蚕豆多倍体植物的诱导及其鉴定实验方案
实验二十一 多倍体的人工诱发和鉴定
实验二十一多倍体的人工诱发和鉴定【实验目的】1、通过实验掌握诱导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；2、学习植物材料的固定方法和常规压片技术；3、利用染色体分析的方法对多倍体的细胞做出准确判断。
【实验原理】各种生物细胞中的染色体数目一般是恒定的，在自然因素和人工诱变因素（物理的、化学的）作用下，生物体细胞中的染色体数目也会发生变异，从而导致生物性状、育性、生活力等一系列改变。
多倍体是指具有了三套或三套以上完整染色体组的个体，分为三类。
同源多倍体（autoploid）：是指增加的染色体组来自同一物种（如水稻的同源三倍体、同源四倍体等）。
异源多倍体：是指增加的染色体组来自不同的物种（如普通栽培小麦）。
同源异源多倍体；是指使异源多倍体的染色体数再加倍所得个体，如人工合成的八倍体小粒野生稻。
自然发生多倍体的概率很低，如水稻中发生同源三倍体的频率为1/50000~1/30000。
利用一些诱发因素可以人工诱变植物产生多倍体，这些因素包括物理的温度剧变、机械损伤、各种射线处理等，还有化学因素，如植物碱、麻醉剂、植物生长激素等处理方法。
其中，秋水仙素（colchicine）是诱导多倍体形成最为有效和常用的药品之一。
它是从百合科植物秋水仙属秋水仙（Colchicum autumnale）的种子和鳞茎中提炼出来的一种植物碱，对植物种子、幼芽、花蕾、花粉、嫩枝等都可产生诱变作用，其分子式C22H25NO6。
商品秋水仙素为淡黄色粉末，易溶于冷水、酒精、氯仿和甲醛，但在热水中溶解度较低，不易溶于苯和乙醚。
毒性极强，可导致眼睛暂时失明及使中枢神经系统麻痹而导致呼吸困难。
使用时要注意安全并需做好药品管理工作。
一般认为，秋水仙素的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不能向两极移动而被阻止在中期，染色体数目加倍，当秋水仙素处理停止后，细胞继续分裂，就形成多倍体的组织。
若多倍体组织分化产生的是性细胞，则所产生的配子也是多倍性的，因而可以通过有性生殖途径把多倍体特性遗传下去。
蚕豆多倍体诱导和鉴定实验设计方案
蚕豆多倍体诱导和鉴定实验设计方案一、实验目的初步认识化学诱发植物多倍体的过程，学习利用孚尔根反应（染色）鉴定多倍性细胞的方法。
二、实验材料：蚕豆根尖三、实验药品及工具：生物显微镜、剪刀、镊子、解剖针、载玻片、小玻璃瓶、小酒杯、培养皿、恒温箱、0.1%-0.2%秋水仙碱溶液、希夫氏试剂（是一种将碱性复红在酸性溶液中以过剩的亚硫酸（亚硫酸氢钠等）脱色的试剂）、纯净水、1mol 1-1盐酸等四、实验原理：多倍体的发生，尤其是异源多倍体的产生是生物进化的重要途径之一。
正常细胞的有丝分裂，在中期已复制为两的染色体，都集中于中央赤道板上，染色单体由于纺锤丝的牵引至后期分别趋向细胞两级。
纺锤丝主要化学组成为蛋白质。
一般认为蛋白质分子中的二硫键可以被细胞中辅酶的-SH（巯基）还原，于是由分子内的二硫键转变为分子间的二硫键，从而使蛋白质分子聚合。
凡是能抑制巯基作用又能保持细胞活性的物质，就能阻止蛋白质分子聚合或使已构成纺锤丝的蛋白质分子间发生解聚作用，致使纺锤丝不能形成或断裂，从而消失，造成染色单体不能分向细胞两极，细胞质也不分离，复制的染色体仍存在于一个细胞中，结果染色体倍增。
如果该细胞在下一次细胞分裂时又经药剂作用，则可产生更高倍数的细胞，（一般成等比级数增加，但也会出现奇数倍或非整倍现象，且由于药物的毒性作用染色体不会无限止的增多），这样就形成了多倍性细胞。
在药剂作用的过程中，由于同一组织中的不同细胞有丝分裂的不同步性，而出现加倍程度不一的表现，这种现象称为混倍性（混倍现象）。
经加倍了的细胞，一旦停止药剂作用，仍能进行正常的有丝分裂。
由此而产生的子细胞，一般说都是多倍性细胞，从这种细胞分化出来的植株，就是多倍体。
人工诱发多倍体的方法很多，分为物理的（变温、机械损伤、射线处理等）和化学的，我们常采用秋水仙素来进行诱导，这是诱发多倍体最有效的方法，此外还有六氯代苯、a-溴代萘、对-二氯代苯、申苯磺硫苯胺基苯汞(富民隆的主要成分)等化学物质均有此作用。
“秋水仙素诱发蚕豆多倍体实验”中诱发因素最佳组合的探索
“秋水仙素诱发蚕豆多倍体实验”中诱发因素最佳组合的探索赵锦慧【摘要】以蚕豆为材料,选用秋水仙素的5个浓度(0.025％,0.050％,0.100％,0.150％,0.200％)和4个诱导时间(12,24,48,60 h)进行配组,通过调查不同组合处理下根尖诱导率、胚根膨大率、胚根细胞染色体数目、幼叶气孔数目、保卫细胞大小、胚根数目和幼苗高度的变化,研究秋水仙素诱发蚕豆胚根多倍体的最佳处理浓度与处理时间组合.结果表明,秋水仙素诱导蚕豆多倍体的最适处理时间为48 h,最佳处理浓度为0.100％.在秋水仙素处理下,蚕豆根尖诱导率、胚根膨大率升高,根尖细胞染色体数目增多,气孔数量减少,保卫细胞变大,胚根数量减少,幼苗高度降低.蚕豆根尖诱导率、胚根膨大率、气孔数量在秋水仙素不同处理浓度、不同处理时间、不同“处理时间×处理浓度”组合之间差异显著,胚根数量、幼苗高度在秋水仙素不同处理时间、不同“处理时间×处理浓度”组合之间差异不显著,但不同处理浓度之间差异显著.【期刊名称】《周口师范学院学报》【年(卷),期】2015(032)002【总页数】5页(P102-106)【关键词】蚕豆;多倍体;胚根;秋水仙素【作者】赵锦慧【作者单位】周口师范学院生命科学与农学学院,河南周口466001【正文语种】中文【中图分类】Q3-3高等植物染色体进化有一个显著的特征即染色体会加倍,植物染色体加倍后可以使植物的生态适应力和对逆境的抗性增强.主要表现为对环境的适应性增强,抗寒、抗旱及抗病虫害的能力增强[1-3].目前,秋水仙素是使用最多、应用最广泛的化学诱导剂.在一定的浓度范围内,秋水仙素对培养材料没有特殊要求,能明显提高新生细胞的染色体加倍诱导率,经秋水仙素处理后的细胞在正常条件下又可以恢复正常分裂.诱导多倍体时,为了保证有较高的成功率,往往对秋水仙素的处理浓度和处理时间组合要求比较高[4].因此,实验室急需解决的问题就是针对某种植物,选出最适合的诱导方法进行多倍体植株的诱导,并因此获得稳定生长的多倍体植株[5].本实验以蚕豆胚根膨大率和胚根诱导率为指标,再通过染色体的倍性变化、保卫细胞大小的变化及气孔大小对多倍体诱导结果进行鉴定.同时,对诱导出的蚕豆多倍体植株的胚根和幼苗的生长状况进行调查分析,旨在筛选秋水仙素诱导蚕豆多倍体的最佳处理浓度和处理时间组合,为秋水仙素诱导蚕豆多倍体提供最佳的实验方案.1 材料与方法1.1 材料蚕豆种子,购于周口市种子公司.1.2 方法1.2.1 种子处理、胚根培养及秋水仙素处理[6]将蚕豆种子洗净,用5%次氯酸钠消毒1 h,在室温(25℃)下浸种24 h后光照培养.