全 文 ：紫花首楷 、 疏花鹅冠草染色
体检查中五种预处理的效果比较
甘肃省草原生态研 究所 蒋文兰
甘肃农业大学草原 系 曹致中
在利用根尖压碎法进行牧草染色体检
查中 , 为了便于染色体的计数或结构的观
测分析 ,往往使用不 同的化学药物 , 在低温
条件下对材料进行预处理 。 预处理的作用
在于 : 使 染色体相对缩短变粗 ; 阻断纺锤丝
的形成 , 得到比较多的中期分裂相 ; 改变
细胞原生质的粘滞性 , 使染色体在压片时
容易分散 , 从而做出较满意的制片 。
李正理在 《植物制片技术 》 一书 ( 19
78 ) 中介绍了常用于预处 理的 药 品 、 浓
度 、 处理时间及作用 。 李憋学在 “植物根
尖染色体 的压片法 ” 一文 ( 1 9 7 8 ) 中 , 也
介绍了常用于预处理的药品 、 浓度 、 处理
时间及方法 、 作用 , 并分别介绍了秋水仙
素 、 8一涯基嗤琳 、 对二氯苯的作用 , 又在
“ 对二氯苯在植物染色体预处 理 中 的 应
用 ” 一文 ( 1 9 8 0 ) 中专门介绍了使用对二
氯苯进行预处理的效果 、 方法和优点 。 吴
一民在 “ 秋水仙碱对植物多倍体的诱发实
验 ” 一文 ( 1 9 6 6) 中 , 提到了秋水仙碱在染
色体分散方面的作用 。 李集临在 “ 低温对
宽叶吊兰 ( C h l o r o p h g t u m 。 a p e n s e k u n
tz e ) 减数分裂的影响 ” 一文 ( 19 6 5 ) 中 ,
提到了低温对于中期分裂相染色体排列 、
收缩 、 分散的作用 。 一嗅蔡的处理效果也
见报道于 B 。 汀 。杜尔科夫 等的文章 “ 红三
叶 、 紫花首着和意大利黑麦草的染色体分
析 , ( 1 9 8 0 ) 。
上述报道分别阐述了几种预处理的作
用 ,但未进行几种预处理方法的效果比较 。
在用根尖压碎法对紫花首蓓 、 疏花鹅冠草
等牧草进行染色体数目检查时 , 究竟 那一
种预处理效果最好? 各种预处 理 较 适 宜
的处理时间是多长 ? 这即 是本 试验 探 讨
的主要问题 。 我们试图通过本试验 , 阐明
对紫花首着和疏花鹅冠草较好的预处理方
法和较适宜的处理时间 , 作为其他人制作
首楷 、 鹅冠草压片时的参考 。 也可供其他
牧草染色体检查中进行预处理时的借鉴 。
一 、 材料 、 内容及方法
1
. 材料
紫花首藉 ( M e d i e a g o s a t i v a L . )
疏花鹅冠草 ( R o e g n e r i a l a x i f l o r a
K e n g )
。
种子均来源于甘肃农业大学牧草试验
站。
2
。 内容
( 1 ) 同一种处理方法 , 不同的处理
时间 , 寻找各个处理方法中最适宜的处理
时间 。
( 2 ) 各种处理方法 (均在适宜处理
~ 6 9 ~
时间的条件下 ) 的效果比较 。
3
。方法
采用五种预处理方法并设对照 (不进
行预处理 ) , 共六种处理 。 各处理按具体
情况采用不 同的处理时间 , 具体为 :
0
.
0 5 %秋水仙素 : 1 。 5 , 4。 5 , 5 . 5小时 。
对二氯苯饱和冰溶液 : 1 . 75 , 2 · 5 ,
3
.
5 , 4 , 4
.
5 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 1 0小时 。
0
.
