秋水仙素诱导加倍
秋水仙素诱导薄荷染色体加倍技术研究
薄荷(Mentha haplocalyx Briq.)别名苏薄荷、冰薄荷、野薄荷等,为唇形科薄荷属多年生草本植物,性凉、味辛,归肝、肺两经。
其以全草入药,对治疗风热感冒、头痛目赤、咽喉肿痛等病症均有较好疗效。
薄荷主要含有挥发油、有机酸类以及黄酮类等成分,其中挥发油为薄荷的主要药效成分之一,具有疏散风热、抗炎止痛、抑菌止痒等作用,药用价值较高[1~3]。
近年来,野生薄荷已经无法满足日益增长的市场需摘要:对秋水仙素诱导薄荷染色体加倍技术进行研究,以期筛选出诱导薄荷染色体加倍的最适体系,获得染色体加倍的变异植株。
以秋水仙素为诱变剂对带有腋芽的薄荷茎段进行处理,结合流式细胞检测、根尖染色体数目观察等方法对变异植株的倍性进行鉴定,比较秋水仙素不同浓度与处理时间的诱变效果。
结果显示,用100mg/L 的秋水仙素处理带有腋芽的薄荷茎段1d ,诱变效果最好,诱变率可达33%。
通过流式细胞检测、根尖染色体数目观察等方法鉴定获得多倍体植株10个,与亲本植株相比,其植株形态主要表现为叶厚、茎秆粗、锯齿较深,生长速度缓慢;有8个植株挥发油含量提高,其中最高含量达到2.21%,为亲本植株(1.12%)的1.97倍。
本研究通过秋水仙素诱导成功获得染色体加倍的薄荷植株,为薄荷的品种改良和选育提供了可靠的理论依据。
关键词:薄荷;秋水仙素;染色体加倍;多倍体;再生苗;品种改良中图分类号:S567.23+5文献标识码:A 文章编号:1008-1631(2023)04-0083-05收稿日期:2022-12-02基金项目:国家现代农业产业技术体系项目(CARS-21);河北省农林科学院基本业务经费项目(2021050203);河北省重点研发计划专项(22326301D )作者简介:王倩(1997-),女,甘肃兰州人,硕士研究生在读,主要从事中药材初加工与质量控制研究。
E -mail :****************。
通讯作者:温春秀(1965-),女,河北石家庄人,研究员,硕士,主要从事中药材遗传育种研究。
秋水仙素诱导加倍
在染色体加倍过程中,0.3%~0.5%秋水仙碱水溶液在20~25的条件下浸种棉花单倍体植株芽24 h,加倍率可达40%以上,效果较好[棉花]。
在对小麦与玉米杂交诱导产生的小麦单倍体中,以0.5%浓度的秋水仙碱加倍处理效果最好,可获得98.2%加倍率[玉米]。
若把带秋水仙碱溶液的脱脂棉盖在油菜的顶芽、腋芽上,或用0.45 mm针头把0.2%秋水仙碱注射到植株中加倍染色体;初花期把单倍体植株挖出,用0.2%~0.34%秋水仙碱溶液浸根1.5~8.0 h也可进行染色体加倍;15~20日龄的胚状体可用0.1%~0.2%秋水仙碱处理8~20 h进行加倍。
秋水仙素处理材料常用方法有:浸渍法、注射法、琼脂法、滴液法等。
浸根法。
将植株从土壤中拔出来,洗净根部泥土,然后将根浸泡在0.2%~0.34%秋水仙素溶液中1.5~3h,流水洗净根部的药液后,再把植株栽到土中。
此法多用于加倍远缘杂交产生的不孕杂种和用其它方法未能加倍而又必要的小孢子单位体苗[8]。
但浸根法所需药剂量大,成本较高,而且移栽后,幼苗成活率会受到影响。
浸种法。
运用秋水素溶液直接浸泡种子。
注射法。
茎尖生长点注射法,高效、省工、成本低,适合于大量材料的处理。
刘志增[14]用此法诱导的玉米单倍体加倍效果比对照提高了3.6倍;Chase用0.05%秋水仙素和10%甘油液0.5 mL采用注射法注射盾片节,发现处理比对照的结实率提高了3倍多。
琼脂法在刚展开的子叶生长点中央涂抹0.2%秋水仙素琼脂凝胶,罩玻璃杯保湿,以免琼脂干裂,处理后冲洗多次,消除残毒。
此方法诱变率很高,而以前采用浸种法、幼苗滴液法一直未获成功。
实验表明,有效的诱变浓度是0.0006~1.6%,以0.2%的浓度诱变效果最好。
此药剧毒,在应用时要特别注意。
秋水仙素是诱变多倍体效果最好的药剂之一。
1.0g/L秋水仙素溶液的配制:称取20 mg秋水仙素,加入8.5g/L NaCl溶液20mL,待完全溶解后,经5.516×104Pa,15min高压蒸汽灭菌后避光保存于4度冰箱中。
《利用秋水仙素诱导黑果枸杞多倍体研究》
《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。
2021近十年秋水仙素离体诱导植物多倍体的研究进展范文2
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。
秋水仙素诱导杂交兰四倍体及倍性鉴定
秋水仙素诱导杂交兰四倍体及倍性鉴定兰属(Cymbidium)花卉花型优美,花色艳丽,是一类具有重要观赏价值和经济价值的花卉,在世界各地具有广阔的市场前景。
国内外关于兰属花卉种间杂交培育新品种的报道较多,而多倍体育种方面研究相对较少。
本研究以兰属杂交兰(大花蕙兰×墨兰)与蕙兰进一步杂交所获得的F1代杂交兰根状茎为材料,以秋水仙素为诱变剂,对杂交兰多倍体诱导和鉴定技术进行了系统的研究,旨在建立杂交兰多倍体诱导和鉴定技术体系。
主要研究结果如下:1.以杂交兰根状茎为材料,分别采用浓度为0.02%、0.05%、0.10%、0.20%的秋水仙素对其无菌苗的根状茎浸泡处理24h、48h和72h诱导杂交兰四倍体,试验结果表明,以0.10%的秋水仙素处理48h诱导效果最佳,变异率为36%。
变异的根状茎较未处理的根状茎膨大明显,茎段粗壮,变圆分节,着生有绒毛,生长势变缓。
2.对秋水仙素诱导获得杂交兰变异材料进行倍性鉴定,成功获得了染色体加倍植株。
