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1、秋水仙素与二甲基亚矾混合水溶液处理小麦火黑麦杂交一代苗进行染色体加倍的试验遗传 ） ） （ （ ： 研 究 报 告秋水仙素与二甲 矾混 基亚 合水溶液 处理小麦 火黑麦杂交 一代苗进行染色体 加倍的 验 试纪凤高 邓景扬（ 中国农业科学院 作物所 ， 京） 北利用“ 桥梁” 品种，可使小麦与黑麦之间的 杂交容易成功 利用显性雄性不育基因， 七 甚至可在隔离区内自由传粉大量生产小麦与黑麦的杂交一代分羹苗。杂交种子 此外， 化学杀雄也为小麦与黑麦的杂交提供了方便因此，获得大量的遗传基础丰富的小麦与黑麦的杂交种子已并不困难染处理方法 杂交种子正常秋播，当苗 长到 个分羹时， 选取 个以上分莫的壮苗，
2、 留根厘米左右， 其余剪去， 洗净泥土， 投人药 液，使分羹节以下部位浸泡于药液中。处理在 温室或小塑料棚中进行，以便控制温度并让处理苗获得充足的光 照。处理结束后， 取出苗， 自 来水冲洗 遍 ，然后栽于温室， 保持高湿直 至成活。 处理设计 色 体加倍的成功率已成为培育小黑麦新的初级品系的重要关键。所以，探索小麦与黑麦杂交 一代染色体加倍处理更好的方法是必要的。 迄今，秋水仙素仍然是染色体加倍的最好 药物之一 鲍文奎等曾使小麦与黑麦杂交一 代的染色体加倍成功率达到 多 （ 以存活株 计算） 。二甲基亚讽 （ ）能够提高植物 组织的渗透性， 使药物容易进人植 物细胞 和 在悬钩子 （ ）染色
3、体加 倍的处理液中加人二 甲基亚讽，使加倍效果提（）药液浓度为每升水溶液中分别含秋水 仙素 ， 克， 和 以及二甲基亚飒 克。（）处理温度设计为 ， 地 ， 实际记录的温度为 士、 士和 士。处理温度为处理期间每隔 小时记录读数的平 均值。高了 和 ， 倍 ； 和 和白守信等 在处理大麦、 黑麦、 荞麦、大麦属间杂种和小麦单倍体苗时加人 二 甲（）处理时间分别 为 ， 和 小 ， 时。共 个处理， 每个处理 株。 对照 。 对照 自来水处理 ， 小时 ， ， 株。 对照 务二 甲基亚矾水溶液， ， 处理 小时， ， 株。基亚讽都使染色体加倍效果大幅度乃至成倍地提高。多数试验表明；二 甲基亚 矾
4、 的 浓 度 在 务 范围内较合适。在小麦 黑麦杂交一代 染色体加倍处理的秋水仙素溶液中加人二甲基亚讽后， 传统用的药物浓度、 处理温度和处理时间可能都需作相应的调整，本研究的目的就是 试图找出最有效的处理组合。对照 传统方法， ， 务秋水仙素水溶 液（ 不加二甲基亚讽）处理 小时， ， 材 料 和 方 法材料 中国春小麦与黑麦 ： ： （ ）本文于 年 月 ， 日收到 株结 果 与 分 析没有发现假杂种植株。收获时发现个别植 株因发生黄矮病而影响处理效果，也未剔出。由表 可以看出，加倍率和植株死亡率都 是随着温度的升高而升高，后者上升更快。 （ ） 时虽然获得了最好的处理效果， 但由于 实际
5、试验时与级差小， ： ， 所以最佳处理温度可能低于 由表 可以看出，获得了最高的加倍率 以 分别代表处理药液中的秋水仙 ， ， 素浓度 买、 务和 关；以 ， 与最好的处理效果。又由于 。的处理效果 比 ， ： 分别代表处理温度 ， 士和 士； 稍高，因此，最佳处理时间应在与之间 ：以 分别代表处理时间 ， 和 。 ， ， 小时。 偏于 的地方。 ，药液浓度、处理温度和处理时间三个因素 对染色体加倍处理的效应如后。单项因素不同水平对加倍效果的影响 。由表 以看 出， 当秋 水仙素浓度 为 可 务时加倍率最高 （ 外）但因处理植株 ，死亡率较高，故未获得最好的处理效果。当秋二项因素不同水平对加倍
