测方法,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;气孔;叶绿体中图分类号:S641.3文献标识码:A文章编号:1006-6500(2001)02-0041-03倍性鉴定在植物遗传育种中具有十分重要的作用。
在单倍体育种中,通过花药(花粉小孢子)、未受精子房等途径再生出的植株,往往是单倍体、双单倍体及其他倍性植株的混合群体,有效的倍性鉴定是了解其遗传背景和进一步应用的基础。
尽早检测出单倍体有利于对其进行加倍处理。
在三倍体无子西瓜、甜瓜的种子检测中,倍性鉴定可用来检测种子纯度。
另外,倍性鉴定也可用于分析细胞分裂活动等生理和遗传研究。
国内外关于各种鉴定方法的报道不少,但较分散,而且很少见将各种方法加以综合和比较的报道。
植物染色体倍性鉴定方法概述_杨清淮一、植物染色体倍性鉴定,这听起来是不是超级高大上,但其实也很有趣呢。
咱们先得知道啥是植物染色体倍性呀。
简单来说,就像有的植物细胞里的染色体是一套,有的是两套,甚至更多套,这个套数就是倍性啦。
那为啥要鉴定它呢?这可太重要了,不同倍性的植物在好多方面都不一样呢。
比如说,三倍体的无籽西瓜,就是利用了染色体倍性的特点培育出来的。
如果不鉴定清楚,可能就种不出这么好吃又方便的西瓜啦。
二、那鉴定方法都有哪些呢?一种是直接观察法。
就是直接在显微镜下看植物细胞里的染色体数目。
这就像是给染色体来个大点名,数数有多少个。
不过这可不容易呢,得先把植物细胞处理一下,让染色体乖乖地排好队,才能数得清楚。
这个过程就像给一群调皮的小朋友排座位,要很有耐心。
而且不同植物的染色体大小、形状还不一样,就更增加了难度。
比如说小麦的染色体就比较小,数起来就像在一堆芝麻里数个数一样麻烦。
三、还有一种方法是流式细胞术。
这个名字听起来就很酷炫吧。
它就像是给植物细胞做一个快速的普查。
把植物细胞放在仪器里,仪器就能很快地检测出细胞里DNA 的含量。
因为不同倍性的植物细胞DNA含量是不一样的,所以根据这个就能知道染色体的倍性啦。
这就好比是用一个超级智能的秤,一下子就能称出东西有多重,然后根据重量来判断是几倍性。
不过这个仪器也不便宜呢,不是所有实验室都能有得起的。
四、另外,还有形态学鉴定法。
这个就比较直观啦。
不同倍性的植物在形态上往往有一些区别。
比如说,多倍体植物的叶片可能会更厚实、更大,花朵也可能更大、颜色更鲜艳。
就像我们看到的巨型南瓜,很多都是多倍体的,它们长得又大又壮,和普通南瓜一对比就很明显。
但是这个方法也不是很精确啦,因为环境因素也会影响植物的形态,有时候可能会看错呢。
五、还有一种生理生化鉴定法。
不同倍性的植物在生理生化方面也有差异。
比如说,它们对某些化学物质的反应可能不一样,或者在酶的活性上有差别。
这就像是不同的人对同一种食物的消化能力不同一样。
实验18 植物多倍体鉴定技术多倍体广泛分布于植物界,如普通小麦是异源六倍体,棉花是四倍体,栽培草莓是八倍体等,多倍体产生途径除自然发生外,化学药剂诱导是很有效的途径。
不管以何种方式产生,检测、鉴定多倍体就显得很重要和迫切。
鉴定多倍体,可采用间接和直接的方法。
间接方法包括形态学和细胞学的观察,直接法是直接对试材检测染色体的数目。
一般来讲,多倍体植物在形态学和细胞学上的特征表现为: 气孔、花器、花粉粒、种子、果实甚至叶片等明显变大,单位面积叶片上的气孔数目减少而密度降低等。
考虑到染色体观察、记数较为烦琐,首先对试材从形态学和细胞学上来初步判断是否为多倍体,然后把初步断定为多倍体的试材再观察、记录染色体数目是否真正地发生了倍性的变异,从而最终确定为多倍体。
芽变选种是无性繁殖植物育种的一种有效途径,多以嵌合体的形式存在,特别是多倍体芽变。
通过检测梢端分生组织LⅠ、LⅡ、LⅢ三层细胞的细胞、细胞核及核仁的大小,可以鉴定芽变材料倍性嵌合体的类型。
本实验学习多倍体鉴定的基本方法。
一、试材及用具1.试材:玉米、小麦、棉花、草莓、番茄、苹果等。
2.用具:显微镜、剪刀、培养皿、载玻片、盖玻片、吸水纸、镊子、纱布、酒精灯、物镜测微尺、目镜测微尺等。
3.试剂及配制(1)卡诺氏固定液: 冰醋酸1份,加纯(或95%)酒精3份,混匀,现用现配。
