多倍体诱变

药用植物的多倍体诱变
一、阳畦和营养钵的制备
1、 阳畦的制作
在塑料大棚中按2米(宽)×n的方式制作洼畦,做一尺到一尺五宽的土埂,高度为20-30cm,以营养钵的高度,夯实,阳畦底夯实并整成水平,先目测,然后用水平。人脸抓拍系统
2、 营养钵的制备
选10×10规格的营养钵,营养钵有多种类型,最早是用报纸做的,这种营养钵便宜、方便、通气性好,缺点是长期浸水报纸容易腐烂,使用寿命不超过20天,一般用于棉花、蔬菜等抢茬播种;第二种营养模块,是用稻草粉、泥炭、肥沃的土壤和适当的化肥混合压制而成,有不同的型号,这种设备的好处是营养丰富、成本较低廉、工厂化生产、可以和配套的移栽机联合使用,缺点是价格较高、模块营养面积较小不利于育苗期较长的物种;第三种为塑料钵育苗,本方法成本低廉、制作方法简单、营养土可以按要求随意配置,缺点是制作需要手工操作、无法大规模生产、也不适于机械操作,我们在药用植物育种上强调使用本方法,因为
采用秋水仙碱诱变应当将营养钵从温室移到实验室,在实验台上进行,这是最好的一种方法。
营养钵的配制方法如下:
1 选取腐熟的羊粪、牛粪、猪粪,不得使用鸡粪,过筛;
2 锯末。在南方严重红壤地区(炎热、多雨、含铁多)锯末应该使用阔叶树,不得采用松木,必须使用腐树,因为松香和松精油有杀虫作用,会抑制生长;
3 选用生黄土,因为生黄土中缺乏细菌;
4 添加剂。在营养缺乏的情况下,可适当补充N、P、K等化肥,如使用磷酸氢铵、硝酸钾等,以及杀虫剂,如百菌清,以上物料分别过筛,按3:1的比例配营养土,即黄土3厩肥1其他微量装到营养钵中间;
5 营养钵的排列。将营养钵整齐的排列在温室的阳畦中,填充营养土到适中位置;
6 做好营养钵后适量灌水。灌水深度不得超过营养钵最低限度,靠营养钵底部的孔洞吸收
水分,以免土壤板结。
3、 播种
1 浸种。一般采用温汤浸种的方式进行播种,特殊物种除外,温汤浸种的温度为45-65℃之间,一般采用60℃,具体问题具体研究。以60℃温汤浸种为例,将烧杯中加入热水至1/4的位置,然后放入温度计加凉水至60.5-61℃,放入种子搅拌,使温度下降到50℃以下停止搅拌,浸种至合适时间。温汤浸种的好处是在高温下可以清除某些真菌萌发,然后在高温下能杀死这些真菌,在高温下可以溶解种子表面的高分子物质,如蜡质层,以加速水分的渗入,通过高温促使水分比较快的穿透种皮,使胚得到水分快速萌发,高温热水可以较好的解除种子的休眠,使种子的出芽整齐快速,也就是说可以提高种子的发芽率和发芽势。
2 播种。将种子均匀散播于营养钵中,每钵5-6粒,然后覆土为种子直径的3-7倍,一般是5倍。覆土采用筛过的壤土,覆土的厚度不得过厚或过薄,过薄容易使种子带帽出土,即没有脱去种皮,这样影响子叶的生长和植株的生长,过深则种子无法出土造成瞎苗。覆土的作用首先是保证土壤中的水分、遮光,但遮光到适当程度,提供阻力脱去种皮,出土后在营养钵上覆盖塑料布起到保湿保温的作用,然后在塑料布上覆盖1-2层报纸(增加保湿、降
低保温)防止营养钵温度过高,每天定时观察,一旦开始出苗立即揭去塑料布和报纸,以免缺乏紫外线造成幼苗徒长。
二、秋水仙碱溶液的配制
1、秋水仙碱简介
牧草割草机