6、效果的影响 表 中只列出了加倍成功株数 （ 分子） 与处理后的存活株数（ 分母） ，因为在处理总株 数相同的情况下， 这两个数字是最为重要的。 由表 可知， ： 从 ， 到 ，处理株的存 活率逐步下降，且 ，与 ， 活率相近， 存 与 ， 存活率相近， ：与 ， 存 活率相近，说明药物浓度的增加与处理温度的 提高都会引起存活率的下降，且作用相近。表中最优处理区域大约在 ， ， ：和 附 近。水仙素浓度为 并时处理株死亡率低， 存活株的加倍率也较高，因而获得了最好的处理效果。 当秋水仙素浓度为 。 时，植株存活 ? 率和加倍率都低。衰 药物浓度 （ ）不同水平的效应 水 平 盆 处理株数 成活株
7、 数 死亡株数 呼 加倍成功株数卫 ， 加倍率， ） （ ） 处理效果为 （ ） ）收到 粒种子以上的植株计为 加倍 成功， 下同。 ）加倍成 功株数占成活株数的百 分数， 。 下同 ）加倍成功株数占处理株数的百分数 ， 下同。班 孙 理 沮 度 （ 、 不 阎京 军 的效 应 水平 ， ： ，处理株数 成活株数 加倍成 功株数加 倍 率 （ ） 处理效果 （ ） 衰 处理时 间 （ ）不同水平 的效应 水 平 处理株 数 成活株数 死亡株数 加倍成功株数 加 倍 率 （ ） 处理效 果 （ ） 裹 药物浓度 （ ）与处理通度 （ ）的决 同效应 农布物浓度 （） 处理沮度 ）与处 （ 理时
8、间 （）的 共同效应 浓 度 温度妞一 温 一 度 浓 度， ： 自，一、 、 ， ， ，处理时间， 书 ， ， 裹 药物浓度 （ ）与处理时间 （）的共同效 应 ，翻， ，一 一 时伺 浓度 一且 ， 孟， ： ； ， ， ， ： ， 表同样表明，药物浓度的提高与处理时 对照的表现 间的延长同样都会导致处理株存活率 的下降。 对照 处理 株， ， 存活 株， 加倍成功 较好的处理组合分布在 由 ：到 ： 株。 及 的对角线附近，说明药物浓度 （）与处理时间 对照 处理 株， ， 存活 株， 加倍成功 （） 。 之间互作明显， 且两因素之间有一定的互相 株。替代作用，即一个因素水平的下降在某种
9、程度 上可以由另一因素水平的上升而弥补。衰 处理温度 （ ）与处理时间 （ 的共同效 应 哟对照 处理 株， ， 存活 株， 加倍成功 株。 ， 一 ， ，“ ，一 丕 铱 铱顶 铱厂 部 在 上下，用 秋 水仙素和 ， 关 二甲基亚飒混合水溶液处理 带 个 以 上 两个 辅 助 试 验 分奠的苗 小时，移栽后的温室温度约 土下， 移栽后不同日期挖起处理苗， 观察植株根表与表 相似，说明处理温度 （） 与处 理时间（） 。 之间互作明显，并具有一定的互相 替代作用。 三项因紊各水平共同作用对加倍效果的 影响部变化情况， 并对地上部分进行解剖， 以便了解动态变化情况， 结果见图 虽然处理时的温度