(2)醋酸纤维素液: 称取10g醋酸纤维素,加入到100 mL的丙酮溶液中,用玻棒搅拌数分钟至醋酸纤维素全部溶解。
(3)醋酸洋红染色剂: 取45 mL冰醋酸,加入55 mL蒸馏水,加热至沸腾,慢慢加入2 g洋红,煮沸约5 min,冷却后加入2% 硫酸亚铁。
过滤,贮于棕色瓶中。
(4)解离液: 铬酸2g,浓硫酸8 mL,浓硝酸3 mL,蒸馏水89 mL,充分混匀。
二、方法步骤(一)间接方法1.形态学观察观察试材的形态学特征,例如叶片、果实、种子、花器等是否有较明显的增大现象,如果肉眼就能观察到明显的增大现象,说明试材很有可能是多倍体。
园林植物育种学——倍性育种第七章倍性育种本章教学目的和要求1 .明确倍性育种的概念与特点。
2 .掌握人工诱导植物多倍体和单倍体的方法与技术。
本章教学重点和难点重点:植物多倍体与单倍体的特点;园林植物多倍体及单倍体的诱导与鉴定方法。
难点:多倍体与单倍体的鉴定。
教学内容:第一节多倍体育种选育细胞核中具有3 套以上染色体的优良新品种。
一、多倍体的概念与类型1 .多倍体的概念在一个植物属内,以染色体数目最少的二倍体种的配子染色体数为准,作为全属植物的染色体基数,包括这一基数的染色体称为一个染色体组,用x 表示。
凡体细胞含有3 套及3 套以上染色体组的生物个体称之为多倍体(polyploid )。
多数植物属内的物种染色体组含有共同的基数。
如蔷薇属(x=7 )、菊属(x=9 )、百合属(x=12 )等。
有些植物属内存在几个染色体基数不同的种。
如报春属(x=8, 9, 10, 11, 12, 13 );罂粟属(x=6, 7, 11 );芸苔属:x=8 (黑芥),9 (洋白菜),10 (油菜);鸢尾属(x=7, 8, 9, 10, 11 )等。
2 .多倍体的类型同源多倍体:形成多倍体的染色体组来自同一物种。
如AAA (同源三倍体),AAAA (同源四倍体)。
异源多倍体:由两个或两个以上不同物种的染色体组组成。
如AABB (异源三倍体),AABBCC (异源六倍体)。
异数多倍体(非整数多倍体):细胞中染色体的数目不为基数的整倍性。
如菊花(2n=6x=54 ),部分品种:2n=47= 5x+2 ~2n=71= 8x-1 。
二、多倍体的特点1 .巨大性在体形和细胞上都表现出明显的巨大性:叶片变宽增厚、茎粗壮;花、果实、种子增大;气孔与花粉增大等。
2 .其它形态及生理特征叶色浓绿,花色鲜艳;生长缓慢,发育延迟;呼吸和蒸腾作用减弱,光合效率高;适应性强。
3 .育性同源多倍体表现很大程度的不育性;三倍体高度不育异数多倍体存在一定程度的不育异源多倍体具有高度的可育性4 .遗传变异性遗传性比较丰富;分离现象幅度加大;变异范围广泛尤其是异源多倍体三、多倍体育种的概念和意义1 .概念利用多倍体植物进行选育,获得新品种的方法。
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。
11种杨属植物的倍性鉴定及山杨天然三倍体的发现赵奉彬;尚策;张莉梅;张志翔【摘要】在西藏芒康的山杨居群中发现有叶型明显偏大的山杨植株,通过与该地其他居群正常山杨的叶型比较推测其为三倍体山杨,后经流式细胞述验证了上述推测,确定为中国首次发现的山杨天然三倍体植株,同时以白杨组物种山杨和圆叶杨,青杨组物种冬瓜杨、梧桐杨、康定杨、滇杨、川杨、青杨、辽杨、德钦杨及大叶杨组大叶杨为研究对象,采用流式细胞仪对每个种代表样本的染色体倍性进行检测.结果表明:这11个物种全部为二倍体,青杨、辽杨、大叶杨的倍性与前人报道结果一致,其余8个种为首次报道.试验结果显示杨属物种的倍性相对稳定,没有发现四倍体.倍性研究结合叶片研究表明,在青杨组中叶形大小仅为不同种之间存在的形态上的差异,而在白杨组山杨中可能就是倍性的差异.【期刊名称】《东北林业大学学报》【年(卷),期】2016(044)006【总页数】5页(P23-27)【关键词】流式细胞仪;天然三倍体;杨树;倍性【作者】赵奉彬;尚策;张莉梅;张志翔【作者单位】北京林业大学,北京,100083;北京林业大学,北京,100083;北京林业大学,北京,100083;北京林业大学,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】S722.3;Q949.4杨树是杨柳科杨属(PopulusL.)植物的统称,由于其具有速生丰产和分布范围广的特点,一直被广泛应用于防护林建设、用材林培育和城市绿化中,对解决我国木材短缺问题起到了至关重要的作用[1]。
