华南师范大学遗传学实验开题报告 题 目：秋水仙素对大蒜多倍体诱发和鉴定指导老师：何风华

学生姓名：王振超（

班 级：

2013

20112501200） 程妮妮（20112501170） 吕晓莹（20112501092） 肖泽红（20112501182） 李轩睿（20112501207） 11级科三 年10月22日星期二

一、 课题的选择

秋水仙素对大蒜多倍体诱发和鉴定

二、研究意义国内外研究概况

1、研究意义

植物多倍体是指体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体。多倍体的

研究在育种工作中非常重要，是植物育种的重要途径之一，它不仅可以对植

物性状进行改良，还可以提高植物体内相关成分的含量。植物多倍体往往表

现出部分器官增大, 营养成分丰富, 产量高, 次生代谢成分增加以及抗逆性

强等优点。多倍体育种对改良无性繁殖作物的营养器官具有明 显的优越性。 虽然近年来，利用化学诱导剂进行多倍体研究和实践越来越多，但利用秋

水仙素对大蒜进行多倍体诱导的研究很少。因此，本次实验旨在学习人工诱导多倍体的原理，通过利不同浓度的秋水仙素对大蒜鳞茎生长点进行不同时间的处理，探究在一般条件下诱导大蒜染色体加倍的有效方法，以期得到优质多倍体大蒜材料.

2、国内外研究概况

19xx年Winker在研究Salanum. nigum嫁接时从愈伤组织得到了四倍体植

物，先引入了多倍体这一概念.

生物多倍体的人工诱导主要采用物理、化学和生物学方法。植物多倍体诱

导以化学方法为主.

利用活体诱导的方法，周香君和程智慧（2008）进行了大蒜活体诱导尝试，

采用秋水仙素溶液注射大蒜蒜瓣生长点，发现浓度为 0.1%的秋水仙素溶液对染色体的诱导效果最佳。处理后大蒜叶片下表皮气孔长度、宽度、面积和周长极显著增大，且气孔密度减小，部分根尖染色体数目加倍。此后，也有尝试包埋法诱导大蒜多倍体的研究（谢晓玲和邓自发，2009；王晓桐和张金凤，2010），但也只得到了含有部分四倍体细胞的根尖，均未获得多倍体大蒜植株.

利用组织培养的方法，Novak（1983）将大蒜茎尖预培养 7 d 再浸泡或直接接种于含 0.3%秋水仙素+4%二甲基亚砜（DMSO）的液/固体培养基中，四倍体诱导率最高分别为 35.7%和 25.3%。张雨等（2012）将大蒜茎尖接种于含 10 μmol·L-1甲基胺草磷+1.5% DMSO 的固体培养基中 6 d，四倍体诱导率达

32.9%。余建明等（1991）用 0.1%秋水仙素+1.5% DMSO 浸泡大蒜愈伤组织 6 d，愈伤组织四倍体细胞达 31%以上。周香君等（2009）也以愈伤组织为诱导材料，接种于含有 0.1%秋水仙素或100 μmol·L-1二甲戊灵的固体培养基中，最终得到了 4%和 6%的四倍体植株。张素芝和李纪蓉（2006）将气生鳞茎生长良好的健壮花苞置于含 0.2%秋水仙素+1.5% DMSO 的液体培养基中，四倍体诱导率达 38.4%，而接种于含 0.025%或 0.05%秋水仙素+1.5% DMSO 的固体培养基时，四倍体诱导率高达 66.7%.

三、研究的主要内容

1、研究的理论依据

大蒜( Al l i u m sa t i v u m L. ) 为百合科葱属蔬菜, 有抗癌, 防癌,

杀菌作用。基于大蒜属于无性繁殖作物, 染色体数较少( 2n= 1 6) , 因此十分适合进行多倍体育种。

秋水仙素是一种被广泛应用的多倍体化学诱导剂, 它是从百合科秋水仙属秋种番红花秋水仙(Colchicumantumnale)的种子、球茎中提取出来的一种植物碱, 一般为淡黄色粉末, 纯品为极细的针状无色晶体, 分子式C22H25NO6·12H2O, 熔点为155℃, 易溶于冷水、酒精、绿仿, 难溶于热水、乙醚等, 对人体有剧毒, 有麻痹作用, 能使中枢神经系统麻醉而引起呼吸困难. 秋水仙素一般有效诱导浓度为0.0006%至1.6%, 秋水仙素诱导生物体内染色体组加倍的机理与其细胞内微管、着丝粒的结构特性和功能表达密切相关, 秋水仙素是生物细胞内与微管发生特异性作用的专一物质, 适宜浓度的秋水仙素能有效破坏纺缍丝的形成而仍然保持细胞的活性, 可以使分生细胞在复制时所加倍的同源杂色体在细胞分裂时不能分向两极, 从而导致新生细胞的染色体加倍.

2、研究步骤的设计

2.1实验材料：大蒜

2.2实验试剂：秋水仙素、卡诺氏固定液（无水乙醇：冰乙酸=3:1）、解离液（95%乙醇：浓盐酸=3:1）、改良品红

2.3实验主要步骤：

2.3.1材料培养： 将饱满的大蒜蒜瓣去皮之后，利用水培法，在25℃、暗光环境下培养，待根尖长到1cm左右时取出，把大蒜转移到浓度为0.01%、0.1%秋水仙素中诱导培养，诱导时间为24H，36H，48H、72H。诱导完成之后把大蒜转移到清水中培养24H.

2.3.2倍性鉴定 在早上8~9点切取幼嫩的根尖，洗净后再用0.01%的秋水仙素处理2H。将培养的根尖用卡诺氏液固定4H然后用1mol/L HCL解离3min,用改良品红染色，压片、镜检.记录实验结果表一，在分生区选取100个中期细胞.

~ 3 片叶后, 用锋利的刀片刮去叶片的上表皮及叶肉, 剩余的下表皮用改良的石炭酸品红染液染色, 观察气孔的大小、 数目并拍照.

四、预期结果

1、用同一浓度的秋水仙素，随着处理时间的增加，植株细胞加倍率呈上升趋势；相同时间下，浓度高，细胞加倍率也高，但是浓度过高，细胞死亡率剧增.

2、经秋水仙素处理后的变异植株形态上出现明显差异, 植株的叶片颜色深浅 不一, 叶表面较粗糙.

五、进度安排

10-23、24 溶液配制、材料购买、材料培养

10-26、27 倍性鉴定

10-29、30 形态观察，实验总结

六、参考文献

[1] 谢晓玲，邓自发 秋水仙素对大蒜生长的影响及多倍体诱导效应分析 安徽农业科学[J],2009,37(9):4191-4194.

[2] 温艳斌，程智慧 大蒜多倍体诱导及其研究进展，中国蔬菜[J],2012(22):8-16

第二篇：华南师范大学本科毕业论文(设计)开题报告cy

附件2：

华南师范大学本科毕业论文（设计）开题报告