染色体观察表明,四倍体植株染色体数为2n=4x=80,二倍体对照为2n=2x=40。
加倍后的四倍体植株较二倍体植株粗壮,叶片变厚,颜色变深,茎基部粗壮,颜色深,生长势变缓,根系变粗,根状茎增粗,保卫细胞增大,叶绿体数目增多,气孔密度减小等特点,可作为新材料加以利用。
3.由于杂交兰生长周期较长,生根需要较长时间,而根状茎较易获得,因此本文以杂交兰根状茎茎尖为材料,比较茎尖的不同采集时间、预处理方法、解离时间和染色方法对杂交兰根状茎茎尖染色体制片的影响。
结果表明,取材时间为上午10:00-11:00,预处理方式为8-羟基喹啉处理6-7h,解离采用5mol/L HCl在25℃下30min,染色液以卡宝品红染色液染色15-20min染色体制片效果最佳。
秋水仙素作用后染色体数目加倍的机理和细胞的同步化
秋水仙素作用后染色体数目加倍的机理和细胞的同步化教材中两次提到秋水仙素的作用,如单倍体育种,多倍体育种,机理都是抑制纺锤体的形成,结果引起染色体数目加倍。
试题中还会出现细胞分裂同步化,有时也会用秋水仙素处理,作用后往往停留在分裂中期。
当然,秋水仙素还有一个作用就是也会引起基因突变,可以算是化学诱变剂。
问题:秋水仙素能抑制纺缍体的形成,为什么会将细胞阻断在分裂中期?怎么会得到多倍体细胞?处理后,还能不能继续分裂下去?011820年,由两位法国化学家从百合科植物秋水仙的种子和球茎提取出了秋水仙素。
秋水仙1937年,美国学者布莱克斯利(A.F.Blakeslee)等,用秋水仙素加倍曼陀罗等植物的染色体数获得成功以后,秋水仙素就被广泛应用于细胞学、遗传学的研究和植物育种中。
秋水仙素是一种生物碱,所以又称秋水仙碱,能够与微管特异性结合。
秋水仙素同二聚体的结合,形成的复合物可以阻止微管的成核反应。
秋水仙素和微管蛋白二聚体复合物加到微管的正负两端,可阻止其它微管蛋白二聚体的加入或丢失(具体可以参考下列图示)。
02秋水仙素常被用作多倍体诱导剂,经处理的萌发种子或幼苗细胞染色体数会发生加倍。
其诱导加倍的机理与微管、着丝粒的结构和特性有关。
1.干扰微管装配,破坏纺锤体形成微管是广泛存在于各种真核细胞中的一种重要细胞结构,细胞分裂中纺锤体就是由微管组成的。
微管管壁由13条原丝纵向平行排列构成,主要成分为微管蛋白,而微管蛋白分α微管蛋白和β微管蛋白两种。
α微管蛋白和β微管蛋白组成的异二聚体构成微管亚单位,若干个异二聚体相接连成原丝。
微管结构图α微管蛋白与β微管蛋白在化学结构上极为相似,两者相对分子质量均为50000,氨基酸数目分别为450和445个,两者42%序列相同。
其中β微管蛋白肽链中第201位为半胱氨酸,为秋水仙素结合部位。
α微管蛋白和β微管蛋白彼此间具有很强的亲和力,常呈二聚体形式存在。
每一微管蛋白异二聚体上尚有秋水仙素与之结合的部位,如果结合的部位被其结合,微管不仅不能继续聚合,而且会引起原有微管解聚。
秋水仙素浓度对大蒜根尖细胞中期分裂指数的影响 -
秋水仙素对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响广二师生物系hexuecheng摘要:为了解秋水仙素及其浓度对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响,以大蒜根尖为材料,在不同浓度(0.00%、0.025%、0.05%)相同时间(4h)条件下测定了根尖细胞的中期分裂指数及细胞加倍指数。
结果表明 ,秋水仙素在不同浓度下对大蒜根尖细胞中期分裂指数和细胞加倍指数的影响是不相同的。
0.025%的秋水仙素处理的细胞中期分裂指数较高,为14.2%,细胞加倍指数为0.3%:0.05%的中期分裂指数较低,为13.8%,细胞加倍指数却较高,为0.5%;对照组0.00%的中期分裂指数最低,为4.0%,细胞加倍指数为0.0%。
关键词:大蒜秋水仙素中期分裂指数细胞加倍指数前言:[1]染色体是遗传物质最主要的载体。
在有丝分裂过程中 ,染色体的形态和结构表现出一系列规律性的变化。
尤其是分裂中期的染色体收缩程度很好 ,适于进行染色体形态的识别和研究。
染色体计数、核型分析或显带技术等遗传学研究就是以中期染色体为研究对象。
但在整个细胞分裂周期中 ,中期细胞数较少 ,且染色体因纺锤丝的牵引而紧密排列在赤道板上 ,造成计数及识别染色体形态、结构的困难。
为了获得较多的分裂期细胞,最理想的措施是使细胞同步分裂。
[1]常用低温或化学药剂处理可以达到此目的,目前使用最广泛的化学药剂为秋水仙素,其能抑制有丝分裂,破坏纺锤体,使染色体停滞在分裂中期。
许多研究者只是选用单一适宜浓度的秋水仙素对实验材料进行预处理,没有对秋水仙素的浓度进行实验。
而且,大蒜是常用的细胞分裂的研究材料,目前有关于秋水仙素对大蒜根尖细胞有丝分裂影响的报道较少。
基于以上两点,笔者选用了2种不同浓度的秋水仙素处理大蒜根尖,并以蒸馏水处理作为对照。
目的在于研究秋水仙素及其浓度对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响,为秋水仙素在大蒜的研究上提供研究依据。
1材料与方法1.1主要试剂秋水仙素:用蒸馏水配制成0.025%和0.05%的溶液。
《利用秋水仙素诱导黑果枸杞多倍体研究》
《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。
秋水仙素抑制纺锤体的形成引起染色体加倍
生物变异在育种上的应用
染色体结构变异和数目变异 基因重组及其意义 基因突变的特征和原因
开平市第一中学 苏志波
Ⅱ
Ⅰ Ⅱ Ⅱ
这种变异可遗传吗?