杨属的倍性研究开展较早,BLACKBURN K B et al.[2]首先报道了欧洲黑杨为二倍体,康向阳[3]报道毛白杨、新疆杨、河北杨和胡杨等都为二倍体,随后银白杨、小叶杨、大叶杨和欧洲山杨陆续被报道都为二倍体,齐力旺[4]和张守攻[5]报道辽杨、大青杨、青杨、香杨、毛果杨、欧洲黑杨等都为二倍体。
因而,杨树天然野生物种多为二倍体。
在多倍体生物中,由于染色体数的增加导致基因数量增多和细胞容积变大[6],进而多倍体植物在叶型、生长量和适应性方面具有显著的优势[7-8]。
(10)申请公布号 CN 102277435 A(43)申请公布日 2011.12.14C N 102277435 A*CN102277435A*(21)申请号 201110233577.3(22)申请日 2011.08.16C12Q 1/68(2006.01)C12Q 1/06(2006.01)(71)申请人金陵科技学院地址211169 江苏省南京市江宁区泓景大道99号(72)发明人崔群香 郝振萍 王倩(74)专利代理机构南京知识律师事务所 32207代理人胡锡瑜(54)发明名称一种植株倍性鉴定方法及应用(57)摘要本发明属于生物技术领域,具体涉及一种计数叶片下表皮气孔保卫细胞叶绿体数目的新方法及其应用于小白菜等十字花科作物的植株倍性鉴定,本发明是利用叶绿体在紫外激发光下不需经过染色等处理即发出红色荧光的特性对叶绿体数目进行计数,根据已知倍性植株的叶绿体数目确定小白菜叶绿体数倍性分界,并以此判断不同来源植株的倍性。
试验证明,该方法它具有取材不受植株发育阶段限制、快速准确、成本低的优点,解决了现有技术存在的取材限制、技术复杂和成本高的缺点。
(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页1.一种植株倍性鉴定方法,其特征是由以下两个步骤构成:(1)叶片保卫细胞中叶绿体数目观察和计数:采取倍性未知的植株第5节及以上的叶片,撕取下表皮并在载玻片上的蒸馏水中展开,盖上盖玻片,在荧光显微镜下计数气孔保卫细胞中叶绿体数目,每叶片计数10-20个气孔,求其叶绿体数平均值;(2)根据叶绿体平均数以及叶绿体数倍性分界值确定待测植株的倍性:小白菜叶片下表皮气孔保卫细胞中叶绿体数目的分界值分别为:叶绿体数少于10个的为单倍体,大于等于10而少于16个的为二倍体,大于等于16个的为四倍体等多倍体,将叶绿体数平均值与上述分界值比对确定待测植株的倍性。
大白菜小孢子植株群体染色体倍性鉴定方法作者:王秀英,李改珍,赵俊,等来源:《山西农业科学》 2015年第6期王秀英,李改珍,赵俊,赵美华(山西省农业科学院蔬菜研究所,山西太原 030031)摘要:大白菜小孢子植株群体染色体倍性鉴定方法有直接法和间接法2种。
直接法通常是以根尖、茎尖、愈伤组织、胚乳等为材料制备染色体标本,在显微镜下观察染色体数目的方法;间接法是利用流式细胞仪、细胞形态学、花粉、植株形态学等观察手段来鉴定植株的倍性。
分析了各种方法的优缺点,并指出流式细胞仪鉴定是目前较好的鉴定方法。
关键词:大白菜;染色体;倍性鉴定中图分类号:S634.1 文献标识码:A 文章编号:1002-2481(2015)06-0671-03Methods of Microspore Plantlets of Chinese CabbageChromosome Ploidy Level IdentificationWANG Xiu-ying,LI Gai-zhen,ZHAO Jun,ZHAO Mei-hua(Institute of Vegetables,Shanxi Academy of Agricultural Sciences,Taiyuan 030031,China)Abstract:There are direct method and indirect method of microspore plant chromosome ploidy identification method