秋水仙碱是从百合科植物秋水仙获得藏红花的种子和鳞茎中提取的,在种子和鳞茎中秋水仙碱的含量为0.2%,也是它诱变其他植物为多倍体的最佳浓度。秋水仙碱容易溶解于有机溶剂中,难溶于热水中,见光易分解。秋水仙碱是剧毒溶液,绝对不可入口,因其有多倍体诱变效应,被身体吸收后可引起癌症,沾手上应用大量自来水冲洗;晶体有一定的挥发性,可使眼睛暂时失明。秋水仙碱的作用机制是:吸附于中期细胞的纺锤丝末端,使这种微管蛋白质亚基不能继续积累,破坏纺锤丝的形成,同时秋水仙碱也是一种细胞毒物,严重干扰细胞的代谢活动。
2、秋水仙碱母液的配制
1g秋水仙碱配成0.4%的秋水仙碱母液需加水250ml,用少量95%的酒精充分溶解秋水仙
碱,,再加250ml水定容,棕小口瓶中,放入冰箱中低温保存(4)待用。
30.2%秋水仙碱+1%琼脂糖凝胶的配制
10ml蒸馏水放入50ml烧杯中,再取200mg的琼脂粉,酒精灯加热,加热前标记刻度,充分溶解,大约需要15min以上,然后用滴管加水至原来刻度,精确保证其体积。然后取0.4%固化闪电之源的秋水仙碱母液10ml与琼脂溶胶充分混合,进行水密保存(防止水分蒸发,保持动态平衡)。
4、诱变
幼苗出土后待其子叶刚刚展开时,顶芽开始生长为诱变的最佳时间,这段时间往往只有一到两天,所以必须严格控制处理时间。处理时在酒精灯上水浴加热秋水仙碱琼脂凝胶,充分搅拌,当其刚刚变成溶胶时为最佳处理时间和温度,此温度为36-40℃左右。将烧杯握于掌心保温,用牙签挑取一滴秋水仙碱溶液包裹于顶芽上、子叶基部即中胚轴上部,不得有气泡,然后在营养钵的上部扣一玻璃杯、塑料杯,然后密封(保持秋水仙碱在较长时间内浓度不变)。处理时间分别为一天、二天、三天,处理两天的第二天在已经滴了秋水仙碱
的溶胶上再加一滴,处理三天的第三天在第二天已经滴了秋水仙碱的溶胶上再加一滴。处理结束后去掉玻璃杯,将秋水仙碱溶胶暴露在空气中或在阳光下,使溶胶块中的水分充分蒸发,变成干胶,然后用尖镊子撕去干胶,以精确控制秋水仙碱处理时间。这一步工作的要点是为保证干胶易撕下来,滴上去的溶胶要尽可能多,镊子一定要尖,操作一定要十分小心,不得将苗子拔起,不得造成伤口,不得残留秋水仙碱凝胶。
三、恢复生长
去污剂处理后期,处理结束后一个星期内不做任何农事操作,让苗木度过危险期,恢复生长,伤口愈合。除非营养钵很干燥,则只在阳畦下面补水,使营养钵湿润,这时期以观察记录为主,一周后配制营养液用磷酸二氢钾加尿素母液20×,使用时稀释到1倍,用手持式喷雾器将营养液喷到苗木上,促进生长,营养液与清水交替进行,每天一次,仔细观察,认真记录。诱变成功以下列标准为据:①生长受阻②生长畸形③叶片皱缩④叶浓绿。然后以此为标准计算诱变成功率,待田间气候合适后,处理苗木恢复生长后将其定植于大田,浇定植水、缓苗水,中耕除草,保墒照相,撰写论文。
营养液的配制
原理:因为药用植物进行多倍体诱变后,秋水仙碱的细胞毒害作用严重干扰了正常的生理活动,所以诱变株生长受阻,并严重发生病害,所以我们要采用加强营养的办法使诱变株迅速得从病理状态恢复到正常状态,这就是快速补充营养。对植物来讲主要是NPK三元素的补充。已经知道植物叶片上的气孔虽然是呼吸之用,但也可以通过它来快速吸收营养,这和人的鼻饲法是一样的。