可遗传的变异
基因突变
基因重组 染色体变异
生物育种
人们按照自己的意愿,依据 不同的育种原理,有目的、有计 划地获得人们所需要的生物新品 种。 选择育种→?周期长,范围窄
第 2 年
回顾上节课内容
1、秋水仙素的作用 机理是?作用时期是? 作用对象是?
2、优点 ①明显缩短育种年限 ②得到的植株都是纯合体 3、缺点
方案一 单倍体育种
P
高杆甜味 × 矮杆非甜 ddtt DDTT
↓
F1
配子
花药离体培养→
秋水仙素→
高杆甜味 DdTt DT DT
第 1 年
↓
Dt
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
×
课本p100
TT 矮甜 物理因素(如 X射线、γ射线、紫外线、激光 等或化学 因素(如 亚硝酸、硫酸二乙酯 )来处理生物。
dd 矮甜
优点: 能够提高 突变率 ,在较短的时间内获得 更多的优良变异类型。 突变体难以集中多个优良性状,需要处理 大量 材料 缺点: 微生物方面诱变育种也有作用吗?举例?
探究四:为了改良荔枝,欲招聘高级育 种工程师一名。要求在不改变荔枝原有 外观品质的前提下把其改良为无核、果 大、糖分含量多。若你前往应聘,该怎 样设计育种方案? (用文字简要描述过程) 方案提示:借鉴三倍体无子西瓜的育种方式
他们的原理呢?
4 诱 变 三倍体无籽西瓜 育 神奇的“太空椒” 种 矮杆抗病的水稻
1杂交育种 2单倍体育种 3多倍体育种 育种
秋水仙素诱导染色体数目加倍的机制
秋水仙素诱导染色体数目加倍的机制秋水仙素是一种有效的抗癌药物,常用于治疗白血病和肺癌等恶性肿瘤。
除了其抗肿瘤活性外,秋水仙素还被广泛研究其诱导染色体数目加倍的机制。
以下是一种可能的机制的论述。
秋水仙素的染色体数目加倍作用主要是由于其干扰有丝分裂的过程。
有丝分裂是细胞周期中的重要阶段,包括纺锤体的形成、染色体的对分、对分后的染色体运动等。
秋水仙素通过抑制微管聚合作用,阻碍了有丝分裂的进行,导致染色体数目加倍。
根据研究,秋水仙素的主要靶点是微管聚合所依赖的蛋白质,特别是纺锤体微管动力蛋白和微管相关蛋白。
这些蛋白质在有丝分裂的不同阶段起着重要作用。
秋水仙素能够结合这些蛋白质,干扰它们的正常功能,从而影响有丝分裂的进行和染色体的正确分离。
具体而言,秋水仙素可以抑制微管的动力学稳定性。
微管聚合和解聚是有丝分裂早、中期的关键过程。
在早期的有丝分裂,纺锤体微管首先开始形成,为染色体的对分做准备。
秋水仙素的作用可以使纺锤体微管的延长速度减慢或停止,导致纺锤体微管的形成受到阻碍。
这使得染色体难以正确对分和分离,从而导致染色体数目加倍。
另外,秋水仙素还可以干扰微管的极化和稳定,进一步影响纺锤体的形成和功能。
纺锤体微管的极化是由于有丝分裂极化蛋白的调控,在纺锤体的极性形成过程中,纺锤体微管的正负朝向起到关键作用。
秋水仙素可能通过干扰这些极化蛋白的功能,破坏了纺锤体微管的极性,导致有丝分裂过程中染色体无法正确对分和分离。
此外,秋水仙素还可能通过影响染色体的结构和凝聚状态来进一步干扰有丝分裂过程。
染色体在分离过程中需要保持一定的结构和凝聚状态,而这一过程参与了多种蛋白质的调控。
秋水仙素可能影响这些蛋白质的功能,导致染色体难以正确对分和分离,从而导致染色体数目加倍。
总之,秋水仙素通过抑制微管聚合作用,干扰有丝分裂过程中的纺锤体形成、染色体对分和分离等关键步骤,最终导致染色体数目加倍。
这一机制为我们理解秋水仙素的抗癌作用提供了重要的指导,并为未来的抗肿瘤药物研发提供了新的思路和方向。
人工诱导多倍体的方法及原理
人工诱导多倍体的方法及原理嘿,咱今儿就来聊聊人工诱导多倍体的那些事儿!你知道不,这可是个挺神奇的领域呢!先来说说方法哈。
有一种常用的办法就是利用秋水仙素。
这秋水仙素就像是个魔法小助手,能让细胞里的染色体加倍呢!想象一下,细胞就像是一个小小的世界,染色体就是这个世界里的宝贝,秋水仙素一来,就把这些宝贝变多啦!还有物理方法呢,比如温度的变化。
就好像天气忽冷忽热会让人有点不适应一样,细胞在温度变化的刺激下也会发生奇妙的反应,可能就变成多倍体啦!再讲讲原理。
为啥这些方法能诱导出多倍体呢?其实啊,就像是搭积木,原本只有那么几块积木,突然给它多了一些,结构就不一样啦!细胞里的染色体本来是固定的一套,经过这些方法的作用,就多了一套或者几套,这不就成多倍体了嘛!你说这多神奇呀!就好比本来普普通通的一个东西,一下子变得特别了起来。
多倍体的植物有时候会长得更大更壮,果实也可能更丰硕呢!这不是很好嘛!还有啊,人工诱导多倍体在农业上可是有大用处的哟!可以培育出更优良的品种,让农作物产量更高,品质更好。
这对于我们的生活可是有很大影响的呢!咱吃的那些好吃的水果、蔬菜,说不定就有经过人工诱导多倍体技术改良的呢!你想想看,如果没有这些技术,我们的生活是不是会少很多精彩呀?那些又大又甜的水果可能就没那么容易吃到啦!所以说呀,这人工诱导多倍体可真是个了不起的技术呢!总之呢,人工诱导多倍体的方法和原理虽然有点复杂,但真的很有意思呀!它给我们的生活带来了很多的改变和惊喜,让我们的世界变得更加丰富多彩。
是不是很值得我们去深入了解和探索呢?相信随着科技的不断进步,这个领域还会有更多神奇的事情发生呢!让我们一起期待吧!。
秋水仙素诱导川贝母愈伤组织多倍体的研究
武汉植物学研究2002,20(6):449~452Journal o f Wuhan Botanical Research秋水仙素诱导川贝母(Fritillaria cirrhosa D .Don )愈伤组织多倍体的研究X王 强 兰利琼 傅华龙X X(四川大学生命科学学院,成都 610064)摘 要:应用组织培养技术对川贝母(Fr itillar ia cir r hosa D .Do n )进行多倍体诱导。