of Chinese cabbage. The direct method isthat root tips, shoot tips, callus, endosperm etc, were used as material to make chromosome specimens, the number of chromosomes were observed under the microscope; indirect method is that flow cytometry, cell morphology, pollen,plant appearance etc were utilized to identify plant ploidy. The advantages and disadvantages of two methods were analyzed, and the identification of flow cytometry was a good method for identification.Key words:Chinese cabbage; chromosome; ploidy determination收稿日期:2015-02-28基金项目:山西省科技创新重点团队项目(2014131016)作者简介:王秀英(1967-),女,山西大同人,助理研究员,硕士,主要从事大白菜小孢子培养技术研究工作。
流式细胞术鉴定黄花苜蓿染色体倍性水平富新年;高洪文;王赞【期刊名称】《中国草地学报》【年(卷),期】2013(035)001【摘要】采用流式细胞术检测47份黄花苜蓿种质材料的染色体倍性水平,同时结合传统的根尖染色体制片法进行验证.结果表明,47份黄花苜蓿种质材料中45份为四倍体(2n=4x=32),核DNA含量为1.85±0.09 pg/2c;2份为二倍体(2n=2x=16),核DNA含量为1.016±0.021 pg/2c.研究结果为黄花苜蓿遗传育种、种质资源的合理利用及苜蓿属的系统进化研究提供了理论依据.%Flow cytometry was used to determine the ploidy levels of 47 Medicago falcata accessions. Forty-five accessions were found to be tetraploid, the mean nuclear DNA content was 1. 85 ± 0. 09pg/2c, two accession s were diploid with an average of 1. 016 ± 0. 021pg/2c of nuclear DNA content. The results provide theoretic basis for genetics and breeding, reasonable utilization of germplasm resources, and phy-logeny and evolution of Medicago species.【总页数】5页(P18-22)【作者】富新年;高洪文;王赞【作者单位】中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193;甘肃省天祝县草原工作站,甘肃733200;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193;中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193【正文语种】中文【中图分类】S551.7【相关文献】1.利用流式细胞术对29份火龙果种质染色体的倍性鉴定 [J], 黄黎芳;武志江;梁桂东;陆贵锋;黄凤珠;刘朝安;邓海燕2.利用流式细胞术鉴定茉莉花基因组大小和染色体倍性 [J], 李春牛;李先民;黄展文;卢家仕;李琴;黄昌艳;卜朝阳3.应用流式细胞术对柳属染色体倍性与基因组大小测定 [J], 任伟超;徐姣;樊锐锋;刘美琦;于欣欣;王思嘉;马伟4.利用流式细胞术鉴定甜樱桃砧木细胞核DNA含量和染色体倍性 [J], 吴雅琴;周锡明;陈龙;程和禾;李玉生;吴永杰;赵艳华5.利用流式细胞术快速鉴定169份香蕉种质资源的染色体倍性 [J], 吕顺;任毅;王芳;胡桂兵;黄秉智;刘文清;何建齐;刘建平;曾莉莎;周建坤;麦景郁;张珂恒因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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。