处方:植物营养液的处方有很多,全价营养包括SM培养基配方、N6培养基配方    一般常见的配方应包含各种大量元素和微量元素,最简单的就是尿素+磷酸二氢钾。
配方:尿素0.3g+磷酸二氢钾0.5g溶解于1000ml水中,扩大20倍制成母液(浓型)
远缘杂交三大困难:①杂交不亲和②不育性③后代疯狂分离,解决这三大困难的最好办法是将双亲均加倍成多倍体。
药用植物多倍体诱变  刮板钢苗期形态特征
一、叶片皱缩
中轴旋转门因为有丝分裂分为G1、S、G2、M等四个时期(G1是DNA合成前期/准备期,S是DNA合成期,G2是DNA合成后期/RNA合成期,M分裂期)。一般来讲,有丝分裂周期平均为19.5小时,这与有丝分裂发生时,20亿年前地球自转的周期相吻合;而减数分裂平均约需24×n小时,这与减数分裂发生时,5亿年前地球自转的周期相吻合。
在有丝分裂的19.5小时中,中期只有20多分钟,我们知道造成多倍体诱变的秋水仙碱只对中期细胞的纺锤丝起作用,其他时期只有毒害作用。那么在秋水仙碱处理的一个或长或短的细胞周期中只有少数细胞被加倍成了多倍体,其他细胞由于不处在中期,因此只受到了毒害而没有变成多倍体,所以我们所处理的材料就会发生多倍体细胞与二倍体细胞的各种形式的混杂,被称为嵌合。由于多倍体细胞虽然体积比二倍体细胞要大,但并不与染体倍数增加成比例,又由于多倍体细胞合成额外DNA和蛋白质需要消耗更多能量和物质,因此多倍体细胞的生长速率要比二倍体细胞慢得多,这样在秋水仙碱处理的M1代经过一段时间生长后,其叶片就会发生皱缩(凸起来是二倍体细胞,凹下去是多倍体细胞)。
当然,这种嵌合对多倍体是不利的。因为二倍体细胞的生长速率超过了多倍体细胞,在经过或长或短的时间后,药用植物的顶端分生组织和由它转化成的花可能完全是纯合的二倍
体,而多倍体和二倍体的嵌合体被抛在了后面,最后得到的M1代植株的种子(M2代)还是二倍体。为了减少这种不利,我们必须采用幼小植株,其极端的方式就是处理由子叶所包裹的那个顶芽,这就是我们为什么要处理刚刚出土幼苗的的第二个原因。处理大苗甚至植株,由于二倍体细胞的数量占绝对优势,因此多倍体细胞很快就会淹没在二倍体中,最终消失,这种速度要比小苗子快得多,这是我们观察到的现象。
消除嵌合有多种方法,最重要的就是自交(近交),通过加强选择,最终得到纯合多倍体。
二、叶浓绿
植株的绿的深浅当然跟它叶绿素的含量有关,但在高等植物中,叶绿素是包含在叶绿体中的,因此绿的深浅就归结为叶绿体数量的多少。但是我们知道多倍体只是使细胞核的DNA即染体加倍,并没有使叶绿体加倍。但是为什么多倍体又叶浓绿呢?我们知道叶绿体遗传属于细胞质遗传,它是独立于染体遗传的另外一套遗传系统。但是我们也知道核基因再某种程度上也影响着细胞质基因,也就是说叶绿体基因是独立遗传的,但它不是绝对的、完全的独立于核基因之外。核染体加倍后,由于基因的剂量效应,造成叶绿体
的数量增加。通过我们的观察也证明了以上的推断。
三、植株畸形

本文发布于:2024-09-21 08:41:12,感谢您对本站的认可!

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