结果表明:组织培养条件下,将川贝母愈伤组织在培养基中添加一定浓度的秋水仙素处理一段时间,或者经一定浓度的秋水仙素浸泡一段时间后再培养,均可诱发川贝母多倍体的产生,但以前者效果较好,在秋水仙素浓度为1000mg/L ,处理5d 的条件下,诱导率最高达70%。
细胞染色体鉴定结果为:四倍体染色体数为2n =4x =48,而二倍体的染色体数为2n =2x =24。
关键词:川贝母;秋水仙素;多倍体 中图分类号:Q 943 文献标识码:A 文章编号:1000-470X (2002)06-0449-04Induction of Polyploid from Colchicine -TreatedFritillaria cirrhosa D .Don CallusWANG Qiang ,LAN Li-Qiong,FU Hua-LongXX(S chool of L if e S cie nc e ,S ic huan Univ er sity ,Chengdu 610064,China )Abstract :The callus o f Fritillaria cirrhosa D .Don w as obtained by placing the bulb on M S medi-um supplemented w ith 2m g /L 6-BA and 1mg /L NAA and 500mg /L CH ,and the callus w astreated to g et poly plo id w ith colchicine .T he r esult show ed that polyploid callus w as obtained by adding colchicine into the m edium or by co lchicine so aking.T he for mer method was better than the later one.T he best result for inducing tetraploid w as by adding colchicine 1000mg /L into the medium treated for 5day s,the inducing rate w as up to 70%.T he chromo som e number o f the te-tr aploid w as 2n =4x =48,w hile that of diplo id w as 2n =2x =24.Key words :Fritillaria cir rhosa D.Do n;Colchicine;Poly ploid 川贝母(Fritillaria cirrhosa D .Don )为百合科贝母属的一种多年生草本植物,其鳞茎具有清热润肺、化痰止咳的功效,用于肺热燥咳、干咳少痰、阴虚劳嗽、咯痰带血等症[1]。
秋水仙素
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。
秋水仙素诱导桉树染色体加倍技术体系的研究
秋水仙素诱导桉树染色体加倍技术体系的研究桉树(Eucalyptus spp.)是中国南方乃至世界范围内最主要的速生丰产林树种之一;而倍性育种是一种常用的育种技术,育成的多倍体新品种往往具有“巨大性”,可以达到增产、收获物品质改良或抗性增加的效果。
如果能够将桉树和倍性育种技术成功地结合,则有望带来非常显著的经济和社会效益。
采用对体细胞的秋水仙素诱导可以获得四倍体植株,并可进一步地获得三倍体植株,而这些多倍体植株的获得是进行倍性育种的先决条件。
本研究选取了巨桉Eg5,尾巨桉DH32-29,巨尾桉GL9,巨细桉DH201-2的茎段,巨细桉DH201-2的叶愈伤和茎愈伤等6种处理材料,采用了传统的浸泡法及笔者设计的脱脂棉包裹法和培养基插入法进行了秋水仙素的诱导及加倍处理;使用SAS、Matlab、Lingo、Design Expert、DPS、SPSS、Sigmaplot和1stOpt等专业软件完成了相关的实验设计和数据处理。
对本研究概述如下:(1)在探寻采用秋水仙素浸泡法诱导各处理材料获得最大诱导率的试验中,分为2步实施实验:第一步为“定性”实验:使用Plackett-Burman实验设计,确立了在秋水仙素诱导四倍体植株过程中有显著性影响的因子;第二步为“定量”实验:使用均匀实验设计和构建数学模型的方法,利用所拟合曲线方程的最大值来求得诱导率的最大值和获得该最大值所需要的各因素的具体条件。
(2)在探寻采用秋水仙素培养基插入法和脱脂棉包裹法诱导各处理材料获得最大诱导率的试验中,使用Design Expert软件的Central Composite Design(CCD)实验设计功能模块进行诱导率和各影响因素间数学模型的建立,然后,利用该数学模型求得最大诱导率值和获得该最大值所需要的各因素的具体条件。
各数学模型均具有其适用范围,只有在其适用范围内才具有代表性。
