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多倍体百合
来源:网络投稿 日期:2016-07-13 12:00

切花百合


人们发现细胞染色体数目成倍增加就可使细胞显著增大,由此形成的植株表现出组织和器官的巨大性,如茎秆粗壮,叶片宽厚,表面粗糙,花冠大而厚实,花瓣较多,花色浓艳,生长发育较为延迟,种子大但粒数少,植株不一定增高。利用这一特有性状,进行百合染色体加倍技术,就创造出多种有较髙观赏价值的多倍体的美丽、大花的新品种。对于切花百合来说,厚实的花瓣又有利于运输,并可延长瓶插寿命。

利用染色体加倍技术,还可以解决远缘杂种减数分裂时染色体不能正常配对而无法产生种子的难题。因为用人工加倍方法使杂种染色体成“双二倍体”,则在种子繁殖中染色体就可进行正常的配对分离,从而形成种子。

多倍体通常需要充足的营养和较好的环境条件,才能充分发挥它的特色。

1.人工诱导百合多倍体

人工诱导多倍体的方法很多,比较有把握的方法是用秋水仙素溶液处理。由于秋水仙素在细胞分裂中期破坏纺锤体的形成,使已经一分为二的染色体停留在赤道板上,不向细胞两极移动,细胞中间也不形成核膜,使原来应为两个细胞的染色体停留在一个细胞核中,最后就形成了染色体加倍的细胞,并由这些细胞产生了多倍体植株。

由于秋水仙素对植物的作用发生在细胞分裂时期,它对细胞分裂旺盛的材料才有效。秋水仙素处理方法简介如下:

(1)鳞片处理选用健壮无病鳞片,先用0.05%秋水仙素溶液浸泡24h,再在0.2%秋水仙素溶液中浸泡2〜3h,即可由此鳞片扦插繁殖获得一定数暈的多倍体类型。

(2)试管内诱导即在组织培养繁殖中,对试管内的百合幼苗进行秋水仙素诱导多倍体,具体操作方式有两种:

一种方法是把浸透0.05%秋水仙素的棉球在高温121℃条件下灭菌20min,待冷却后在无毒操作中,将其嵌入试管苗的中心部,使溶液滴人生长点。当新叶长出后,选叶片粗厚、叶色浓绿部分,切下进行叶片的组织培养;未发生变异的叶片也切下进行组织培养,作为对照。内叶小块的培养基为MS+6-BA 2mg/kg+NAA0.2mgAg,可培养出稳定的四倍体大花型百合。

另一种方法是将试管苗中的鱗片剥下,浸入灭菌的0.05%秋水仙素溶液内,24h以后,再将鳞片放入0.2%秋水仙素溶液中浸3h,然后再将这些处理过的鳞片转入分化培养,促使其分化出苗,在加有0.03mg/kg NAA的培养基上鳞片出苗的繁殖系数较高。

毛百合等的试管苗,经过5〜6个月后可形成直径1.7cm左右的鳞茎,移栽成活良好,其中雨虹(Rainbow hybrid)和粉完美(Pink Perfection)的试管苗移栽后,经一年半栽培,开出了大而美丽的花朵。

这些多倍体百合植株的特征为:叶片宽厚,叶色浓绿,表面粗糙,植株矮壮,根系肥大,叶背面气孔比未做处理的植株长、宽增大两倍。检验根尖部细胞染色体由2n=24,变成2n=48。

秋水仙素为剧毒的化学诱变剂,对人的致死剂量为20mg,因此操作时必须十分谨慎,操作时要带乳胶手套、面罩防护。绝不能人口,或接触皮肤和吸入呼吸道。

2.自然多倍体百合

以正常的二倍体百合作杂交,如果其中包含有未减数的卵细胞或花粉细胞,其结果就会产生出三倍体杂种苗或四倍体种苗。由于一个配子的染色体(花粉、卵细胞任一方),未减数即已受精,受精卵细胞就包含有3套染色体,12+24=36,成为三倍体。若2种配子(花粉与卵细胞)的染色体,均为未减数所受精的细胞就含有4套染色体24+24=48,成为四倍体。

减数分裂是一个相当复杂的程序,一旦有任何差错发生,细胞分裂的过程就可能停止。这在大量正常减数分裂的花粉或卵细胞中出现的可能性是极低的,因此自然多倍体产生可能性非常小。然而,在温室栽培中,花朵开放前的最后一些日子里,随着温度的增高对百合开花植株产生的压力,未减数的配子数就可能增加。百合中不同无性系之间产生未减数配子的情况各不相同。

据Dr.van Tuyl报道,著名的亚洲系杂种康奈狄克王,在温度超过25℃时,就容易产生未减数的花粉细胞。魅丽也会产生未减数的花粉细胞。在种间关系相距很大的亲本中和种间杂种苗中三倍体种苗出现的频率较多。

在亚洲百合组合中,未减数的配子在垂花百合、宝兴百合及山丹的中出现。

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