胚根长至1.5 cm左右时,选取长势一致的种子分成6组,分别用0.000%,0.025%,0.050%,0.100%,0.150%,0.200%的秋水仙素溶液浸泡.每组又分成4份,各份处理时间分别是12,24,48,60 h,“浓度×时间”共24个处理组合,以上每份处理50粒种子,处理后一半种子用于细胞学观察,一半土培,长出幼苗后调查苗高和胚根的数量.1.2.2 形态学上对蚕豆多倍体诱导结果的鉴定统计胚根诱导率和胚根膨大率,在形态上对蚕豆多倍体诱导结果进行鉴定.胚根膨大率(%)=(根尖膨大后离根尖2 cm处的周长-对照组相应位置的周长)/对照组相应位置的周长×100.根尖诱导率(%)=(诱导膨大的根尖/对照组根尖总数)×100[7].当蚕豆根尖处理到第10 d和第15 d时分别调查各处理组的胚根数量和苗高.1.2.3 细胞学上对蚕豆多倍体诱导结果的鉴定调查胚根细胞染色体数目、气孔及保卫细胞大小和数量,在细胞学上对蚕豆多倍体诱导结果进行鉴定.胚根细胞染色体数目的鉴定方法为:取各处理组胚根20条,用卡诺氏固定液固定10 h后用蒸馏水冲洗2～3 min,然后用l mol/L的盐酸在60℃水浴中解离20 min,蒸馏水洗涤3～5次,用刀片将蚕豆根尖纵切3～4片,最后用改良的苯酚品红溶液染色8～10 min,压片后在光学显微镜下观察[8,9].从每个处理中随机选择20个制片进行统计,共统计100个处于分裂中期的细胞以及其中染色体加倍的细胞.气孔及保卫细胞数量的鉴定方法为:各处理幼苗长出2～3片幼叶后,用刀片把第2片幼叶的上表皮及叶肉刮去,剩余的下表皮用改良的苯酚品红溶液染色,光学显微镜下观察气孔及保卫细胞的大小,并调查10×40倍光学显微镜下20个视野内的各处理平均气孔及保卫细胞的数目.1.2.4 数据分析方法用SPSS 13.0软件对实验数据进行统计分析,并用Duncan法进行多重比较.2 结果与分析2.1 秋水仙素不同处理浓度与处理时间对蚕豆根尖诱导率的影响秋水仙素不同处理浓度与处理时间下蚕豆根尖诱导率的统计结果见图1.由图1可以看出,蚕豆根尖诱导率随秋水仙素处理浓度的增加呈现先升高后降低的趋势.秋水仙素处理浓度为0.100%时,根尖诱导率最大;秋水仙素处理浓度为0.200%时,根尖诱导率最小;秋水仙素处理浓度为0.025%～0.100%时,根尖诱导率升高趋势明显;处理浓度为0.150%～0.200%时,根尖诱导率下降趋势明显.随处理时间的延长蚕豆根尖诱导率呈上升趋势,处理60 h时根尖诱导率最大,12 h时根尖诱导率最小,在12～48 h之间根尖诱导率变化明显,而48～60 h之间变化不明显.这表明蚕豆根尖诱导率在不同诱导时间和诱导浓度之间差异明显.这与郭英等[10]以及胡洲鹤等[11]研究结果相似.2.2 秋水仙素不同处理浓度与处理时间对蚕豆胚根膨大率的影响秋水仙素不同处理浓度与处理时间下蚕豆胚根膨大率的统计结果见图2.由图2可知,随秋水仙素处理浓度的增加,蚕豆胚根膨大率呈先升高后降低的趋势.秋水仙素处理浓度为0.100%时,胚根膨大率最大;处理浓度为0.200%时,胚根膨大率最小;处理浓度为0.025%～0.100%时,胚根膨大率升高趋势明显;处理浓度为0.150%～0.200%时,胚根膨大率下降趋势明显.随处理时间的延长蚕豆胚根膨大率呈上升趋势,处理60 h时胚根膨大率最大,12 h时胚根膨大率最小,在12～48 h之间胚根膨大率变化明显,而48～60 h之间变化不明显.这表明蚕豆胚根膨大率在不同诱导时间和诱导浓度之间差异明显.这与闫秋洁等[7]研究结果相似.图1 秋水仙素不同处理浓度与处理时间下蚕豆根尖诱导率图2 秋水仙素不同处理浓度与处理时间下蚕豆胚根膨大率2.3 秋水仙素不同处理浓度与处理时间对蚕豆胚根细胞染色体数目的影响调查发现,秋水仙素不同处理浓度与处理时间下,蚕豆胚根根尖细胞染色体有加倍现象,既有二倍体(2n=12),又有四倍体(4n=24)和八倍体(8n=48),但未发现异形染色体,也未发生染色体交叉丢失现象.这表明用秋水仙素诱导处理后除倍性发生变化外,染色体其余特征均与二倍体表现一致.这与陈高等[12]以及郑宝强等[13]研究结果相似.2.4 秋水仙素不同处理浓度与处理时间对蚕豆幼叶气孔数量的影响秋水仙素不同处理浓度与处理时间对蚕豆幼叶气孔数量的影响见图3.由图3可知,与对照相比,秋水仙素各种处理下,幼叶的气孔数量明显减少.在10×40倍显微镜下,处理组一个视野内平均气孔数约为3～4个,而对照组平均约5个.方差分析结果表明,气孔数量在不同的诱导时间、诱导浓度之间以及“时间×浓度”之间差异显著(见表1).多重比较结果表明,处理时间为12 h和24 h时差异不显著,48 h和60 h 时差异也不显著,但12～24 h与48～60 h之间差异显著(见表2).处理浓度为0.025%时气孔数量最多,与0.050%,0.100%浓度下的气孔数量差异显著,0.100%时气孔数量最少,但与0.050%,0.150%和0.200%之间的气孔数量差异不显著.这与陈发棣等[14]、阎志红等[15]及王鸿鹤等[16]研究结果相似.图3 各种处理下一个视野内的平均气孔数目(10×40倍显微镜下观察)2.5 秋水仙素不同处理浓度下保卫细胞大小变化10×40倍显微镜下观察到,在秋水仙素不同处理浓度下,处理组与对照组相比,保卫细胞均有不同程度地变大.在0.100%水平处理下保卫细胞最大.这与李晓艳等[17]研究结果相似.2.6 秋水仙素不同处理浓度与处理时间对蚕豆幼苗高度的影响秋水仙素不同处理浓度与处理时间对蚕豆幼苗高度的影响见图4、图5.对图4、图5数据进行方差分析和多重比较,分析结果见表1、表2、表3.由表1、表2、表3知,经秋水仙素处理10 d和15 d后,幼苗的高度在各处理时间之间以及“时间×浓度”之间差异不显著,但各处理浓度之间差异显著,并且随着处理浓度升高苗高呈降低趋势.秋水仙素处理10 d后,苗高在0.025%时最高,在0.200%时最低.苗高在0.100%和0.150%之间差异不显著,其他处理浓度之间差异均显著.秋水仙素处理15 d后,2个相邻的处理浓度之间无显著差异,但相隔的处理浓度之间有显著差异.这与陈绍潘等[18]及匡全等[19]研究结果相似.2.7 秋水仙素不同处理浓度与处理时间对蚕豆幼苗胚根数量的影响秋水仙素不同处理浓度与处理时间对蚕豆胚根数量的影响结果见表1、表2、表3.由表1、表2、表3知,经秋水仙素处理10 d和15 d后,胚根数量在各处理时间之间、各处理浓度之间以及“时间×浓度”之间差异不显著,但对照组与各处理组之间差异极显著.