10、、药剂浓度和处理时 以及处理后的温度、 湿度等因素， 都会影响处理 苗移栽后缓苗期间的表现， 但是， 大致情况与图表 中每个处理 株， 把加倍成功株在 版 出人不很大。 株以上的处理组合用黑体字标出后可以看 出， 分别选取无萦、 莫苗各 。 ， ， ， 和， 频次分布是不均匀的。好的处理组合在 ： 因素 株，士， 务秋水仙素和 务二甲 ? 中以分布频次最高，达 与表 次， 结果相 基亚矾混合水溶液处理 小时， 加倍效果见表 一致； 因素中 最高， 与表的结果 达 次， 相一致； 因素中。最高， 与表 ， 达 次， 的结 该试验处理较晚， 处理后温室温度较高， 营果相一致。 ， 组合也确实是最好
11、的 处 理组 养生长不足，但仍可以说明一些问题。苗的分合之一。然而，三个因素中的每一水平都包含 有较好的处理组合，说明好的处理组合可以有多种组配形式。奠的多少， 首先影响存活率。分莫越少， 死亡率 越高。对于有 个以上分的苗来说，在存活 株中的加倍已无明显异。 率 差勿 加倍率也不高。本试验前后所进行的一些零星 染色体加倍处理试验也重复证明了这一点。所 以， 最佳处理方案应该靠经验去摸索。 由表 可以看出， 处理时的药液浓度、 处理温度和处理时间三个因素中，任何一个因 素水平的上升或下降， 都会影响加倍处理效果。 三因素间存在着一定的互作关系，在一定的范 围内，某一个因素的水平上升（ 或下降）
12、 一个等 级，另一个因素的水平相应地下降（ 或上升） 一 个等级， 仍可以获得满意的处理效果。所以， 好 的处理组合可能不止一个。在 株处理苗中， 有 株加倍成功的组 合是： ， 和 ， ；有 株加倍成功 的组合 是： 和 ， ， ， ，； ， 有 株加倍成功的组合是： ， ， 和 。在上述较好的处 ： ， 理组合中， 每口 井色体 加佑处理后不阅天盆处班苗的襄砚 处理后 天， 可以见到新根根尖开始膨大；处理 后 根尖进一步膨大 ；处理后 天， ， 天，茎尖附 近见膨大；处理后 天， 老根开始长出支根；，处 理后 天，一直不见新的 心叶长出， 原有茎的 叶片 呈喇叭 口状态 ； 处理后 天，膨
13、大的心 叶摊破 老叶的叶鞘 ， 但心叶一般不能伸长并长 出，最后仍归 于死 亡；处理后 天 ， 鲤节部位开始长出新的 分分典； 处理后 天， 大多数 植株分冀节部位长出大的新分 鲤。 农 不同分，橄 的苗 的染色体加倍效果茎 典 数 几 一个因素的最高水平和最低水平都有出现。但 从单一因素处理效果来看，秋水 仙素浓度在 务（ 、处理温度 或稍低于 表 ） （ 、处理时间不超过 小时（ 的情况 表 ） 表 ） 下，可以分别获得最好的处理效果。而这三个 因素的共同组合 又确实存在于最佳的组 合之中（ ） 表 ，所以， 们建议的处理组合大 我 致是秋水仙素浓度 。 并（ 二甲基亚碱 不变） ，处理温
14、度 巧 左右，处 理时 间 小时。 这样， 每个单一因紊都处于最佳 范围之内，而综合因素也处于便于调节的非极 存活株 端区域。在这三个因素中有一个因素失控而超 结校株 出建议范围时（ 例如气温突然变化） ，通过别的 因素加以调节， 仍有可能获得很好的处理效果。 讨 论 与 结 果 在处理操作时， 可以先确定药液浓度， 然后根据 单纯二甲基亚讽水溶液不能提高染色休 处理时记录的实际温度再确定处理时间，因为 调整处理时间最为方便。 、 加倍效果（ 对照 ， ） 然而， 在秋水仙素水溶液 这三个因素中， 不加二甲基亚讽，染色体加倍效果也低 （ 对照 处理的苗留根不应太短，这些老根不仅 。说明二甲基亚