0 0 2 M 8一 经 基 唆 琳 : 2 , 4 , 4 . 5 ,
5 , 6 , 7
,
8 , 9 , 1 0小时 。
一嗅蔡饱和水溶液 : 2 , 3 , 3 . 5 , 4 ,
5小时 。
。一 3℃低温处理 : 24 小时 。
对照 : 不预处理 。
4
. 观察及统计
观察项 目 : 细胞分敬情 祝 。 分 色 情
况 , 染色体着色 、 分散 、 收缩情况 , 主溢
痕是否清晰 , 从而确定适宜的处理时间。
统计项目 : 用低倍镜 (1 6 x 10) 观察
5个片子 (每个片子用 一个根尖 压碎 ) ,
每个片子观察 5个视野 , 统计 25 个 视野中
各分裂时期的分裂相多少 。 由 于 数 量 过
大 , 间期 、 前期细胞数目用 文 字 表 示 ,
中 、 后 、 末期用数字表示 。
预处理效果的指标 :
( 1) 染色体收缩情况是否利于计数 。
( 2 ) 染色体是否易于分散 。
( 3 ) 主绽痕是否清晰 。
( 4 ) 中期分裂相的多少 。
这四项指标 中 , 从计数和制片角度出
发 , 最主要的应该是染色体是 否 易 于 分
散 , 其次为中期相的多少 。
5
. 实验条件的控制
要制出比较理想的压片 , 达到细胞和
染色体分散良好 , 染色体收缩适中 , 主缴
痕清晰 , 中期分裂相较多 , 这受着多种 因
素的制约和制片技术的影响 。 例如 , 细胞
的分散 , 细胞的分色 , 染色体的着色等主
要受材料的水解时间 、 染色程度及分色的
适宜与否所决定 。 如果对这些因素不加以
控制 , 则试验结果很难从预处 理 的 角 度
阐述清楚 。 因此 , 在本试验中 , 我们对除
了预处理的方式和时间以外的其他因素 ,
均采取了严格的控制 , 使实验条件尽可能 -
的保持一致 。
( 1) 采取来源相同的同一品种材料。
( 2 ) 采取基本一致的发芽温度 (1 8
_ 2 2℃ ) 。
( 3 ) 取材部位及时 间 : 取长 度为 1
一 1 . 5厘米的粗壮根尖 , 切下 0 . 5厘米根尖
进行处理 , 取材时间一般在 上午进行 。
( 4 ) 预处理温度 : 一般在室温下进
行 , 保持在 10 一 20 ℃范围内 (除对温度有
特别要求的低温和一嗅蔡处理 ) 。
( 5 ) 制片方法 : 均采用铁矾苏木精
压碎法 :
① 水解时间及温度 : 紫花首着水解
时间为 18 分钟 , 鹤冠草为20 分 。 温度均为
6 0℃ 。
② 媒染情况 : 媒染液采用 2 %铁矾
水溶液 ; 温度为 3 0一切℃ ; 紫花首蓓媒染
时间为 2小时 , 鹅冠草为 1 . 5小时 。
③ 染色时间 : 各 材料均用 0 . 5% 苏
木精室温下染色 1 2小时以上 。
④ 分色坎化 : 用 4 5%醋酸进行分色 ,
分色时间凭经验掌握 , 以分色清晰 , 细胞
易于分散为度 。
二 、 结 果
1
. 根据大量压片确定紫花 首 着 的 染
色体数目为 2n ~ 3 2 ; 疏花鹅冠草为 2n 二 2 8 。
2
. 预处理效果及适宜处理时间 , 实验
结果详见表 1和表 2 。
三 、 讨 论
1
. 关于预处理效果的分析及适宜处理
时间的确定
wt 7 0 e
紫花首蓓 :
竺些垦一一…芍…较好 {较差 }差 }
处 理 方 法
对二氯苯饱和水溶液
0
.
05 %秋水仙素
低温 O ~3℃
0
。
0 02 M8
一羚基喳琳
一澳蔡饱和水溶液
不处理
适宜处理时间
4小时
1
.
5小时
2 4小时
2一 3 .5小时
疏花鹅冠草 :
进里整兰- …节 …竿 …较差 }差 }
处 理 方 法
对二氯苯饱和水溶液 ,
。 . 0 5 %秋水仙素水溶液
低温 O~ 3℃
一嗅蔡饱和水溶液
O
。
O o ZM S
一经基嗤琳
不处理
适宜处理时间
4小时
4
.
