园艺植物多倍体的诱导和鉴定 李腾飞

园艺植物多倍体的诱导和鉴定

中荷1001 李腾飞

一、多倍体的诱导：

物理方法温度骤变、机械创伤、辐射处理等都有可能诱发多倍体的产生。

化学方法主要是利用秋水仙素诱导多倍体。 生物方法：

有性杂交获得多倍体

组织培养获得多倍体

1、秋水仙素诱导多倍体：秋水仙素是从百合科植物秋水仙的器官和种子中提取出来的一种剧毒的植物碱。纯品为无色或淡黄色针状结晶，熔点155℃，有苦味，易溶于冷水、酒精、氯仿和甲醛。通常用水或酒精作溶媒。

秋水仙素诱导多倍体的原理：秋水仙素与正在分裂的细胞接触后，可抑制微管的聚合过程，不能形成纺锤丝，使染色体无法分向两极，从而产生染色体加倍的核。

适宜浓度的秋水仙素溶液，能阻碍纺锤丝的形成，但对染色体结构无明显影响。处理的细胞在一定时间内可恢复正常，重新进行分裂。

诱导方法：①浸渍法：可用溶液浸渍幼苗、新梢、插条、接穗、种子及球根类蔬菜、花卉等材料。为避免蒸发，宜加盖，

避光。

一般发芽种子处理数小时至3d 或多至10d 左右。秋水仙碱能阻碍根系的发育，处理后要用清水洗净后再播种。发芽种子的胚根，处理后往往受到抑制，发根较慢，为利于根的生长，可在药液中添加适当生长素。处理插条、接穗一般1-2d 。处理幼苗时，为避免根系受害，可将盆钵架起来倒置，使茎端生长点浸入秋水仙碱溶液中。

②涂抹法

把秋水仙碱按一定浓度配成乳剂，涂抹在幼苗或枝条的顶端，处理部位要适当遮盖，以减少蒸发和避免雨水冲洗。 ③滴液法

对较大植株的顶芽、腋芽处理时可采用此法。常用的水溶液浓度为0.1%~0.4%，每日滴一至数次，反复处理数日，使溶液透过表皮渗入组织内部。如溶液在上面停不住时，可将小片脱脂棉包裹幼芽，再滴加溶液，浸湿棉花。

④套罩法

保留新梢的顶芽，除去顶芽下面的几片叶，套上一个防水的胶囊，内盛有含1%秋水仙碱的0.65%的琼脂，经24h 即可去掉胶囊。这种方法的优点是不需加甘油，可避免甘油引起药害。

⑤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碱溶液的小瓶中，小瓶置于植株旁，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。

此外，还有注射法、喷雾法等。

秋水仙诱导多倍体应注意的问题：

①注意诱变材料的选择

②注意处理部位的选择：

处理的组织应该是旺盛分裂的组织。如萌动的种子、正膨大的芽、根尖、幼苗、嫩枝生长点、花蕾等。 ③注意药剂浓度和处理时间的选择：

果树、树木：1-1.5%；蔬菜、草本花卉：0.01-0.2%；在甘蓝、白菜、南瓜、萝卜上试验表明，在0.01-0.2%的范围内，随浓度增高，引变的百分率也显著提高。

④注意被处理植物的生长条件

处理后，用清水冲洗, 除去残留药物，并为植株生长提供良好的条件，便于植株恢复生长。

外部条件中最重要的是温度，一般25-30℃。

2、有性杂交获得多倍体：

利用2n 配子：2n 配子是亲本在形成配子的过程中染色体没有减半。基因突变、远缘杂交、极端环境都有可能造成这种现象。

2n 配子的发生在自然界广泛存在。如苹果、梨、草莓、

葡萄自然状态下均有2n 配子产生。

2n （配子）与n （配子）结合→产生3n 个体（即三倍体），2n （配子）与2n （配子）结合→产生4n 个体（即四倍体） 利用多倍体亲本可产生多倍性的配子：如同源四倍体可形成n ，2n ，3n 或4n 等配子（虽然概率极低）。

AAAA （体细胞）→A 、AA 、AAA 、AAAA （配子） 异源四倍体AABB （体细胞）→AB （配子）

但是，不同倍性的亲本间杂交成功的可能性与正反交、亲本花器结构等有关，所以要注意选择适宜的杂交组合。

3、组织培养法获得多倍体：在细胞、愈伤组织培养中常发现染色体倍性的变化，从中可以筛选和培养出多倍体植株。 如石刁柏、胡萝卜的组织培养过程中很易形成多倍体。 胚乳培养可以获得多倍体

体细胞杂交（或原生质体融合）可创造异源多倍体。

二、多倍体的特征及其鉴定：

1. 外部形态比较：特点是直观、简便。

可将整体、叶片、茎、果、花、种子等进行比较。 如瓜类多倍体表现：发芽和生长缓慢；子叶及叶片肥厚、色深、茸毛粗糙而较长；叶片较宽、较厚或有皱褶；茎较粗壮、节间变短；花冠明显增大，花色较深；果实变短、变粗、果肉增厚、果脐增大（甜瓜）；种子增大，嘴部变宽，但种

仁饱满。

果树多倍体一般茎变短、叶变厚，叶形指数变小；颜色变深，表面皱缩粗糙、生长缓慢；花、果变大，可育性低。 根据形态特征可作出初步判断。

2. 气孔鉴定

多倍体的气孔较二倍体大，叶片单位面积上的气孔数量 相对减少。这是一种较为可靠的鉴定方法。但是处理和对照必须在同一发育时期和同一外界条件下才可比较判断。

3. 花粉粒鉴定

与二倍体相比，多倍体花粉粒体积大，生活力低。有些多倍体甚至完全不育，如三倍体。

但不同的植株类型及多倍体的不同倍数，其不孕的程度存在差别。如双二倍体就被产生它的杂种二倍体结实率高。

4. 梢端组织发生层细胞鉴定

用切片染色法比较组织发生层的三层细胞和细胞核的大小，多倍体的比二倍体的大。

该方法的优点是可同时对组织发生层的三层细胞细胞进行鉴定，能说明变异体的结构特点。