《北京丁香四倍体诱导及其鉴定》篇一一、引言北京丁香作为一种重要的观赏植物,其花色艳丽、香气浓郁,深受人们喜爱。
然而,随着城市化进程的加快和生态环境的变化,北京丁香的生长状况和遗传多样性受到了一定的影响。
为了保护和改良北京丁香的品种,科研人员通过四倍体诱导技术来培育新的品种。
本文旨在介绍北京丁香四倍体诱导的方法和鉴定技术,以期为北京丁香的遗传育种提供参考。
二、四倍体诱导1. 诱导方法北京丁香四倍体诱导主要采用秋水仙素处理法。
该方法通过抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,使染色体加倍,从而达到诱导四倍体的目的。
具体操作步骤为:在丁香花蕾期,将秋水仙素涂抹在花蕾上,待其开花后进行授粉,收获种子。
2. 诱导效果经过秋水仙素处理后,北京丁香种子萌发后形成的植株具有较高的四倍体率。
四倍体植株的叶片、花朵等器官比二倍体植株更大、更丰满,花色更为艳丽,香气更浓郁。
三、鉴定技术1. 形态学鉴定形态学鉴定是通过对四倍体植株的形态特征进行观察和比较,来判断其是否为四倍体。
北京丁香四倍体植株的叶片、花朵等器官通常比二倍体植株大,且形态特征有明显差异。
因此,可以通过观察这些形态特征来初步判断是否为四倍体。
2. 细胞学鉴定细胞学鉴定是通过观察细胞的染色体数目和形态来判断植株的倍性。
对于北京丁香四倍体植株,其染色体数目是二倍体的两倍。
因此,通过制作染色体标本,观察染色体的数目和形态,可以准确鉴定是否为四倍体。
3. 分子生物学鉴定分子生物学鉴定是利用DNA分子标记等技术,对植株的基因组进行检测和分析,从而判断其倍性。
该方法具有准确性高、可靠性强的优点。
常用的分子生物学鉴定方法包括PCR、Southern杂交等。
四、结论北京丁香四倍体诱导及其鉴定技术对于保护和改良北京丁香的品种具有重要意义。
通过四倍体诱导技术,可以培育出具有更大花朵、更浓郁香气的新品种,提高北京丁香的观赏价值。
同时,通过对四倍体植株的形态学、细胞学和分子生物学鉴定,可以准确判断其倍性,为进一步研究其生理生化特性、遗传规律等提供基础数据。
安阳工学院学报JournalofAnyangInstituteofTechnology2008年植物染色体倍性鉴定方法研究进展陶抵辉1,2刘明月1肖君泽z邓建平2宋为兵3霍稳根4(1.湖南农业大学园艺园林学院,湖南长沙410125;2.湖南生物机电职业技术学院,湖南长沙410127;3.湖南宁乡县农业局,湖南宁乡410600;4.湖南汩罗市农业局,湖南汩罗414400)摘要:对植物染色体倍性的间接、直接鉴定方法进行了综述.并对各种方法的优越性和不足之处进行了评述。
指出:植物染色体倍性鉴定应因陋就简,多采用早期鉴定和破坏性较小的鉴定方法,同时各种鉴定方法综合运用,对不同植物采用不同的鉴定办法,为育种实践服务。
关键词:染色体;倍性鉴定;流式细胞仪中图分类号:S33文献标识码:A植物染色体倍性现象在自然界普通存在ll】。
单倍体及其加倍后的二倍体系(DH)在遗传上是一致的【2】.单倍体及其DH系在植物细胞学、作物遗传及育种上具有重要作用,可加速育种进程,缩短育种周期,提高选育效益[31。
基因加倍(Geneduplication)被认为是植物进化的加速器141.染色体数的增加及其引起的基因沉余被认为是真核生物(尤其是有花植物)进化的主要原动力151,多倍体经常出现一些新的表型.如抗旱、无性生殖、抗病虫、无核、花期、器官体积、生物量的变化等,使其更适合自身或农业生产的需要161。
自1937年人工诱导多倍体成功以来.多倍体的育种和应用进入了薪新的时代.倍性育种为农业生产带来了可喜局面r7叫。
倍性鉴定是倍性育种及其应用的需要环节,如何应用最简便、最有效且尽可能早期鉴定出植株的倍性水平。