即在秋水仙素处理下,蚕豆幼苗胚根生长严重受到抑制.这与张素芝等[20]研究结果相似.图4 10 d后各处理下的幼苗高度图5 15 d后各处理下的幼苗高度表1 秋水仙素不同处理时间和处理浓度下各变量的方差分析注:表中数据小于0.05者表示差异显著(P＜0.05).变异来源诱导时间诱导浓度诱导时间×_____________________________________________________诱导浓度根尖诱导率∕% 0.000 0.000 0.007胚根膨大率∕% 0.000 0.000 0.000气孔数量∕个 0.000 0.000 0.006 10 d后胚根数量∕个 0.168 0.000 0.315 15 d后胚根数量∕个 0.738 0.000 0.870 10 d后幼苗高度∕cm 0.185 0.000 0.059 15 d后幼苗高度∕cm_0.635______0.000_____________0.7932.8 秋水仙素诱导蚕豆多倍体的最佳“处理时间×处理浓度”组合的确定秋水仙素诱导蚕豆多倍体的处理浓度和处理时间之间的互作见表1.由表1可以看出,在2种因素共同作用下,根尖诱导率和胚根膨大率与对照相比均达到显著水平,再结合多重比较结果,确定秋水仙素诱导蚕豆多倍体的最适处理时间为48 h,最佳处理浓度为0.100%.3 讨论本实验结果表明,在秋水仙素处理下,蚕豆根尖诱导率、胚根膨大率升高,根尖细胞染色体数目增多,气孔数量减少,保卫细胞变大,胚根数量减少,幼苗高度降低.蚕豆根尖诱导率、胚根膨大率、气孔数量在秋水仙素不同处理浓度、不同处理时间、不同“处理时间×处理浓度”组合之间差异显著.胚根数量、幼苗高度在秋水仙素不同处理时间、不同“处理时间×处理浓度”组合之间差异不显著,但不同处理浓度之间差异显著.秋水仙素诱导蚕豆多倍体的最适处理时间为48 h,最佳处理浓度为0.100%. 表2 秋水仙素不同处理时间下各变量的多重比较注:同列比较,字母相同者表示差异不显著(P＞0.05),字母不同者表示差异极显著(P＜0.01),下表同.时间/h 根尖诱导率∕%______胚根膨大率∕%______气孔数量∕个_____10 d后胚根数目∕条_____15 d后胚根数目∕条_____10 d后幼苗高度∕cm_____15 d后幼苗高度∕cm__12 0.340C 0.326D 4.224A 3.600A 4.320A 2.323A 3.643A 24 0.477B 0.413C 4.203A 4.210A4.520A 2.586A 3.786A 48 0.563A 0.514B 3.893B 3.700A 4.290A 2.635A3.685A__60______0.572A____0.623A____3.828B______4.350A________4.4________ _____________________30A_2.279A3.325A表3 秋水仙素不同处理浓度下各变量的多重比较秋水仙素诱__导浓度_______∕%根尖诱导率∕%_____胚根膨大率∕%_____气孔数量∕个_____10 d后胚根数目∕条______15 d后胚根数目∕条_____10 d后幼苗高度∕cm_____15 d后幼苗高度∕cm__0.0000.000D 0.000C 5.923A 18.270A 20.620A 4.430A 7.130A 0.025 0.574B 0.624A 3.794B 1.280B 1.230B 3.230B 4.325B 0.050 0.640A 0.613A 3.565C 1.400B1.360B2.554C3.436BC 0.100 0.668A 0.627A 3.535C 1.100B 1.000B 1.890D2.674CD 0.150 0.524BC 0.493B3.695BC 1.120B 1.070B 1.580D2.317DE___0.200________0.463C____0.493B___3.664BC______1.160B_________________________________________1.210B_1.060E__ 1.623E秋水仙素是一种作用于微管的特异性生物碱,秋水仙素能抑制有丝分裂,破坏纺锤体,使染色体停滞在分裂中期.秋水仙素有剧毒,处理太长时间会对处理的植物产生毒害作用,但秋水仙素不论是破坏还是抑制纺锤体的形成,作用都是一时的,去除秋水仙素后细胞可以恢复正常的分裂[21].从实验结果可以看出,当秋水仙素处理浓度一定时,植株细胞加倍率会随处理时间的延长呈现上升的趋势,在处理时间一定时,细胞染色体的加倍率会随浓度的上升而呈现出先上升后下降的趋势,所以应权衡诱导时间和诱导浓度之间的平衡,选择最适宜的组合进行处理.本实验中秋水仙素溶液处理蚕豆胚根的最佳浓度是0.100%,最佳时间是48 h.这是因为秋水仙素对植株细胞有一定的毒害作用,诱导浓度过大或诱导时间过长都会影响到植株的正常生长,既不会诱导发芽,也不会诱导膨大.多倍体诱导的细胞学鉴定表明染色体会加倍,在二倍体的基础上出现了四倍体和八倍体.这是因为秋水仙素抑制了纺锤丝的形成,导致染色体不能移向两级,故出现了染色体加倍的情况[21].表型特征反映遗传特征,表型变异特征可作为鉴定的一个形态学指标来反映遗传特征[22].用秋水仙素处理后,保卫细胞数量减少,体积变大,这是因为秋水仙素诱导染色体加倍,细胞核的体积增大,各种细胞器也随之增大,故保卫细胞增大.秋水仙素浓度过高时会抑制胚根的形成和发育从而影响胚根的数量,而胚根的数量和植物吸收矿质元素息息相关,会影响到植株的生长发育.处理组的苗高和胚根数量明显低于空白组,是因为有些残留在组织内的秋水仙素比较容易向植物分生组织中运输积累,抑制了茎的分生生长.但是这些形态变异是否会影响到多倍体植株的生殖发育,是否能形成稳定的多倍体后代,仍需进一步研究.参考文献:[1]康向阳.林木多倍体育种研究进展[J].北京林业大学学报,2003,25(4):71-74.[2]雷家军,王冲.观赏植物多倍体诱导研究进展[J].东北农业大学学报,2012,43(1):18-24.[3]李云,冯大领.木本植物多倍体育种研究进展[J].植物学通报,2005,22(3):375-382.[4]赵阳,黄韬.秋水仙素在园艺植物多倍体育种中的应用研究进展[J].上海蔬菜,2010(2):29-31.[5]闫辉,张利,于淑惠,等.秋水仙素诱导白皮松多倍体的研究[J].山东农业大学学报,2012,43(2):184-188.[6]常青云,朱莉思,曹鑫,等.多因素对秋水仙素诱导多倍体效率的影响[J].安徽农业科学,2007,35(37):9863-9866.