園藝作物育種淺談染色體工程

2010/12/15 20:08:40

誘發(fā)多倍體技術(shù) 秋水仙素是育種工作者用于染色體數(shù)目加倍的一種非常重要的化學(xué)物質(zhì)。其作用是抑制細(xì)胞有絲分裂中紡錘絲形成和阻滯染色體運(yùn)動(dòng)，從而使染色體分散，但不形成新的細(xì)胞壁，因此，使經(jīng)處理的細(xì)胞多出一組額外的染色體。
秋水仙素有巨毒，使用時(shí)必須小心。常用的劑量為0.05——0.2％，溶液最好新鮮配制。在配制時(shí)，應(yīng)先將其粉末溶解在幾滴工業(yè)酒精中，而后再補(bǔ)足需加的水。
處理單子葉植物的種子或籽苗時(shí)，可直接浸漬于秋水仙素溶液。但處理雙子葉的籽苗時(shí)，通常是將一滴秋水仙素溶液滴在生長(zhǎng)點(diǎn)上，在子葉張開后，每天滴一次或兩次，連續(xù)滴幾天。如果植株表面有蠟質(zhì)或毛，可以先將植株浸濕，然后再滴。除此之外，已長(zhǎng)大的植株或它的一部分，也可以處理，但必須是分生組織或愈傷組織。有時(shí)，處理莖上的腋芽、接穗和砧木切割的表面也會(huì)有效。若將百合的鱗莖浸泡在0.1％的秋水仙素溶液中八小時(shí)左右，其鱗莖表面生出的不定芽，也會(huì)從鱗片中吸收到溶液，并可產(chǎn)生高比率的染色體加倍。其它帶有鱗莖的植物，也可以用類似的方法誘發(fā)。但是，以秋水仙素處理水仙，卻遇到了困難。1976年North在處理前先將鱗莖切成小塊，并使每塊上帶有兩個(gè)鱗芽，在鱗片之間滴加溶液處理，結(jié)果十分容易地使鱗芽細(xì)胞的染色體得到了加倍。
在處理籽苗或植株的局部時(shí)，不會(huì)使整個(gè)籽苗或整條枝條的細(xì)胞染色體都得到加倍，因此，必須對(duì)材料進(jìn)行檢測(cè)，其指標(biāo)可以以葉子的大小和寬度的增加或以氣孔及葉片表皮細(xì)胞大小的差異性來(lái)表示。當(dāng)檢測(cè)局部的指標(biāo)時(shí)，可以用鑷子小心地撕下表皮，將處理過(guò)的和未處理的材料分別放在顯微鏡下進(jìn)行同步鏡檢。凡得到染色體加倍的材料，其氣孔的大小普遍增加10——30％。具體操作方法是，用指甲油在葉片上涂一薄層，待干后，將其表皮剝下放在顯微鏡下測(cè)量。這種方法對(duì)許多材料都能迅速辦到，但是，對(duì)一些葉片上帶毛的植物則不易辦到。此外，以花粉粒的多少為指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定也是可能的，因?yàn)槎啾扼w的花粉一般都比二倍體多；但是需要等到開花后才能進(jìn)行。
有時(shí)用莖的頻繁扦插和熱沖擊的辦法也可以誘導(dǎo)染色體加倍，但都不如用秋水仙素處理來(lái)得可靠。當(dāng)用秋水仙素溶液處理得不到預(yù)期效果時(shí)，還可以考慮在加壓的條件下使用一氧化二氮。這一方法曾成功地獲得四倍體的郁金香，并用它來(lái)生產(chǎn)種子。此外，還成功地誘導(dǎo)出四倍體的Crepisphalaris。一氧化二氮的作用，也是阻止接合子在第一次核分

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