可以大大减少育种的工作量及盲目性,降低成本,加速育种进程,在农作物倍性育种中具有重要意义。
本文对各种倍性鉴定方法进行了综述,并对其优缺点进行了点评。
1间接鉴定法1.1形态鉴定根据植株器官如根、茎、叶、花、果实、种子的形态、颜色等在各倍性之间的差异来进行倍性识别。
秋水仙素诱导百合多倍体及流式细胞仪倍性鉴定研究陈敏敏;周音;孙亿敬;李心;张建军【摘要】采用组织培养的方法研究了秋水仙素处理对百合胚性愈伤组织再生和染色体加倍的效应,并优化了采用流式细胞仪进行百合倍性鉴定的技术.结果表明:不同秋水仙素浓度和处理时间对百合胚性愈伤组织进行诱导获得的诱导加倍率不同,采用0.5 mg/L的秋水仙素处理百合胚性愈伤组织24 h诱导加倍率最高,为12.14%;加倍后的四倍体气孔保卫细胞明显变大,四倍体比二倍体植株变矮,叶片颜色加深并肉质化加厚.优化了采用流式细胞仪对百合进行倍性检测的条件,发现以组培苗新叶为材料,采用Kiwifruit buffer解离液解离、400目滤膜过滤,并进行1次离心是流式细胞仪鉴定百合倍性的适宜条件,并用优化后的方法鉴定了四倍体植株.%The effects of colchicine treatment on the regeneration of embryogenic callus and chromosome doubling of Lilium spp.were investigated by tissue culture,and the technique of ploidy identification of Lilium spp.by flow cytometry was optimized.The results showed that different colchicine concentration and treatment time had different doubling rates on Lilium spp. embryogenic callus. The 24 h doubling rate of Lilium spp. embryogenic callus treated with 0.5 mg/L colchicine was the highest,which was 12.14%.The stomatal guard cells of tetraploid plants became larger after doubling,and the tetraploid plants was shorter than the diploid plants,and had deepen color and succulent thickening leaves.The condition of ploidy detection of Lilium spp.by flow cytometry was optimized as follows:tissue culture leaves,Kiwifruit buffer dissociation solution,400-meshmembrane filtration and 1 time of centrifugation,and the tetraploid plants were identified by the optimized method.【期刊名称】《上海农业学报》【年(卷),期】2018(034)002【总页数】7页(P81-87)【关键词】百合;秋水仙素;流式细胞仪;倍性分析【作者】陈敏敏;周音;孙亿敬;李心;张建军【作者单位】上海市农业科学院林木果树研究所,上海201403;上海市农业科学院林木果树研究所,上海201403;台州学院生命科学学院,台州318000;上海市农业科学院林木果树研究所,上海201403;上海市农业科学院林木果树研究所,上海201403【正文语种】中文【中图分类】S682.29百合(Lilium spp.)为百合科百合属多年生球根植物,原产中国,主要分布于亚洲东部、欧洲、北美洲等北半球温带地区,全球已发现120个种以上,其中55种原产于中国。