[7]闫秋洁,杨琼.秋水仙素对蚕豆胚根生长的影响及多倍体诱导效应分析[J].广西植物,2012,32(5):386-391.[8]黄永莲,胡木.秋水仙素对洋葱根尖细胞的诱变效应[J].亚热带植物科学学报,2005,34(1):4245.[9]李政,黄静洁,李凌.秋水仙碱诱变绿玉树多倍体研究[J].西南大学学报,2007,29(2):107-109.[10]郭英,梁国鲁.小叶绿萝同源多倍体诱导研究初报[J].西南农艺,2002,30(4):1-3.[11]胡洲鹤,覃子海,蔡玲.秋水仙索诱导桉树多倍体的初步研究[J].广西林业科学,2004,33(4):195-203.[12]陈高,孙卫邦.秋水仙素诱导七里香多倍体[J].植物生理学通讯,2006,42(2):229-231.[13]郑宝强,张莹,王雁,等.春石斛的多倍体诱导[J].园艺学报,2009,36(9):1381-1384.[14]陈发棣,蒋甲福,房伟民.秋水仙素诱导菊花多倍体的研究[J].上海农业学报,2002,18(1):46-50.[15]阎志红,刘文革,赵胜杰,等.利用二硝基苯胺类除草剂离体诱导西瓜四倍体[J].园艺学报,2008,35(11):1621-1626.[16]王鸿鹤,葛欣,徐启江,等.秋水仙碱诱导重瓣大岩桐多倍体的研究[J].热带亚热带植物学报,1999,7(3):237 242.[17]李晓艳,张志东,李亚东,等.秋水仙素诱导离体培养越橘多倍体研究[J].东北农业大学学报,2010,41(1):38-42.[18]陈绍潘,陈绍裘,杨英华,等.秋水仙碱诱变甜菊多倍体的研究[J].武汉植物学研究,1995,13(1):1-3.[19]匡全,梁国鲁,郭启高,等.秋水仙素诱导牛蒡多倍体[J].植物生理学通讯,2004,40(2):157-158.[20]张素芝,李纪蓉.秋水仙素诱导大蒜四倍体的研究[J].核农学报,2006,20(4):303-308.[21]杨小青.关于秋水仙素作用机理的初步探讨[J].中学生物教学,2004(6):52.[22]王丽艳,梁国鲁.植物多倍体的形成途径及鉴定方法[J].北方园艺,2004(1):61-62.。
不同植物同源多倍体的诱发与鉴定实验设计
不同植物同源多倍体的诱发与鉴定实验设计引言：植物的多倍化是指由于染色体加倍而产生的具有多个完整染色体组的个体。
不同植物的同源多倍体（autopolyploid）可以通过各种实验诱发和鉴定，本文将就多种诱发和鉴定方法进行阐述。
一、诱发同源多倍体的方法1. 化学诱导：可以通过化学物质诱导多倍化，如染色体稳定化剂Colchicine、Oryzalin等。
将适宜的浓度的诱导剂溶液喷洒到植株的叶片上，使其通过气孔进入植物体内，引发多倍化。
2. 温度诱导：某些植物的花粉直接暴露在高温中，能够诱发染色体变异，进而产生同源多倍体。
诱导温度通常为35-36℃，持续时间为数小时。
3. 辐射诱导：辐射可以直接或间接地引发染色体变异，造成多倍化。
常用的辐射源包括 X 射线、γ 射线、紫外线等。
4. 细胞学处理：通过细胞培养技术，可以利用化学物质、温度或辐射等对植物细胞进行处理，再通过诱导分化和植株再生获得多倍化植株。
二、鉴定同源多倍体的方法1. 核型分析：利用生物学核型技术，可以观察染色体数目和结构是否有变化。
常用的核型分析方法有染色体计数法和比较基因组杂交法。
2. 组织学观察：通过石蜡切片技术，观察植物组织的细胞形态和染色体数目。
不同倍化水平的同源多倍体在细胞外观和染色体数目上会有明显差异。
3. 分子标记分析：利用分子标记技术，如RAPD、SSR等，可以对同源多倍体的基因组进行分析，寻找遗传多样性和差异。
4. 表型观察：观察同源多倍体在形态、生理和生殖方面的变化，通过与野生型或同源单倍体进行比较，寻找差异。
结论：通过化学诱导、温度诱导、辐射诱导和细胞学处理等方法可以实现同源多倍体的诱发，而通过核型分析、组织学观察、分子标记分析和表型观察等方法可以对诱发的同源多倍体进行鉴定。
这些方法的综合应用可以帮助我们更好地理解同源多倍体的形成机制和遗传特征，为植物进化和育种工作提供理论和实践上的指导。
参考文献：1. 黄凤林, 柯华军, 林一明. 植物同源多倍体的诱导及鉴定[J].热带农业科学, 2007, 27(3): 202-207.2. 吴访苏, 韦佳伟, 郭少婵, 等. 植物染色体工程方法优化及染色体在植物生产中的应用[J]. 生物技术通讯, 2020, 31(6): 716-721.3. Li H, Li W, Hu G, et al. Advances on Induction and Identification of Autotetraploid Plants[J]. Molecular Plant Breeding, 2021, 19(4): 1929-1937.4. Jiang J, Gill B S. Different Species-Specific Chromosome Translocations in Triticum timopheevii and Triticum turgidumSupport the D-RNA Model for Nonhomologous Chromosome Synapsis[J]. Genetics, 1994, 15(1): 215-227.。
不同植物同源多倍体的诱发与鉴定实验设计
不同植物同源多倍体的诱发与鉴定实验设计要诱发和鉴定不同植物的同源多倍体，可以采用以下实验设计：1. 选择合适的植物材料：选择目标植物的种子、嫩芽或离体培养的组织为实验材料。
确保材料的品种和来源可靠。
2. 细胞处理：将植物材料经过适当的处理来诱导多倍体形成。
常用的处理方法包括化学处理、物理处理和生物处理等。
- 化学处理：使用合适的化学物质，如染色剂（如染色体特异性染料）或化学诱导剂（如某些植物生长调节剂），浸泡、喷洒或处理材料，以促进细胞的多倍化。
- 物理处理：利用离子辐射（如X射线或γ射线）或化学物理处理（如温度、压力）等方法，对植物材料进行处理，诱发细胞的多倍化。
- 生物处理：利用植物病原微生物（如农杆菌）或共生微生物（如植物内生菌）等与植物进行交互作用，诱导细胞多倍化。
3. 培养条件的优化：根据目标植物的生长习性和需要，对培养基的成分、光照条件、温度和湿度等进行优化调整，以促进多倍体形成和生长。
4. 细胞倍化检测：使用适当的细胞学方法来检测和鉴定多倍体细胞。
常用的方法包括：- 核型分析：通过染色体制备和染色，观察细胞的染色体数目和结构，来确定是否形成了多倍体。
- 流式细胞术：利用流式细胞仪分析细胞的DNA含量，多倍体细胞的DNA含量会相应增加。
