植物多倍体的诱发和鉴定

null实验四 植物多倍体细胞的诱发及多倍体细胞观察实验四 植物多倍体细胞的诱发及多倍体细胞观察null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 示。 null 只有一个染色体组的植物称为单倍体；有两个染色体组的植物称为二倍体；有三个或三个以上染色体组的植物统称为多倍体。null 在一属植物内常存在一连串不同倍性的物种，从而排成一个由少至多的“多倍体系列”。 例如菊属植物，染色体基数x=9，香叶菊为二倍体（2x=18），野菊为四倍体（2n=4x=36），毛华菊，紫花野菊为六倍体（2n=6x=54），矶菊（光菊为十倍体（2n=10x=90）。 null2、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 。 null二、多倍体的特点null 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。 多倍体形态上的巨大性还表现在气孔与花粉的增大，并且这种增大可用作鉴定多倍体的初步指标。null2、生理特性发生变化 许多多倍体植物具有生长缓慢、发育延迟、呼吸和蒸藤作用减弱、水分增加、输导作用 较差等生理特性方面的变化。null3、适应性强 多倍体植物由于形体及生理特性等发生了变化，一般能适应不良的环境条件，具有耐紫外光、耐寒、耐旱等特性。如，非洲西北部沙漠中有一种画眉草属植物，有3个种，一年生二倍体种分布在多水的湖区边缘；多年生四倍体种分布在较干燥地区；多年生八倍体种则表现了极强的耐旱能力，分布在极端干旱的沙丘地带。null4、多倍种类育性降低 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，同源三倍体会高度不育，同源四倍体部分不育。如无籽西瓜、无籽葡萄、无球悬铃木、蓬蒿菊、梅花、樱花、卷丹等三倍体种。null 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，使减数分裂正常，高度可育。例如邱园报春，由于它属于异源四倍体，因此具有可育性。null三、多倍体育种的意义null 多倍体具有花大、重瓣性强、花色浓艳、抗逆性强等优点。 多倍体在植物进化中起着重要作用：多倍体在自然界普遍存在，被子植物中 1/2 以上为多倍体，花卉中 2/3 为多倍体。 多倍体是克服远缘杂交不亲和性及远缘杂种不育性的重要手段。 null四、多倍体形成途径： 1、有丝分裂不正常 2、减数分裂不正常 3、多倍体间的杂交null 自1945年，美国科学家Blakeslee和Avery应用秋水仙碱处理植物种子，获得45%同源多倍体，开创了多倍体育种的新时代。 至1980年，世界各地用实验方法获得多倍体植物共达1000余种。多倍体育种技术成为育种学家手中的一项有利技术仍将起到积极作用。 观赏植物中兰花、百合、金鱼草、萱草、荷花等均已取得了重要成绩。 null 五、人工诱导多倍体的方法 物理方法：温度剧变、机械损伤、射线处理、 高速离心； 化学方法：秋水仙素、富民隆、笑气、一些除 草剂等； 生物方法：杂交、组织培养。 null2、秋水仙素的理化性质、配制与贮藏 秋水仙素是从百合科植物秋水仙的根、茎、种子等器官中提炼出来的一种药剂。积水仙素是淡黄色粉末，纯品是针状无色结晶性，性极毒，融点为155℃，易溶于水、酒料、氯仿和甲醛中，不易溶解于乙醚、苯。null秋水仙素诱导多倍体的原理 细胞有丝分裂时，秋水仙素可抑制微管的聚合过程，不能形成纺锤丝，使染色体不能排在赤道板上，也不能分向两极，从而产生染色体数加倍的核。一、实验目的：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上的意义；并初步掌握用秋水仙素诱导多倍体的一般方法。 2 鉴定诱导后染色体数目的变化。null实验原理：实验原理： 秋水仙素抑制纺缍丝的形成，使得染色体复制后不能向两极移动，而停留在分裂中期，同时细胞也不分裂，从而产生染色体加倍的核。当解除抑制后，细胞恢复分裂和生长，从而形成多倍体。 nullnull五、实验步骤：五、实验步骤：1 培养根尖：将大蒜瓣放在盛有清水的培养皿中，让根部接触水，在20~25℃光照下培养，待根尖长到1.5~2cm时备用。 2 多倍体诱导：将水换成0.1%的秋水仙素溶液，在阴暗处培养2天左右。 3 解离：剪取根尖1~2cm冲洗后放入解离液中解离7-8分钟。 4 染色：切取1~2mm的分生区，用龙胆紫染液染色5min。 5 压片：过程如实验二。 null 7 镜检：先在低倍镜下找到细胞，再换成高倍镜仔细观察。作业： 作业： 1 说明秋水仙素诱发多倍体的原理是什么？ 2 了解诱发多倍体在育种方面的意义。