(3)采用浸泡法时,在秋水仙素浸泡浓度为0.22%,浸泡时间为25.2h时,DH32-29无性系的茎段可以获得的最高诱导率为34%;在浸泡浓度为0.21%,浸泡时间为25.6h时,巨尾桉GL9无性系的茎段可以获得的最高诱导率为20%;在浸泡浓度为0.21%,浸泡时间为25.8h时,巨桉Eg5茎段可以获得的最高诱导率为19%;在浸泡浓度为0.28%,浸泡时间为15.5h,浸泡温度为28.4℃时,巨细桉DH201-2的茎段可以获得的最高诱导率为25%;在浸泡浓度为0.24%,浸泡时间为17.4h,浸泡温度为27.6℃时,巨细桉DH201-2的叶愈伤可以获得的最高诱导率为53%;在浸泡浓度为0.27%,浸泡时间为16.4h,浸泡温度为28.6℃时,巨细桉DH201-2的茎愈伤可以获得的最高诱导率为37%。
秋水仙素作用后染色体数目加倍的机理和细胞的同步化
秋水仙素作用后染色体数目加倍的机理和细胞的同步化教材中两次提到秋水仙素的作用,如单倍体育种,多倍体育种,机理都是抑制纺锤体的形成,结果引起染色体数目加倍。
试题中还会出现细胞分裂同步化,有时也会用秋水仙素处理,作用后往往停留在分裂中期。
当然,秋水仙素还有一个作用就是也会引起基因突变,可以算是化学诱变剂。
问题:秋水仙素能抑制纺缍体的形成,为什么会将细胞阻断在分裂中期?怎么会得到多倍体细胞?处理后,还能不能继续分裂下去?011820年,由两位法国化学家从百合科植物秋水仙的种子和球茎提取出了秋水仙素。
秋水仙1937年,美国学者布莱克斯利(A.F.Blakeslee)等,用秋水仙素加倍曼陀罗等植物的染色体数获得成功以后,秋水仙素就被广泛应用于细胞学、遗传学的研究和植物育种中。
秋水仙素是一种生物碱,所以又称秋水仙碱,能够与微管特异性结合。
秋水仙素同二聚体的结合,形成的复合物可以阻止微管的成核反应。
秋水仙素和微管蛋白二聚体复合物加到微管的正负两端,可阻止其它微管蛋白二聚体的加入或丢失(具体可以参考下列图示)。
02秋水仙素常被用作多倍体诱导剂,经处理的萌发种子或幼苗细胞染色体数会发生加倍。
其诱导加倍的机理与微管、着丝粒的结构和特性有关。
1.干扰微管装配,破坏纺锤体形成微管是广泛存在于各种真核细胞中的一种重要细胞结构,细胞分裂中纺锤体就是由微管组成的。
微管管壁由13条原丝纵向平行排列构成,主要成分为微管蛋白,而微管蛋白分a 微管蛋白和B微管蛋白两种。
a微管蛋白和B微管蛋白组成的异二聚体构成微管亚单位,若干个异二聚体相接连成原丝。
微管结构图冏J 仙™1GimwiIJdlYlIK 卜财|--4run A 麻卵傕诫起H 刑尙区辿血c 锻请54紳 GDPSiWE-fSTi-a'rP flfgsmn-瓶特略 GTPdtJa 微管蛋白与B 微管蛋白在化学结构上极为相似,两者相对分子质量均为50000,氨基酸数目分别为450和445个,两者42%序列相同。
秋水仙素诱导“法新”蓝莓多倍体初探
蓝莓(Vaccinium uliginosum )为杜鹃花科越橘属植物,又名蓝浆果,是一种多年生灌木,其果实富含多种维生素、微量元素及花色素苷、类黄酮等生理活性成分,这些化合物对人体有多种益处,如清除体内多余自由基、提高免疫力、抵抗身体和皮肤的氧化衰老等[1]。
蓝莓作为果中珍品,因保健及药用价值较高,已被联合国粮食及农业组织列为人类五大健康食品之一[2]。
目前,我国具有较丰富的野生蓝莓资源,但野生品种产量低且品质差,而多倍体蓝莓不仅枝繁叶茂、抗性强,而且果实品质好、果大、产量高,为选育优质新品种提供了重要途径,对开发利用及保存我国蓝莓种质资源具有重大意义[3]。
与普通的二倍体植物相比,多倍体植物在遗传可塑性及生理适应性等方面具有更强的优势,因此越来越多的植物学家热衷于探究多倍体的选育工作。
随着生物技术的高速发展及科学研究的不断深入,植物多倍体诱导也愈发得到广泛的应用及发展[4]。
诱导多倍体通常采用3种方法,即生物学方法、物理方法及化学方法,最常用的方法是采用化学诱变剂进行诱导,这也是当前最有效、最经济的方式[5]。
在多倍体诱导过程中,通常选取植物体内生长最活跃、最旺盛的组织器官进行诱导,如植株的愈伤组织、萌动或刚出芽的种子幼苗、幼嫩枝条的生长点等,采用吲哚乙酸、秋水仙素等化学诱变剂对其进行处理,均可诱导形成多倍体,该方法最大的优势就是具有高度专一性[6]。
在所有的诱变剂中,秋水仙素处理诱变效果最佳。
用秋水仙素处理细胞后,由于纺锤丝不能形成而停留在有丝分裂中期阶段,每一个染色体形成的一对染色单体分离,但由于缺少纺锤丝的牵引而不能向两极移动,无法形成两个单独的子细胞,最终导致染色体加倍[7]。
有学者使用秋水仙素对苹果组培苗幼叶片进行诱导,同时增添了浓度为2%的二甲基亚砜,结果发现,使用浓度为0.5%的秋水仙素对其处理4d 后,有56.1%的植株被诱导成多倍体[8]。
利用组织培养技术与收稿日期:2022-03-11基金项目:贵州省生物研究所基金项目“水肥调控对蓝莓生长发育及果实品质的影响”(黔生所字〔2021〕02号);贵州科学院青年基金项目“蓝莓菌根形成调控因素及接种效应的研究”(黔科院J 字〔2021〕15号);贵州省科技计划项目“贵州不同海拔地区高丛类食鲜蓝莓良种鉴选及配套栽培技术研究”(黔科合支撑〔2021〕一般232)。
诱导染色体加倍的方法
诱导染色体加倍的方法嘿,朋友们!今天咱就来聊聊诱导染色体加倍这个神奇的事儿。
你说染色体就像是生命的小密码本,那要是能让它加倍,不就像给这个密码本加了把锁,变得更特别了嘛!想象一下,这就好比原本普普通通的一辆车,突然给它加上了超级酷炫的装备,变得超厉害啦!要诱导染色体加倍,咱先得说说秋水仙素。
这玩意儿可厉害着呢,就像一个神奇的魔法药水。
把它用到植物细胞上,就好像给细胞施了个魔法,让染色体乖乖地加倍啦。
你看啊,就像我们做饭得掌握火候一样,用秋水仙素也得恰到好处。
用多了,可能就把细胞给搞坏了;用少了呢,又达不到效果。
这是不是跟我们调调料有点像呀,多一点少一点味道可就差远啦!还有物理方法呢,比如温度骤变。