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)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。
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()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。
利用形态学性状来鉴定倍性的一个优点是简便、快速,无需任何仪器设备,可在苗期进行。
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。
利用形态学性状来鉴定倍性的一个优点是简便、快速,无需任何仪器设备,可在苗期进行。
该方法的另一个优点是实用性强,只要熟悉花培的人就很容易掌握该测定方法,准确率也较高。
不足之处是经验因素过多,可能会因人而异。
而且部分材料要在植株生长发育较晚时期鉴定,难以及时采取加倍等措施,使育种材料不能得到充分利用。
植物染色体倍性鉴定在植物遗传育种中具有十分重要的作用。
在育种过程中,通过花药(花粉小孢子)、未受精子房等途径再生出的植株,往往是单倍体、双单倍体及其他倍性植株的混合群体,有效的倍性鉴定是了解其遗传背景和进一步应用的基础。
多倍体育种是植物育种的途径之一,它不仅可以对性状进行改良,还可以提高植物体内各种有效成分的含量。
利用倍性鉴定,准确地辨认多倍体并将其挑选出来,也是多倍体育种中的重要一环。
另外,倍性鉴定也可用于分析细胞分裂活动等生理和遗传研究。
倍性鉴定特别是苗期倍性鉴定,不仅可以大大减少育种工作量,而且可以减少土地和资金的投入。
国内外关于各种鉴定方法的报道不少,但较分散。
本文综述了各种倍性鉴定方法并对其优缺点进行了评述。
不同倍性植株在细胞学和形态解剖学上具有明显差异,目前主要有两大类型。
1直接鉴定法即染色体计数方法,这是确定倍性最基本和最精确的方法。
直接鉴定法根据不同材料各步骤略有不同。
它包括常规压片法和去壁低渗法。
1.1常规压片法目前染色体标本制备通常以根尖为材料,也可选择卷须、愈伤组织、茎尖和胚乳为材料。
常规压片法相对来说直接易理解,但是要注意不同植物的不同器官其结果会存在差异性,各个器官的试验结果可能出现混倍性现象,对此应该综合不同器官倍性进行综合分析。
1.2去壁低渗法卷须属于体细胞,其染色体计数稳定可靠,相对于植株的其它器官,取卷须造成损伤最小,并且呈现出简便、快捷和有效性。
去壁低渗法比常规压片法具有若干优点,是当前植物染色体研究中的重要方法。
该方法既可用于染色体计数,还可用于染色体组型分析Gimsa分带等研究,并可借助扫描电镜对植物染色体进行观察。
但是酶解去壁成功与否的关键在于对酶液浓度、酶解时间、酶解温度等几个因素的把握。
所以,这种方法需要装备良好的实验室条件和富有经验的技术人员,而且操作过程比较繁琐,工作量大。
2间接鉴定法作为植株倍性鉴定的直接方法,染色体制片法虽輥輰訛2014年第2期现代园艺2.4染色中心直径和异染色质数目鉴定法染色中心直径和异染色质数目在染色体倍数的鉴定研究上有重要的利用价值,可作为倍性鉴定的间接指标。
在染色体制片过程中,伴随染色中心和异染色质的出现,且出现频率极高,很容易识别和测量计数,但是此种方法在很多种植物染色体研究中并不普遍,存在针对性强的问题。
2.5条件鉴定法包括增殖系数法、高温胁迫法和低温胁迫法。
其原理是利用植物在不同的实验条件下生理状态不同进行倍性鉴定。
这种方法省掉独立单株倍性鉴定过程,只需对试管再生苗进行一次短时处理即可筛选,可以节省大量时间与人力。
其缺点是此方法鉴定的倍性符合度不是十分精确,还需进一步研究。
2.6杂交鉴定法利用反交法,以待鉴定的诱导植株为母本、已知二倍体植株为父本,进行套袋隔离杂交,单瓜留种。
若所结种子为具有种胚的正常种子,说明被鉴定株是未变异的二倍体植株[4]。
若所结种子为不具种胚的空壳种子,说明被鉴定植株是发生变异的四倍体植株[5]。
利用杂交结合减数分裂观察也可准确鉴定大白菜染色体三体[6]。
2.7同工酶检定法同工酶作为植物界存在的一种普遍现象受到了广泛的研究,并且应用于植物遗传育种等方面,一般随染色体倍性的增加,同工酶活性降低。