- 核型鉴定：利用核型学方法，如比较基因组杂交或分子标记技术，检测植物材料的基因组组成和倍性。
5. 多倍体植株的筛选与培养：鉴定出多倍体细胞后，将其分离培养，筛选并培养出稳定的多倍体植株。
在进行实验设计时，应注意对照组的设置，以确保结果的可靠性和准确性。
同时，要充分记录实验过程和结果，以便进行数据分析和后续研究。
此外，还应考虑实验的重复性和统计学分析，以提高实验结果的可信度。
实验五 植物多倍体的诱导及细胞学鉴定
实验五植物多倍体的诱导及细胞学鉴定一、实验目的（1）掌握人工诱导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。
（2）了解染色体数目变异的鉴定方法二、实验原理生物体的细胞核中都有相对稳定的染色体数目，但在特定的条件下，染色体的数目变异可分为整倍体变异和非整倍体变异，以体细胞中的染色体数（2n）为基础增减了个别染色体就是非整倍体变异，如单体2n-1、缺体2n-2（1）、三体2n+1、双三体2n+1+1、四体2n+2（1）等。
以染色体组或组内染色体基数（x）为基础成倍地增减，这是整倍体变异，如一倍体x、二倍体2x、三倍体3x四倍体4x等。
三倍体以上的生物体统称多倍体。
多倍体又可分为同源多倍体和异源多倍体。
同源多倍体是指具有三个或三个以上相同染色体组的细胞或个体，其增加的染色体组来自同一物种，一般是由二倍体的染色体直接加倍产生的。
异源多倍体是指增加的染色体组来自不同物种，一般是由不同种属间的杂交种通过染色体加倍而形成。
自然界有许多植物是多倍体，是变异发生的重要途径之一。
多倍体可自然发生，也可人工诱导。
人工诱导多倍体可以采用物理方法(如高温、低温和射线等处理)和化学方法(如秋水仙碱、植物激素等处理)。
其中，应用最广泛的是秋水仙碱处理。
秋水仙碱处理的有效质量浓度为0.1~4g/L，常用2g/L秋水仙碱溶液浸泡、涂抹或点滴等方式处理植物的分生组织。
不同植物材料的最适处理质量浓度和时间不同，需通过试验来确定。
多倍体的鉴定方法主要有细胞学鉴定和形态学鉴定。
细胞学鉴定是观测根尖、茎尖分生组织或花粉母细胞的染色体数目，是一种直接的鉴定方法；形态学鉴定是观测叶片气孔保卫细胞的大小及其叶绿体数目，花、果实、种子的形态，花粉粒的大小和姓等性状的变异，是一种间接的鉴定方法。
通常多倍体植物的气孔、花器、花粉种子，果实等明显变大，气孔数目减少而密度变稀，同源多倍体可形成部分畸形的不育花粉粒，育性有一定的降低。
三、实验材料洋葱（2n= 16）、小麦（ 2n= 42）、玉米（2n=40）、水稻（2n=24）、蚕豆（2n=12）等植物的种子均可作为实验材料。
蚕豆多倍体诱导和鉴定试验设计方案
蚕豆多倍体诱导和鉴定试验设计方案一、研究目的本试验的目的是通过多倍体诱导和鉴定，获得蚕豆的多倍体植株，并分析其对产量和抗逆性能的影响。
二、试验方法1.材料准备选取蚕豆品种，如“春蚕”等，作为试验材料。
选取健康、无病虫害的蚕豆种子作为试验材料。
2.多倍体诱导将种子表面用70%酒精消毒，然后用1%次氯酸钠溶液浸泡10分钟，最后用无菌水洗净。
将种子置于层析纸上进行萌发，待种子萌发出完整的胚芽后，将其转移到含有2mg/L 2,4-D的MS培养基中进行培养。
培养基的pH值为5.8，培养温度为25±2℃，光照强度为3000lx，光周期为16h 光照/8h黑暗。
3.多倍体鉴定对培养基中生长的组织进行染色体观察，以确定其倍性。
通过标准的细胞学方法，如根尖细胞准备、染色、显微镜观察等进行多倍体鉴定。
4.产量和抗逆性能测试将多倍体和野生型蚕豆植株种植在相同的环境条件下，每个处理设置3个重复。
在不同的生长期，如花期、结荚期和成熟期，对植株进行测量和观察。
测量产量指标，如单株产量、荚果长度、荚果宽度等，同时评估抗逆性能，如抗病性、抗旱性等。
三、数据分析收集产量和抗逆性能的数据，并进行统计分析。
使用SPSS等统计软件进行方差分析，比较多倍体和野生型蚕豆之间的差异。
根据数据分析的结果，评估多倍体对蚕豆产量和抗逆性能的影响。
四、预期结果预期多倍体蚕豆较野生型蚕豆在产量和抗逆性能方面有所提高。
通过多倍体诱导和鉴定试验，可以得到具有更高产量和更强抗逆性的蚕豆品种。
五、试验注意事项1.培养基的配制和无菌操作要严格遵守操作规程，以保证试验的准确性。
2.多倍体鉴定时，要充分观察染色体的形态和结构，进行准确的判定。
3.每个处理的重复应设置合适，以提高结果的可靠性。
4.在进行抗逆性能测试时，要注意环境条件的一致性，以消除环境因素对结果的影响。
六、试验的意义通过多倍体诱导和鉴定试验，可以培育出具有良好产量和抗逆性能的蚕豆品种。
这对于提高农作物产量和抗病虫害能力具有重要意义，也为蚕豆的栽培和利用提供了有效的技术支持。
低温诱导植物细胞染色体数目加倍
低温诱导植物细胞染色体数目加倍一、实验目的1．了解人工诱导植物多倍体的原理、方法及其在植物育种中的作用。
2．应用植物染色体制片技术，鉴别诱导后染色体数目变化。
3．学会探究性实验的设计方法。
二、实验原理通过低温阻碍细胞内酶促反映的进行，从而导致细胞分裂时形成纺锤体所需ATP的供应途径受阻，使细胞分裂过程中完成染色体加倍而细胞不能分裂，达到染色体数目加倍。
从理论上讲，观察染色体数目的最佳时期是分列中期，可当纺锤体的行成受到抑制时，细胞分裂就停止在了前期，不再出现中期、后期，只有当细胞分裂进入到第二周期的中期时，才能确保低温诱导染色体数目变化的成功。
因此，低温处理的时间至少要有一个半周期的时间。
低温抑制了纺锤体的形成，同时也降低了酶的活性，细胞分裂的速度减慢，细胞周期会延长。
三、实验仪器与试剂1.材料：蚕豆2.试剂：秋水仙素3.仪器：超低温冰箱四、实验步骤与方法（1）培养根尖蚕豆种子于 30℃～ 40℃水浴中浸种 3 ～ 4h 后，取出放入带有湿润纱布的培养皿中于10℃培养，每 2d 换一次水。
注意水要浸过蚕豆种子体积的 1/3。
(2)低温诱导处理待实验材料长出约 1cm 左右根时，将实验材料平均分两组: 实验组于2℃的冰箱中进行低温诱导培养 36h 后( 换水时注意用 2℃的水，减小实验的误差) ，于15℃～20℃恢复常温培养 10 ～12h( 即小于实验材料一个细胞周期的时间) 。
对照组于15℃～ 20℃常温进行培养，注意经常换水。
(3)取材、固定、解离、漂洗与染色常规“植物细胞有丝分裂”制片方法［1］。
(4)显微观察与数据统计分析随机观察并统计10 个视野中分裂期和非分裂期细胞，计算分裂指数( mitotic index，MI) 。
细胞分裂指数 = 分裂期细胞数/全部细胞数×100%。
统计数据进行卡方检验。
五、实验记录( 1) 培养根尖蚕豆种子于 30℃～ 40℃水浴中浸种 3 ～ 4h 后，取出放入带有湿润纱布的培养皿中于10℃培养，每 2d 换一次水。