就好像大冬天突然让你到炎热的夏天待一会儿,这细胞也会“吓一跳”,染色体就有可能加倍啦。
这是不是很有意思呀?还有种方法是利用离心力。
这就好比把细胞放到一个疯狂旋转的转盘上,转着转着,染色体可能就晕乎了,然后就加倍了呢!在实际操作中,可得小心再小心。
这就像走钢丝一样,得稳稳当当的,不然一不小心就前功尽弃啦。
你想想,好不容易准备了半天,结果因为一个小失误就白费力气,那多可惜呀!咱再说说这诱导染色体加倍有啥用呢?那用处可大啦!比如说可以培育出更优良的品种。
就像我们想要一个跑得更快的马,那通过诱导染色体加倍,说不定就能得到啦!这多让人兴奋呀!而且这在农业上也有很大的帮助呢。
可以让庄稼长得更好,产量更高。
这不就相当于让我们的粮仓更满,大家吃得更饱嘛!总之呢,诱导染色体加倍这个事儿,既神奇又实用。
我们可得好好研究研究,把它的作用发挥到最大。
让我们的生活因为它变得更加丰富多彩,就像给我们的世界增添了一抹绚丽的色彩!这难道不让人期待吗?让我们一起加油,去探索这个奇妙的领域吧!原创不易,请尊重原创,谢谢!。
一种秋水仙素变温诱导柳树染色体加倍的方法[发明专利]
专利名称:一种秋水仙素变温诱导柳树染色体加倍的方法专利类型:发明专利
发明人:张健,杨杰,刘国元,李懿鑫,陈艳红,魏辉,余春梅,钟非申请号:CN202210206498.1
申请日:20220304
公开号:CN114521489A
公开日:
20220524
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种秋水仙素变温诱导柳树染色体加倍的方法,采用秋水仙素溶液处理柳树扦插苗,通过变温诱导的方式,使其产生多倍体,以培育具有优良性状的柳树,实现基因型改良;本发明通过用秋水仙素溶液处理柳树扦插苗,通过变温诱导的方式,使其产生多倍体,多倍体的柳树具体表现为器官变大、品质优良、生长旺盛、抗逆性强等;因此相对于二倍体柳树来说,具有更高的经济、生态和社会价值,开发潜力巨大。
申请人:南通大学
地址:226019 江苏省南通市崇川区啬园路9号
国籍:CN
代理机构:南通亿旸知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人:丁松鹏
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秋水仙素诱导加倍
.;. 在染色体加倍过程中,0.3%~0.5%秋水仙碱水溶液在20~25的条件下浸种棉花单倍体植株芽24 h,加倍率可达40%以上,效果较好[棉花]。
在对小麦与玉米杂交诱导产生的小麦单倍体中,以0.5%浓度的秋水仙碱加倍处理效果最好,可获得98.2%加倍率[玉米]。
若把带秋水仙碱溶液的脱脂棉盖在油菜的顶芽、腋芽上,或用0.45 mm针头把0.2%秋水仙碱注射到植株中加倍染色体;初花期把单倍体植株挖出,用0.2%~0.34%秋水仙碱溶液浸根1.5~8.0 h也可进行染色体加倍;15~20日龄的胚状体可用0.1%~0.2%秋水仙碱处理8~20 h进行加倍。
秋水仙素处理材料常用方法有:浸渍法、注射法、琼脂法、滴液法等。
浸根法。
将植株从土壤中拔出来,洗净根部泥土,然后将根浸泡在0.2%~0.34%秋水仙素溶液中1.5~3h,流水洗净根部的药液后,再把植株栽到土中。
此法多用于加倍远缘杂交产生的不孕杂种和用其它方法未能加倍而又必要的小孢子单位体苗[8]。
但浸根法所需药剂量大,成本较高,而且移栽后,幼苗成活率会受到影响。
浸种法。
运用秋水素溶液直接浸泡种子。
注射法。
茎尖生长点注射法,高效、省工、成本低,适合于大量材料的处理。
刘志增[14]用此法诱导的玉米单倍体加倍效果比对照提高了3.6倍;Chase用0.05%秋水仙素和10%甘油液0.5 mL采用注射法注射盾片节,发现处理比对照的结实率提高了3倍多。
琼脂法在刚展开的子叶生长点中央涂抹0.2%秋水仙素琼脂凝胶,罩玻璃杯保湿,以免琼脂干裂,处理后冲洗多次,消除残毒。
此方法诱变率很高,而以前采用浸种法、幼苗滴液法一直未获成功。
实验表明,有效的诱变浓度是0.0006~1.6%,以0.2%的浓度诱变效果最好。
此药剧毒,在应用时要特别注意。
秋水仙素是诱变多倍体效果最好的药剂之一。
1.0g/L秋水仙素溶液的配制:称取20 mg秋水仙素,加入8.5g/L NaCl溶液20mL,待完全溶解后,经5.516×104Pa,15min高压蒸汽灭菌后避光保存于4度冰箱中。
秋水仙素诱导产生多倍体的重要作用...
秋水仙素诱导产生多倍体的重要作用是()
①抑制细胞有丝分裂时形成纺锤体
②加速细胞染色体复制
③使染色体联会紊乱,不能形成成熟的性细胞
A、①
B、②
C、③
D、①②③
考点:低温诱导染色体加倍实验
专题:
分析:生物学实验中,常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来诱导多倍体形成,也可以用低温处理诱导多倍体形成.它们的作用原理相同,都是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使子染色体不能移向两极,进而导致染色体数目加倍,形成多倍体.
解答:解:①秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,导致子染色体不能移向两级,①正确;
②秋水仙素不能加速细胞染色体复制,②错误;
③秋水仙素不会使染色体联会紊乱,只有染色体组数为奇数时,染色体才会联会紊乱,不能形成成熟的性细胞,③错误.
故选:A.