15、矾的作用是促进秋水仙素快 可以依靠渗透作用而吸收一些水份，而且大都 ） 速进入植物细胞， 从而可以缩短处理时间， 提高 能在处理后 星期内长出许多支根。 处理苗一般在一星期左右大 都开始 长新 处理效果。 这与白守信等的结论是一致的 从表 可以看出，在药液浓度低、 处 根。然而，长出根的部分苗由于一直长不出分 理温度低、 处理时间短的情况下， 存活率虽高， 萦而死亡，所以， 出新根较容易， 但这不是植株 认 但加倍效果差。在药液浓度高、 处理温度高、 处 存活的标志，新分魏的出现才是死活的标志 理时间长的情况下， 不仅存活率很低， 存活株的 （ 下转第 页） 处理株 。 啥 裹 竹柏染色体的相
16、对平均长度和甘 比 染色体编号 斗臂长长短臂 比 （ ） 。 着丝点位置 士 朋 仰 卿 士 士 士 土 士 土 土 的染色体模式呈一幅较陡的阶梯状图形。虽然 相邻染色体之间长短差异不大，但最长与最短 染色体之间长短差异还是很大的，最长的为最 短的 倍。其长臂最长的为最短的 倍。 所以根据上述的特点， 对染色体是可以区 这 分开的。 士 士 士 竹柏第 对染色体带有棒状的细长 随体， 为研究竹柏的进化及其与罗汉松科其它植物的 亲缘关系， 以及对细胞分类学提供了依据。 参 考 文 献 中国科学院中国植物志编辑委员会：。 中国植物 ： ： ； 。 士 士 士 牛 土 士 志， 第七卷， ， 李愁学
17、、陈瑞阳：，武汉植物研究，（） ： ，从处理后苗的表现也可以初步判断处理 要发生在长臂上， 短臂的变化不明显， 因此竹柏、尹 、产 门尸 户 卜产、尹、尹、片“尹、尸目产丫 、 尸、产 沪 分 创尸 护 “户、尹、尹 护 分 曰 砂 目产产 产勺 尸目尹 夕一 、曰户 、沪 州夕曰 曰勺 、 日洁雄博 、田中隆驻 ： 。遗 传（ 日文） ：， ， ； ： ， ： ， 侧、曰 目洲 尸 产分 洲 洲、 、曰、曰 户 、口月 护、 户户 尸、碑， 洲 产 侧产曰户侧户、尸 、 、 沪两曰 户、产、沪 侧户 曰 ，产、 产 洲、 产、产 尸、口 两洲、 产，目 砂目产曰 户、 尹、砂 自甲尹目尸、洲
18、 内尹 、子、 目、 沪，产 、子两 户、 卢、 户、口， 、沪（ 上接第 页） 效果。如果处理后，苗的心叶生长仅仅受到一 些抑制， 不久之后就恢复生长， 一般加倍效果较 差。处理后， 茎生长点附近明显膨大， 已长出或 正在长出的叶片的叶鞘停止伸长，不再有新的 心叶长出， 功能期叶片能维持几十天不死， 大约 星期左右， 从分羹节上长出新的分萦，一 般加倍效果较好。如果处理后已展开或正在展 开的叶片叶鞘枯死， 接着叶片枯死， 往往造成死 苗， 则说明处理过头了。 试验苗在处理后至成活前，温室温度较 低（巧 左右） 也可能是获得较好的加倍效 果的原因之一。因为在试验前或后零星染色体 加倍处理中， 凡是加倍处理后温度较高、 生长期 较短的， 加倍效果都不太好， 反之， 则较好。 用不同浓度的秋水仙素与二甲基亚讽混 合液注射苗生长点，几乎未见任何加倍效果。参 考 文 献 严育瑞、 鲍文奎 ： 。作物学报，： （ ） 纪凤高、 邓景扬 ：遗传 ， （） ： 鲍文奎、 严育瑞、 王崇义： 作物学报，（） 。 一 ： 白守信等：遗传学报 ， （） ： ： ， （： ， ） ： ，（） ： ， ， ： ， ： ， ， ： ， ： ， ： 。 ） ， ：