植物多倍体人工诱导
6、染色：滴改良品红染液1-2 滴，染色20-30分钟，根尖着色后 ，加盖片、吸水纸进行压片。 7、镜检：在显微镜下可观察 到四倍体细胞，比较与二倍体细胞 染色体数目的差异。
五、作业
绘制四倍体细胞染色体在有 丝分裂中期的图像，比较与二倍 体细胞的异同。
4、三倍体：把体细胞内含有 本物种的三个完整染色体组的个体， 称为三倍体。 5、多倍体：把体细胞内含有 本物种的三个及三个以上完整染色 体组的个体，称为多倍体。
6、同源多倍体： 凡增加的染色体组来自同一 物种或者是原来的染色体组加倍的 个体，叫做同源多倍体。 7、异源多倍体： 凡增加的染色体组来自不同 的物种的个体，叫做异源多倍体。
1、培养：剪去老根，置于盛水 的瓷盘中，培养长出新的不定根。 2、秋水仙素处理：把长出幼根 的大蒜放在盛有0.1%秋水仙素溶液 的瓷盘中，使植物根部浸在药液中，
根尖朝下，25oC条件下处理，直到 根尖明显膨大为止（24小时）。 3、固定：取出大蒜，洗净，剪 下根部，用卡诺固定液固定１小时。
4、解离：取出固定好的根尖， 水漂洗２－３次，放在1MHCl中 ，60oC水浴解离8-10分钟，蒸馏水 漂洗。 5、染色：取一根尖置于 载玻片上，取生长点（用解剖针把 根冠及延长区截去）。
实验四、植物多倍体人工诱导
一、目的： 1 、了解人工诱导多倍体的原理； 2 、并初步掌握用秋水仙素诱发 多倍体的一般方法。
二、实验原理
1 、染色体组：遗传学上把二倍体 生物一个配子中的全部染色体，称为染 色体组。（蚕豆、玉米） 2 、二倍体：把体细胞内含有本物 种的两个完整染色体组的个体，称为二 倍体。 3、单倍体：把体细胞内含有本物 种的一个完整染色体组的个体，称为单 倍体。
四倍体荞麦花粉母细胞减数分裂后期 （落后染色体的细胞）
不同植物同源多倍体的诱发与鉴定实验设计
不同植物同源多倍体的诱发与鉴定实验设计实验设计：诱发和鉴定不同植物同源多倍体的实验设计主要包括以下几个步骤：准备材料、诱发多倍体、鉴定多倍体。
一、准备材料1. 植物种子或试管苗：选择需要研究的植物种子或试管苗作为实验材料。
2. 培养基：根据植物的需求配制适宜的培养基，通常包括基本培养基、诱导培养基等。
3. 生长室：提供适宜的光照、温度和湿度条件以促进植物生长。
二、诱发多倍体多倍体的诱导通常通过植物组织培养技术实现。
1. 无菌处理：将植物种子或试管苗表面进行消毒处理，以去除外源菌。
2. 初代培养：将消毒后的种子或试管苗分别接种到适宜的基本培养基上，培养至生长健壮的愈伤组织形成。
3. 诱导多倍体：将愈伤组织转移到适宜的诱导培养基上，添加适当的植物生长调节剂（如激素和抗生素），促使植物细胞发生有丝分裂异常或无丝分裂，从而诱导多倍体形成。
4. 多倍体分化：将诱导成功的多倍体组织进行分化培养，使其分化为正常形态的植株。
三、鉴定多倍体鉴定多倍体可以通过形态学观察、流式细胞术和染色体分析等方法进行。
1. 形态学观察：对诱导得到的植株进行形态学特征的观察，如株高、叶片大小和形状等与对照（二倍体）进行比较，多倍体往往具有较大的特征。
2. 流式细胞术：通过流式细胞仪对植物细胞进行染色体数量的测定，多倍体的染色体数量通常是对照的两倍或多倍。
3. 染色体分析：通过染色体制备和染色，使用显微镜观察染色体数量和形状，根据染色体的形态、大小和数量来判定多倍体。
四、数据统计与分析根据实验结果进行数据统计和分析，可以计算出多倍体的诱导率和鉴定率，并与对照进行比较分析，以评估实验的效果和可靠性。
总结：诱发和鉴定不同植物同源多倍体的实验设计主要包括准备材料、诱发多倍体和鉴定多倍体三个步骤。
在进行实验前，需要准备好实验所需材料和环境条件，包括植物种子、培养基和生长室等。
实验过程中，通过植物组织培养技术诱导多倍体的形成，并使用形态学观察、流式细胞术和染色体分析等方法对多倍体进行鉴定。
实验七 植物多倍体植株的诱发及鉴定
实验七植物多倍体植株的诱发及鉴定一、实验目的了解人工诱导多倍体的原理及一般方法。
二、实验原理植物多倍体是指每个细胞中的染色体数具有3套或更多套数的植物。
随着染色体组倍数的增加，有可能使一些作物的经济性状发生有利的变化。
因此，植物多倍体的研究和利用是育种工作中值得重视的途径之一。
人工诱导多倍体的方法很多，分为物理的（温度剧变、机械损伤、各种射线处理等）和化学方法的（各种植物碱、麻醉剂、植物生长激素等）诱导方法。
其中，秋水仙素是诱导多倍体的最有效的方法之一。
秋水仙素是从百合科秋水仙素属的一个种，秋水仙（Colchicum autumnale. L.）的器官和种子内提炼出来的一种植物碱。
它的化学分子式为C22H25O6N。
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。
秋水仙素的作用在于阻止分裂细胞形成纺锤丝，而对染色体的结构和复制无显著影响。
若浓度适合，药物在细胞中扩散后，不致发生严重的毒害，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。
三、实验材料、器具及试剂（略）四、实验步骤;(一)植物多倍体植株的诱发的处理。
要求：各组各自设计自己的实验方案，可用一种方法处理植物材料而获得一个多倍体植株。
（各小组在课下预先培养及处理，具体方法可查阅资料）（二）多倍体植株观察与鉴定要求：各组将培养获得的多倍体植株在实验室中进行观察与鉴定。
（即：如何说明所提供的植株是多倍体植株）。
五、作业：写出本组诱发植物多倍体的方法，如何鉴定？上交材料及鉴定的时间：16周周二16周，各组准备好果蝇三龄幼虫，上实验课时间具体通知。
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。
植物多倍体的诱发及鉴定
植物多倍体的诱发与鉴定一、实验目的1、掌握人工诱导多倍体的原理，及其在遗传育种中的意义。
2、掌握用秋水仙素诱发多倍体的方法。
二、实验原理自然界各种生物的染色体数目是相对恒定的，这是物种的重要特征。
遗传学上把一个配子的染色体数，称为染色体组(或称基因组)，用n表示。
一个染色体组内每个染色体的形态和功能各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长和发育、遗传和变异。
由于各种生物的来源不同，细胞核内可能具有一个或一个以上的染色体组，凡是细胞核中含有一套完整染色体组的就叫做单倍体，也用n表示。
具有两套染色体组的生物体称为二倍体，以2n表示。
细胞内多于两套染色体组的生物体称为多倍体，这类生物细胞内染色体数目的变化是以染色体组为单位进行增减的，所以称作整倍体。