点评:本题考查秋水仙素的作用原理,需要识记课本的相关知识点,并且能与有丝分裂联系起来,理解秋水仙素的作用原理、作用时间及结果.至于③中染色体联会紊乱,要理解其原因是染色体组数为奇数导致的,而不是秋水仙素作用的结果.。
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在染色体加倍过程中,0.3%~0.5%秋水仙碱水溶液在20~25的条件下浸种棉花单倍体植株芽24 h,加倍率可达40%以上,效果较好[棉花]。
在对小麦与玉米杂交诱导产生的小麦单倍体中,以0.5%浓度的秋水仙碱加倍处理效果最好,可获得98.2%加倍率[玉米]。
若把带秋水仙碱溶液的脱脂棉盖在油菜的顶芽、腋芽上,或用0.45 mm针头把0.2%秋水仙碱注射到植株中加倍染色体;初花期把单倍体植株挖出,用0.2%~0.34%秋水仙碱溶液浸根1.5~8.0 h也可进行染色体加倍;15~20日龄的胚状体可用0.1%~0.2%秋水仙碱处理8~20 h进行加倍。
秋水仙素处理材料常用方法有:浸渍法、注射法、琼脂法、滴液法等。
浸根法。
将植株从土壤中拔出来,洗净根部泥土,然后将根浸泡在0.2%~0.34%秋水仙素溶液中1.5~3h,流水洗净根部的药液后,再把植株栽到土中。
此法多用于加倍远缘杂交产生的不孕杂种和用其它方法未能加倍而又必要的小孢子单位体苗[8]。
但浸根法所需药剂量大,成本较高,而且移栽后,幼苗成活率会受到影响。
浸种法。
运用秋水素溶液直接浸泡种子。
注射法。
茎尖生长点注射法,高效、省工、成本低,适合于大量材料的处理。
刘志增[14]用此法诱导的玉米单倍体加倍效果比对照提高了3.6倍;Chase用0.05%秋水仙素和10%甘油液0.5 mL采用注射法注射盾片节,发现处理比对照的结实率提高了3倍多。
琼脂法在刚展开的子叶生长点中央涂抹0.2%秋水仙素琼脂凝胶,罩玻璃杯保湿,以免琼脂干裂,处理后冲洗多次,消除残毒。
此方法诱变率很高,而以前采用浸种法、幼苗滴液法一直未获成功。
实验表明,有效的诱变浓度是0.0006~1.6%,以0.2%的浓度诱变效果最好。
此药剧毒,在应用时要特别注意。
秋水仙素是诱变多倍体效果最好的药剂之一。
1.0g/L秋水仙素溶液的配制:称取20 mg秋水仙素,加入8.5g/L NaCl溶液20mL,待完全溶解后,经5.516×104Pa,15min高压蒸汽灭菌后避光保存于4度冰箱中。
秋水仙素为剧毒药品,实验中应注意不要将药品沾到皮肤上,眼睛中。
如果沾到皮肤上,应用大量自来水冲洗。
取10.0g/L秋水仙素溶液1mL加入8.5g/L NaCl溶液99mL即10µg/mL的秋水仙素。
使用时取10µg/mL 的秋水素溶液0.1mL,用8.5g/L NaCl稀释至1mL即为1µg/mL的秋水仙素溶液。
0.002g/2ml*100%=0.2%0.001g/2ml*100%=0.1%0.0005g/2ml*100%=0.05%为了节省,可以用万分之一的分析天平称取,然后用移液器吸取溶剂。
或者,如下:0.01g/5ml*100%=0.2%取2ml上述溶液再加2ml溶剂,即为0.1%取1ml上述溶液再加3ml溶剂,即为0.05%秋水仙素,一种生物碱,0.1%这样的一般是质量浓度. m/ρ.V=0.1% 其中水的密度为1,M 为要配的量,利用此等式求出所用的秋水仙素的量,然后定量配置.大家好,请教一下0.5mg的秋水仙素配多少水才能得到0.2%的秋水仙素溶液呢?谢谢了!!!根据溶质稀释前后的量不变,需要加40ml的水1.洋葱材料的处理:将秋水仙素溶液倒入小培养皿中,放上洋葱鳞茎,使其生根部位刚和液面接触。
同时另-培养皿内放清水,亦放洋葱鳞茎作为对照。
在25C下培养数日,待鳞茎长出幼根时即可进行观察,经加倍的根尖都较正常对照的肥大,用刀片切取经处理而肥大的根尖及对照的根尖(长约2-5毫米),投入FAA固定液中固定。
按前面方法进行染色体制片,计数染色体数目的变化。
2.处理种子:这种方法适用于发芽快、或能在数天内发芽的种子。
先将水稻或大麦种子洗净用水浸一天或干燥种子用0.1-0.2%升汞溶液消毒8-10分钟,再用清水洗净,然后摆放在铺有湿滤纸的一些培养皿中,其中一部分培养皿中加入0.2%秋水仙素溶液,另一部分培养皿中注入清水作为对照。
为了避免蒸发可加盖,置于培养箱中保持25℃左右使种子发芽。
种子萌发后,应继续处理24小时。
在处理过程中,仍注意药液的蒸发随时添加清水,保持原处理药液浓度。
处理后,用清水冲洗净种子上的残留再播种或砂培。
处理适度的种子比对照的发芽稍慢,种芽胀大。
从形态上可初步区分出加倍是否成功。
3.处理幼苗或成株:对于发芽迟缓的种子,在其出苗后处理幼苗效果更好。
由于秋水仙素只对正在分裂的细胞发生作用。
因此处理部位大多在茎尖,或顶端的生长点或新发育的侧芽。
若烟草幼苗较小,可将种植幼苗的钵、盆倒置架起来,只使茎端的生长点浸入装有0.2-0.4%秋水仙素的器皿中。
如果是水稻或大麦幼苗,则可将幼苗穿过纱布将根盖好,避免失水干燥。
注意根系,一般易受药害,尤其是双子叶植物,故不采取处理根的办法。
处理后的幼苗,用清水冲洗残液后,进行栽种或砂培。
对于成株烟草则采用将蘸有0.1-0.4%秋水仙素的棉球,置放于烟草顶芽、腋芽的生长点处,并且经常滴加清水保持药液浓度。
处理幼苗或成株的生长点所需时间约在24-28小时之间,处理后将植株上残存药液充分洗净,待进一步生长后,进行观察和鉴定。
5.观察与鉴定:处理后的植株和未处理植株在外部形态上和结构上,是有区别的。
