植物多倍體誘發實驗

一 實驗目的
　　1．了解人工誘導多倍體的原理，初步掌握用秋水仙素誘發多倍體的方法。
　　2．了解植物多倍體細胞染色體 加倍的特點

二 實驗原理
植物 多倍體:
　　每個細胞中的染色體數具有3整套或更多套數的植物。隨著染色體組倍數的增加，有可能使一些作物的經濟性狀發生有利的變化。因此，植物多倍體的研究和利用是育種工作中值得重視的途徑之一。
秋水仙素的作用原理：
　　秋水仙素溶液的主要作用是抑制細胞分裂 時紡錘體的形成，使染色體向兩極的移動被阻止，而停留在分裂中期，但染色體的復制不受影響，這樣細胞不能繼續分裂，從而產生染色體數目加倍的核。若染色體加倍的細胞繼續分裂，就形成多倍性的組織．由多倍性組織分化產生的性細胞，可通過有性繁殖方法把多倍體繁殖下去。如果將種子用秋水仙素浸漬，也可誘導多倍體植株產生。
　　人工誘導多倍體的方法很多，分為物理的（溫度劇變、機械損傷、各種射線處理等）和化學方法的（各種植物堿、麻醉劑、植物生長激素等）誘導方法。其中，秋水仙素是誘導多倍體的最有效的方法之一。
秋水仙素：
　　是從百合科秋水仙屬的一個種--秋水仙（Colchicum autumnale. L.）的器官和種子內提煉出來的一種植物堿。它的化學分子式為C22H25O6N。因有劇毒，故使用時要特別注意，切勿使藥液進入眼內或口中。

三 實驗材料
　　黑麥（2n=14)

四 實驗器具和藥品
l．用具：
　　顯微鏡、載玻片、蓋玻片、鑷子、刀片、滴管，吸水紙。
2．藥品：
　　0.2％秋水仙素溶液，1mol／L HCl溶液 、改良苯酚品紅溶液。

五 實驗步驟
1．待新長出的不定根長約1.5－2mm左右時，移到盛有秋水仙素溶液的培養皿中，直到根尖膨大為止。再恢復生長24小時，誘導后細胞為多倍體細胞。
2．取下已膨大的根尖或幼芽，水洗后進行常規制片（固定，保存，水洗，酸解，水洗，染色，壓片等過程），染色時滴上一、二滴改良苯酚品紅染液，10－15分鐘以后壓片。
3．觀察多倍體細胞染色體的形態并統計其染色體數目。

觀察與鑒定
　　處理后的植株和未處理植株在外部形態上和結構上，是有區別的。常采用的方法是觀察和比較兩者氣孔的大小。將葉面表皮撕下在顯微鏡下觀察，多倍體葉面氣孔比二倍體大很多，從外部形態上加倍后生長的植株比二倍體高大，葉片肥厚。
在形態觀察的基礎上，可進一步進行鏡檢觀察染色體數目的變化。 　

六 注意事項
1. 秋水仙素處理時間應根據供試材料的細胞周期而定，當處理時間介于供試材料細胞周期的一倍到兩倍之間時，可觀察到細胞由二倍體變為四倍體，當處理時間多于供試材料細胞周期的兩倍以上時，供試材料的細胞可從四倍體變為八倍體，因此，在培養多倍體細胞時，應注意用秋水仙素的處理時間；此外，秋水仙素的濃度對處理效果也有影響，應注意掌握。

2. 多倍體細胞中染色體的形態有兩種，一種為一條染色體含有一條單體，另一種為一條染色體含有兩條單體，應注意觀察，并思考其形成原因。

3. 秋水仙素為劇毒藥品，實驗中應注意不要將藥品沾到皮膚上，眼睛中。如果沾到皮膚上，應用大量自來水沖洗。

附：0.2－0.4%秋水仙素的配制：
　　取秋水仙素1克（先用少許95%酒精助溶），溶于250－500亳升蒸餾水中，配成0.2－0.4%秋水仙素溶液。亦可制成較高濃度的母液，放入棕色玻璃瓶內，用時再稀釋到所需的濃度。