多倍体普遍存在于植物界，目前已知道被子植物中约有l／3或更多的物种是多倍体，除了自然发生的多倍体物种之外，还可采用高温、低温、X射线照射、嫁接和切断等物理方法人工诱发多倍体植物。
在诱发多倍体方法中以应用化学药剂更为有效。
如秋水仙素、异生长素，富民农等，都可以诱发多倍体，其中以秋水仙素溶液效果最好，使用最为广泛。
秋水仙素溶液的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体向两极的移动被阻止，而停留在分裂中期的分布，这样细胞不能继续分裂，从而产生染色体数目加倍的核。
若染色体加倍的细胞继续分裂，就形成多倍性的组织．由多倍性组织分化产生的性细胞，可通过有性繁殖方法把多倍体繁殖下去。
如果将种子用秋水仙素浸渍，也可诱导多倍体植株产生。
多倍体已成功地应用于植物育种。
用人工方法诱导的多倍体，可以得到一般二倍体所没有的优良经济性状，如粒大、穗长、抗病性强等。
三倍体西瓜、三倍体甜菜、八倍体小黑麦已在生产上得到广泛的应用。
染色体加倍后必须进行鉴别，同源多倍体主要是根据形态特性来判断，如叶色、叶形及气孔和花粉粒的大小。
最为可靠的方法，是待收获大粒种子后，再将这些大粒种子萌发，制备根尖压片，然后检查细胞内的染色体数目，只有染色体数目加倍了，才能证明植株已诱变成为多倍体。
[整理版]蚕豆的多倍体诱导和判定
![[整理版]蚕豆的多倍体诱导和判定](https://img.taocdn.com/s3/m/d5da52cd51e2524de518964bcf84b9d528ea2c8d.png)
蚕豆的多倍体诱导和鉴定
一、实验目的：
初步认识化学诱发植物多倍体的过程，学习利用染色鉴定多倍性细胞的方法、原理以及多倍体诱导在植物育种上的意义。
二、实验原理：
⑴、利用秋水仙素处理正在进行有丝分裂的细胞，阻碍纺锤体的形成，使复制的染色体不分离而形成多倍体。
⑵、把用秋水仙素处理的植物根尖制成临时装片，利用显微镜观察细胞中的染色体数目而确定是否形成多倍体。
三、实验材料、药品及用具：
蚕豆、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、培养皿、吸水纸、0.1％和0.025％的秋水仙素溶液、培养箱
四、实验步骤：
⑴、在铺有滤纸的器皿上浸渍种子并注入0.1％的秋水仙素溶液加盖
催芽。
⑵、取出种子用自来水洗2～3次。
⑶、将萌发的种子移到盛有0.025％的秋水仙素溶液润湿的吸水纸的培养皿里。
⑷、放入20℃的培养箱中培养发芽。
⑸、48小时后取出幼苗并用自来水缓缓冲洗。
⑹、把处理后的幼苗栽种到试验田里。
⑺、同期播种未经处理的蚕豆种子作为对照。
⑻、定期地除草，浇水等，对其进行良好管理。
⑼、到一定时期后分别取处理过和未处理过的蚕豆根尖制成临时装片，用显微镜观察细胞内染色体数目来鉴定是否发生染色体加倍。
蚕豆多倍体植物的诱导及其鉴定实验方案
蚕豆多倍体植物的诱导及其鉴定实验方案蚕豆多倍体植物的诱导及其鉴定实验方案实验组成员：姚燕兵李水琴刘保兵郭欢指导老师：许东风王安萍一、实验目的：通过实验掌握植物多倍体的方法和技术，掌握诱发多倍体的一般方法和观察植物染色体数目的变化引起植物和其他器官的变异。
了解人工诱导多倍体的原理，方法及其在植物育种上的意义二、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。
鉴定多倍体可分为直接和间接鉴定：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。
间接鉴定是根据多倍体植物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、实验试剂和用具：秋水仙素：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，载玻片，盖玻片，显微镜，吸水纸。
四、实验材料：发芽的蚕豆，蚕豆幼苗五、实验方法及步骤：（一）蚕豆种子的处理和多倍体直接鉴定:1、种子的萌发先将种子用清水洗净，浸种。
植物多倍体的诱发与鉴定实验报告
植物多倍体的诱发与鉴定实验报告下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!实验报告：植物多倍体的诱发与鉴定一、实验目的：1. 掌握植物多倍体的诱发方法。
“秋水仙素诱发蚕豆多倍体实验”中诱发因素最佳组合的探索
对诱 导 出 的蚕 豆 多倍 体 植 株 的胚 根 和幼 苗 的生 长 状 况进 行调 查分 析 ， 旨在筛 选秋 水仙 素诱 导蚕 豆多
倍 体 的最佳 处理 浓度 和处 理时 间组合 ， 为 秋水 仙素
收 稿 日期 ： ２ ｏ １ ４一ｌ Ｏ 一１ ７ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ４—１ 】 一２ Ｏ 基金项 目： 河 南省 教 育 厅 自然科 学 基金 项 目（ Ｎｏ ． １ ４ Ｂ ２ １ ０ ０ ２ ２ ）
诱 导蚕豆 多倍 体提 供最 佳 的实验 方案 ．
１ 材 料 与 方 法
１ ． １ 材 料
适应 性 增 强 ， 抗 寒、 抗 旱 及 抗 病 虫 害 的 能 力 增
强 ． 目前 ， 秋水 仙 素是 使 用 最 多 、 应用 最 广泛 的 化 学诱 导剂． 在一定的浓度范围内， 秋 水 仙 素 对 培
第 ３ ２卷 第 ２期
Ｖｏ １ ． ３ ２ ＮＯ ． ２
周 口 师 范 学 院 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｚ ｈ ｏ ｕ ｋ ｏ ｕ Ｎｏ ｒ ｍａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
２ ０ ｌ ５年 ３月
Ｍａ ｒ ．２ Ｏ１ ５
“ 秋 水 仙 素诱 发 蚕 豆 多倍 体 实 验 ” 中诱发 因素最佳组合的探索
赵锦 慧
（ 周 口师范 学 院 生命 科 学与农 学 学院 ， 河南 周 １ ： ２ ４ ６ ６ ０ ０ １ ）
摘 要： 以蚕 豆 为 材 料 ， 选 用 秋 水 仙 素 的 ５个 浓 度 （ ０ ． ０ ２ ５ ， ０ ． ０ ５ ０ ， ０ ． １ ０ ０ ， ０ ． １ ５ ０ ０ ｏ ， ０ ． ２ ０ ０ ） 和 ４个 诱 导
植物多倍体诱发和鉴定实验报告
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。
植物多倍体的诱发和鉴定
植物多倍体的诱发和鉴定一、实验目的通过实验，进一步了解人工诱导多倍体的原理，并初步掌握用秋水仙素诱发多倍体的一般方法及细胞学鉴定。