常采用的方法是观察和比较两者气孔的大小。
将叶面表皮撕下在显微镜下观察,多倍体叶面气孔比二倍体大很多,从外部形态上加倍后生长的植株比二倍体高大,叶片肥厚。
在形态观察的基础上,可进一步进行镜检观察染色体数目的变化。
附:0.2-0.4%秋水仙素的配制:取秋水仙素1克(先用少许95%酒精助溶),溶于250-500亳升蒸馏水中,配成0.2-0.4%秋水仙素溶液。
亦可制成较高浓度的母液,放入棕色玻璃瓶内,用时再稀释到所需的浓度。
可以称4mg+200ml生理盐水溶解,就是20ug/mml的终浓度了,你可以根据相关比例去称取比例的秋水仙素就可以了。
其中,溶解需要稍微水浴加热溶解(37°C)5分钟左右即可!,过滤后闭光保存!用10mg 加10ml注射用水得到0.1%母液。
秋水仙素与二甲基亚砜(DMSO)以及细胞分裂素配合使用,能有效提高加倍频率J。
因为DMSO及细胞分裂素能引起植物的生理损伤,从而降低诱变剂的诱变效应。
秋水仙素溶液中加DMSO、甘油等低分子量中性的溶质,这些溶质在溶液中能与多个水分子结合(水合作用),可提高溶液的粘度,同时甘油和DMSO等能缓慢渗透到细胞质内部,使秋水仙素作用面加大。
陈柏君_l 将黄苓愈伤组织用含有2%DMSO 的0.2%秋水仙素水溶液浸泡12 h,诱导率高达40.0%。
秋水仙素溶液的浓度及处理时间的长短是诱导多倍体成功的关键因素。
一般秋水仙素处理的有效浓度有0.0006%~1.6%,比较适宜的浓度为0.2%~0.4%。
处理时间长短与所用秋水仙素的浓度有密切关系,一般浓度俞大,处理时间则要愈短,相反则可适当延长。
多数实验表明,浓度大,处理时间短的效果比浓度小,处理时间长要好。
但处理时间一般不应小于24小时或以处理细胞分裂的1~2个周期为原则。
由于不同植物,不同器官或组织在一定条件下对秋水仙素的反应不同,因此,须根据不同情况来掌握处理的浓度和时间。
例如,东北林业大学张敩方等人用白花类型金鱼草种子进行多倍体诱变,采用浓度0.3%~0.5%的秋水仙素处理24小时诱变效果较好。
另有实验表明,处理矮牵牛种子的适宜浓度为0.01%~0.1%,以0.05%处理时间24小时效果最佳。
在不同器官方面,处理种子的浓度可稍高些,持续时间可稍长(一般为24~48小时);处理幼苗时,浓度应低些,处理时间可稍短点;植物幼根对秋水仙素比较敏感,极易受损害,因此,对根处理时应采用秋水仙素溶液与清水交替间歇的方法较好。
秋水仙素溶液只是影响正在分裂的细胞,对于处于其他状态的细胞不起作用。
因此,对植物材料处理的适宜时期是种子(干种子或萌动种子)、幼苗、幼根与茎的生长点、球茎与球根的萌动芽等。
如果处理材料的发育阶段较晚,被诱导的植株易出现嵌合体。
4.秋水仙素处理的方法(1)浸渍法此法适合于处理种子,枝条盆栽小苗的茎段生长点。
一般,选干种子或萌动种子,将它们放于培养器内,再倒入一定浓度的秋水仙素溶液,溶液量为淹没种子的2/3为宜。
处理时间多为24小时,浓度0.2%~1.6%。
浸渍时间不能太长,一般不超过6天,以免影响根的生长。
最好是在发根以前处理完毕。
处理完后应及时用清水洗净残液,再将种子播种或沙培。
对于百合类植物,常采二倍体鳞片浸于0.05%~0.1%的秋水仙素溶液,处理1~3小时后洗净扦插。
唐菖蒲实生小球也可用浸渍法促使染色体加倍。
盆栽幼苗,处理时将盆倒置,使幼苗顶端生长点浸入秋水仙素溶液内,以生长点全部浸没为度。
对于组织培养试管苗也可采用浸渍法处理,只是处理时须用纱布或湿滤纸覆盖根部,处理时间因材料可从几个小到几天。
对插条,一般处理1~2天。
(2)滴定法用滴管将秋水仙素水溶液滴在子叶、幼苗的生长点上(即顶芽或侧芽部位)。
一般6~8小时滴一次,若气候干燥,蒸发快,中间可加滴溜馏水一次,如此反复处理一至数日,使溶液透过表皮渗入组织内起作用。
若水滴难以停留在芽处,则可用棉球包裹幼芽,再滴芽液处理。
此法与浸种法相比,可避免植株根系受到伤害,也比较节省药液。
(3)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素溶液的小瓶中,小瓶置于植株近旁,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。
(4)涂抹法将秋水仙素乳剂涂抹在牙上或梢端,隔一段时间再将乳剂洗去。
(5)套罩法保留新梢顶芽,除去牙下数叶,套上一个胶囊。
内盛0.65%的琼脂加适量秋水仙素,经24小时即可除去胶囊。
(6)注射法采用微量注射器将一定浓度的秋水仙素溶液注入植株顶芽或侧芽中。
(7)复合处理法据日本山川邦夫(1973年)报道,将好望角苣苔属(Streptocarpus,属苦苣苔科植物)中的一些种用秋水仙素处理11天,又用0.04~0.05Gy(4~5rad)的X射线照射,可提高染色体加倍植株的出现率达到60%。
而单独用秋水仙素处理时为30%。
采用复合处理法还获得了两株八倍体。
5.秋水仙素诱导多倍体需注意的事项(1)幼苗生长点的处理愈早愈好,获得全株四倍性细胞的数目就愈多,处理时间愈晚,则大多是混杂的嵌合体。
(2)植物组织经秋水仙素处理后,在生长上会受到一定影响,如果外界条件对它生长不适宜,也会使试验失败,要注意培育、管理。
对形成嵌合体的可采用摘顶、分离繁殖、细胞培养等方法。
(3)处理期间,注意处理时的室温,当温度较高时,处理浓度应低一些,处理时间要短些;相反,当室温较低时,处理浓度应高些,处理时间应长点。