植物多倍體誘導及細胞鑒定

植物多倍體誘導及細胞鑒定摘要本實驗通過利用秋水仙素對大蒜根尖進行人工誘導，得到多倍體細胞，又經(jīng)染色制片在顯微鏡下觀察其特點，從而掌握了人工誘導多倍體植物的方法并學會了利用染色體分析方法對多倍體細胞做出準確判斷。引言一個染色體組是指真核細胞中的一組非同源染色體，它們在形態(tài)和功能上各不相同，但是攜帶著控制一種生物生長發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，用n表示；而每一個染色體組的染色體數(shù)，稱為染色體基數(shù)，用x表示。具有3個或3個以上染色體組的細胞被稱為多倍體細胞，有同源染色體和異源染色體之分。自然界中，多倍體的產(chǎn)生多是適應惡劣環(huán)境條件的結果。其產(chǎn)生的原因是由于溫度驟變，細胞分裂時染色體不分離或染色體分離而細胞沒有分裂，導致體細胞染色體加倍。減數(shù)分裂時若染色體沒有減數(shù)，也會使生殖細胞染色體加倍。多倍體植物具有植株巨大、適應強、有機合成速率高等優(yōu)良作物特點，引發(fā)了人們對人工誘導多倍體的研究興趣?，F(xiàn)在已知的人工誘導多倍體的方法有物理方面的溫度劇變、射線處理以及化學方面的各種植物堿、麻醉劑、植物生長激素等。其中較常用且有效的一種方法即是利用秋水仙素誘導。秋水仙素的作用是抑制紡錘絲的形成，使細胞有絲分裂中期紡錘絲斷裂或紡錘體形成受抑制，有絲分裂后期染色體無法移向兩級，細胞中染色體加倍。秋水仙素誘導得到的材料可以通過觀察氣孔的大小和花粉粒的體積或直接檢查花粉母細胞或根尖細胞內的染色體數(shù)目判斷出是否形成多倍體。實驗材料2.1試驗材料大蒜根尖（2n=16），0.15%的秋水仙素溶液、卡諾固定液、1mol／LHCl溶液、改良苯酚品紅染液，顯微鏡，載玻片，蓋玻片，培養(yǎng)皿，鑷子，刀片，滴管，吸水紙等。2.2試驗方法2.2.1培養(yǎng)根尖：將大蒜瓣放在盛有清水的培養(yǎng)皿中，讓根部接觸水，在25℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，待根尖長到0.5~1cm時備用。2.2.2多倍體誘導：將水換成0.15%的秋水仙素溶液，在25℃恒溫培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)24h左右，至根尖呈鼓槌狀。2.2.3固定：誘導24h后，將根尖上殘留的秋水仙素洗凈，將根尖切下，于卡諾氏固定液中，常溫固定24h。2.2.4保存將卡諾氏固定液倒出，清水洗兩遍，將根尖上乙酸洗凈，轉存入75%醫(yī)用酒精，4℃保存。（以上步驟由其他同學完成）2.2.5解離固定后的材料用清水洗滌后，用1MHCl在60℃水浴中恒溫處理5-10min，然后水洗3次。2.2.6染色切取根尖分生組織區(qū)，用改良苯酚品紅染色15min。2.2.7壓片將染色后的材料蓋上蓋玻片，在蓋玻片上蓋上兩層吸水紙，用一個雙面刀片，插到蓋片與載片之間的一角，用左手食指壓緊蓋片，防止滑動，用右手持解剖針，用針柄輕敲蓋片，使材料均勻分散開。然后將刀片輕輕撤出，再用針柄重敲蓋片，使細胞分散壓平。2.2.8鏡檢：鏡檢時先用低倍鏡進行觀察，找到好的視野后再轉用高倍鏡觀察。結果3.1實驗照片圖片一大蒜根尖二倍體與四倍體細胞（10*40）圖片二處于分裂后期的四倍體細胞（10*40）3.2解釋對所得大蒜根尖細胞進行染色體數(shù)目的計數(shù)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)秋水仙素誘導所得多倍體呈整倍性的變異，如圖，普通二倍體的染色體數(shù)為2n=16，四倍體細胞中的染色體數(shù)4n=32,八倍體細胞中的染色體數(shù)8n=64。4.討論實驗過程中應注意：1.秋水仙素有劇毒，實驗過程中應注意不要將藥品沾到皮膚上或眼睛中。若粘在皮膚上，應用大量自來水沖洗。2.壓片時應注意解剖針輕敲過程中應細心，切勿操之過急，有助于染色