二、实验原理染色体是遗传物质的主要载体。
每一个物种都具有特定的形态特征。
各个物种细胞内染色体的数目都是相对恒定的，这是一个重要的生物学特征。
染色体数目和结构的改变，将会导致生物性状的改变。
遗传学中把二倍体生物配子中所具有的染色体成为一个染色体组，通常用n来表示。
而一个染色体组中包含的染色体数目成为染色体基数，用x表示。
同一个染色体组的各个染色体的形态、结构和连锁基因群都彼此不同，但它们构成一个完整而协调的体系。
细胞中染色体数目的变异类型有两类：整倍体变异和非整倍体变异。
整倍体变异指体细胞中染色体数目按染色体组的基数（x）成倍数增加或减少的现象。
具有两套染色体组的生物体成为二倍体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的整倍体为多倍体。
多倍体按其来源可以分为：同源多倍体和异源多倍体，同源多倍体是指具有三个或三个以上相同染色体组的细胞或个体；异源多倍体是体细胞中含有两个以上不同类型染色体组的多倍体。
自然界中的多倍体主要存在于植物中，动物中的多倍体很少。
多倍体可以在自然条件下产生，也可以人工诱导形成。
人工诱导多倍体通常采用物理方法和化学方法。
物理方法有高温、低温、超声波、嫁接和切断等，化学方法是使用秋水仙素、异生长素、萘骈乙烷来诱导多倍体。
在诱导多倍体的方法中，以应用化学药剂更为有效，其中以秋水仙素效果最好，使用广泛。
秋水仙素阻碍有丝分裂中细胞纺锤体的形成，这样细胞不能分离，产生染色体加倍的核。
本实验用适当浓度的秋水仙素处理洋葱或大蒜根尖，待根尖膨大后制片观察，可诱发多倍体。
三、实验材料大蒜根尖四、实验方法与步骤（一）根尖多倍体的诱发将大蒜去掉老根，置于盛水的培养皿上，25℃条件下培养发根，待不定根长出1cm时取出洗净，把水晾干后移到0.1%秋水仙素溶液中，根尖朝下，使根部浸没在药液中，于10℃培养箱中低温培养，直到根尖膨大为止。
yxy实验六--多倍体的诱发与鉴定
一、实验目的
1. 掌握多倍体人工诱发的原理，了解人 工诱变的方法。 2. 掌握多倍体鉴定的方法。
二、实验材料
1. 实验材料：蚕豆（2n=2X=12）经染色体 加倍处理后的根尖。
三、实验用品
1. 试剂：卡宝品红染色剂，0.1%秋水仙素， 卡诺固定液，1Mol/L HCI
2. 仪器及器具：显微镜、镊子、解剖针、载 玻片、盖玻片等
加倍后的蚕豆根尖明显变大
多倍体植物的气孔增大
1.紫苏二倍体种子 2-6.紫苏多倍体种子
经秋水仙素处理后的蚕豆根尖细胞染色体
经秋水仙素处理后的洋葱根尖细胞染色体
五、实验方法与步骤
①材料培养：将蚕豆种子洗净，浸种24hr，待种子吸胀后置于培养 皿中，放在25℃温箱中发芽。 ②加倍处理：当根长约0.5cm时，滴加0.1%秋水仙素浸根处理2436hr，待根尖明显膨大后，将秋水仙素冲洗干净，切取根尖用 卡诺固定液固定2-24hr，再换70%乙醇，置4℃冰箱保存备用。 ③酸解：用吸水纸将乙醇吸干，加1Mol/L HCI，置60℃水浴锅中 水解15min后，将HCI倒掉，用水洗3次，置水中备用。 ④涂片：切取根尖分生区部分，置载玻片上，用镊子将根尖夹成糊 状并涂成薄层，待水分干燥后，加1滴卡宝品红染色液，加盖 玻片，染色5min。 ⑤压片：用吸水纸包住盖玻片的位置，左手将盖玻片固定，右手拿 解剖针或镊子敲打盖玻片，最后用大拇指垂直向下压片。 ⑥显微观察：先在10×镜下调好焦距，找到染色体分散的细胞后， 再换40 ×镜下观察统计染色体数目。
其产生途径除自然发生外也可采用高温嫁接和射线处理等物理方法和化学药剂处理方法而获得多倍体植株其中应用最广泛效果最好的是其产生途径除自然发生外也可采用高温嫁接和射线处理等物理方法和化学药剂处理方法而获得多倍体植株其中应用最广泛效果最好的是秋水仙素化学诱导法
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
蚕豆多倍体植物的诱导及其鉴定实验方案
实验组成员：姚燕兵李水琴
刘保兵郭欢
指导老师：许东风王安萍
一、实验目的：
通过实验掌握植物多倍体的方法和技术，掌握诱发多倍体的一般方法和观察植物染色体数目的变化引起植物和其他器官的变异。
了解人工诱导多倍体的原理，方法及其在植物育种上的意义
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。
鉴定多倍体可分为直接和间接鉴定：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。
间接鉴定是根据多倍体植物
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、实验试剂和用具：
秋水仙素：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，载玻片，盖玻片，显微镜，吸水纸。
四、实验材料：
发芽的蚕豆，蚕豆幼苗
五、实验方法及步骤：
（一）蚕豆种子的处理和多倍体直接鉴定:
1、种子的萌发先将种子用清水洗净，浸种。
待露白后置于培养皿
中发芽；
2、预处理当根长1cm左右时，取出洗净用吸水纸吸干，再用
0.05-0.1%秋水仙素溶液浸泡处理24-36小时，然后用
蒸馏水冲洗三次，继续用培养皿培养一周；
3、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，再清水漂洗2次。
将漂洗后的根
尖（或胚芽）放入0.5％龙胆紫溶液或1％醋酸洋红溶
液中染色3-5min，制片，然后镜检观察染色体的倍性。
（二）蚕豆幼苗的处理和多倍体间接鉴定:
（1）蚕豆幼儿苗的处理：
在蚕豆幼苗的幼芽长到3-5mm时，用解剖刀在芽上作一纵切，然后用一浸有秋水仙素(0.05%浓度)溶液的纱布条包在切口处,纱布条的另
端浸在一个盛有秋水仙素水溶液的小烧杯内, 烧杯的口用封口膜封
好以防处理液蒸发,处理12h.隔天后再处理1次,然后将幼苗洗干净,种到花盆内或地里。
同时种植没有处理过的幼苗作为对照。
（2）形态观察和细胞学鉴定：
比较处理与对照的外部形态有什么差异，将叶面的表皮撕下，在显微镜下观察，多倍体植物的气孔和花粉粒比二倍体大很多，叶片也比较肥厚。
用根尖压片法制成染色体载玻片标本，在显微镜下认真观察和计数，与对照进行对比。
六、注意事项：
1、本实验所用的秋水仙素溶液具有强致癌性，请在使用过程中务
必注意安全，尤其是不能乱倒废液。
2、由于本实验涉及的时间较长，应认真记录各时期植物变化情况。
七、作业及思考题：
1、与对照植物相比，处理后的植物有哪些不同特征？
2、使用秋水仙素诱导多倍体应注意哪些问题？。