用过氧化物酶和酯酶同工酶来检定二倍体(2X)、三倍体(3X)、四倍体(4X)西瓜。
结果表明四倍体的酯酶活性要比二倍体低;而无籽西瓜组合母本的谱带与F1差异较明显。
甜瓜四倍体过氧化物同工酶的活性也低于二倍体。
3讨论植物多倍体的判别和鉴定方法从原理上是依据其外在和内在的特征性衍生而来的,可以以形态外形观察为基础,组织化学、叶绿体计数为辅助,进行初步鉴别,然后再通过检查花粉母细胞、根尖细胞或幼叶细胞的染色体数目来最终确定植株的倍性。
染色体计数法也是目前最直接、最准确的一种鉴定法。
随着分子生物学技术的发展,人们开始从分子水平入手研究多倍体,对其倍性、来源进行鉴定。
可以利用扫描细胞光度仪来测定DNA含量,再根据DNA含量比较来推断细胞的倍性。
同时,原位杂交技术的日趋成熟也为多倍体的鉴定提供了全新途径。
GISH,FISH技术的应用不仅能鉴定细胞的倍性,而且还能鉴定其亲本的来源;此外RAPD和RFLP技术也已成功地应用到本领域的研究中。
在遗传学上,一般是通过染色体的数量来确定植物的倍性,随着科技的发展,目前植物倍性鉴定有多种方法。
在形态学层次上,观察不同倍体植株形态特征的差异,可间接确定植株的倍性,但准确性不够高,而且要在植株生长发育的特定时期才能鉴定,往往难以及时采取染色体加倍措施,致使育种材料不能得到及时利用,故常不被采用。
在分子生物学层次上,利用流式细胞仪测定植物基因组DNA含量,即C值的大小,也可直接确定再生植株的倍性。
由于该方法所用的仪器设备昂贵,普通实验室难以具备,故制约了该方法的应用和推广。
在细胞学层次上,有染色体计数直接鉴定方法和叶片保卫细胞叶绿体计数间接鉴定方法。
染色体计数法准确、可靠,但费时而且需要熟练的细胞学操作技术。
(收稿:2013-10-25)参考文献:[1]H a nn a Weiss ,J o la nt a M al uszyns k a .M o l ecu la r C yto g enetic An al ysis ofPo l yp l oidiz a tion in the Anther T a petu m of D ip l oid a nd Autotetr a p l oidAr a bidopsis th al i a n a P la nts .Ann al s of B ot a ny ,2001,87:729-735[2]W a n Li Li m,C hi a n g Shion g Loh .Endopo l yp l oidy in V a nd a M iss J o a qui m (Orchid a ce a e ).N ew Phyto l o g ist ,2003,159(1):279-287[3]Seid l er -Lozy k ows k a K .D eter m in a tion of the p l oidy l eve l in ch a m o m i l e (C h a m o m i lla recutit a (L .)R a usch .)str a ins rich in al ph a -bis -a bo l o l .J App l Genet .2003,44(2):151-155[4]石晓云,申书兴,张成合,等.利用组织培养进行四倍体西瓜育种[J].河北农业大学学报,2002,25:125-127[5]全国无子西瓜科研协作组.无子西瓜栽培与育种[M].北京:中国农业出版社,2001[6]申书兴,,李振秋,张成合,等.白菜3号、6号染色体双三体及其初级三体的鉴定[J].园艺学报,2002,29(5):438-442作者简介:杨清淮(1973-),男,河南信阳人,工程师,长期从事园林绿化管理工作。
廊坊市果品现状与发展探究彰雪松1,贾会茹2(1河北省廊坊市林业局065000;2廊坊职业技术学院)摘要:通过对果品生产现状的调查,剖析廊坊市果品生产中存在的突出问题,从而提出能够有效解决廊坊市果品业健康发展的合理化建议。
关键词:果品;现状;问题;对策6429km2,总人口408万,属大陆性季风气候,年平均气温11.5℃,平均日照2740小时,日照率为62%,≥10℃1廊坊市果品生产现状廊坊市位于河北省东部,毗邻京津,幅员面积輥輱訛。