5小时
2 4小时
3小时
3小时
要进行各种预处理方法的效果比较 ,
必须使各种预处理都处在同一水平上 , 即
处在各自的效果最好的适宜处理时间的情
况下来进行比较 。 这就需要首先确定判断
预处理 的效果好坏的指标和确 定 各种 预
处理的适宜的处理时间 。 因为处理是否适
宜 , 直接影响到染色体的收缩 、 分散 、 中
期相的多少等 。反过来 , 染色体的收缩 、 分
散 、 中期相的多少 ,后 、 末期分裂相的多少
等 , 又是判断处理是否适宜的指标 。 对预
处理效果的分析 , 李慰学先生提出以下几
点看法 :
处理适宜 : 停留于中期的分裂相比较
多 , 染色体在压片时容易分 散 , 缩 短 适
中 , 隘哀清晰 , 在整个制片中只见到有间
.核期 、 前期和中期的分裂相 , 见不到后期
,和末期的分裂相 。
’处理不足 : 通常中期分裂相较少 , 而
且在制片中可见到后期和末期的分裂相 ,
染色体缩短甚微而不易分 散 , 说 明 药 物
并未起到阻止纺锤体形 成 的 作 用 , 主要
原 因 是 处 理时间不够长或药物变质失效
所致 。
处理过度 : 中期分裂相较多 , 见不到
后期和末期的分裂相 , 染色体缩得很短 ,
缘痕不清晰 。 压片时可见到部分或甚至全
部染色体粘连或聚缩成团 , 即使重敲紧压
也不能使其完全分散 。 主要是处理时间太
长 。 本实验中 , 我们就是根据李愁学先生
关于区分处理不足 、 适宜 、 过度的标准 ,
来分析紫花首着 、 疏花鹅冠草的预处理效
果 , 以确定适宜的处理时间的。
鹅冠草各种预处理效果的分析情况与
上述论述情况吻合 。
紫花首蓓各种预处理效果的分析与上
述几点论述大体符合 , 但有 以 下几 点 不
同 :
( 1) 有些预处理在处理时间较长 ,
~ 7 1 ~
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人琳
染色体收缩很短的情况下 , 后末期分裂相
仍然可见或较多。
( 2 ) 对二氯苯 适宜的处 理时间为 4
小时 ,但 当处理时间延长至 8 一 1 0小时时 ,
虽然大部分细胞染色体不易分散 , 但有部
分 细胞染色体很容易分散 , 往往 也能做出
很好的压片 。
( 3 ) 同一材料 , 在同样的处理条件
下 , 不 同根尖的染色体收缩 、 分散情况有
时并不一致 。
2
。 同一材料不同预处理效果的比较
疏花鹅冠草
处理效果最好的是秋水仙素和对二氯
苯 , 染色体收缩短而直 , 易分散 , 主溢痕
清晰 , 几乎所有中期分裂相的染色单体都
清晰可见 , 中期分裂相较多 。 一澳茶处理
稍次 , 染色体收缩好 , 易分散 , 主溢痕清
晰 , 中期相较多 (少于前两个处理 ) , 但
染色单体往往不易见到 。 低温处 理 又 稍
次 , 虽然染色体收缩 、 分散都很好 , 染色
单体可见 , 但中期相少于前 三 项 处 理 。
8 一 轻基哇琳处理较差 , 染色体较长 , 多弯
曲 , 分散较差 , 中期相也少 。 不处理的鹅
冠草染色体细长 , 互相纠缠 , 无法分散和
计数 。
紫花首着
处理效果最好的是对二氯苯 、 秋水仙
素低温处理 。 其共同特点是染 色 体 收 缩
好、 易分散 。 特别是对二氯苯 , 中期相积
累最多。 8 一 轻基哇琳处理的染色体收缩和
分散也好 , 但明显的缺点是中期相积累少 。
一澳蔡处理效果与 8 一 羚基 唆琳相 近 , 但
后期分裂相较多。
四 、 实验小结
疏花鹅冠草和紫花首着较好的预处理
方法和适宜处理时间如下 .
疏花鹅冠草
。 。 05 %秋水仙素水溶液处理 4 . 5小时
对二氯苯饱和水溶液 4小时
一澳蔡饱和水溶液 3小时
o一 3℃低温 24 小时
紫花首着
对二氯苯饱和水溶液 4小时
0
。 。 5%秋水仙素水溶液 1 . 5小时
0一 3℃低温 24 小时
图1 。 疏花鹅冠草根尖细胞染色体 ( Z n = 4 x = 28 , 秋水仙累钡处理 4 。 5小时 ) 。
图 2。 疏花鹅冠草根尖细胞染色体 ( 2n 二 4 x ~ 28 , 对二氯苯预处理 4小时 ) 。
图 3 . 紫花首蓓根尖细胞染色体 ( 2n ” 4 x = 32 , 秋水仙素预处理 1 . 6小时 ) 。
(下转 5 7页 )
~ 7 6 ~
表三 白草移根栽培抽样调查表赢赢森涵茹耐下一仁球行夸育一{一一卜一一阵鱼迷兰巴巡兰卜堰兰生{三塑兰乙卜三里塑 -移 很 1 5月 “ 1日 { 6月 19 日 1 “ 1 [ ” 6 8… 1 27 · 8{ 47 61 13 7
表 四 白草直播抽样调查表
第 一 年 第 二 年
播种方法播种时间出苗时间 种 子 出苗株数 成熟期 株 高 株 数 株 高
出苗率 (株 /米 :) 株 数 (厘米) (株 /米 “ ) (厘米)
(株 /米 ’ )
撒 播 5月 3 2日 6月 2 4日 8 4% 1 21 52 4 6 4 4 213 7
行 播 5月 3 2日 6月 2 4日 8 4% 1 417 4 4 6 47 1 63 7
4
.管理 :人工种植的白草 , 夏季一般
不进行浇灌和中耕除乳 长势旺盛 。 4一 6年生的白草地出现板结的地块 , 可进行耕
翻松土 , 或用刨取草根的方法进行更新 。
五 、 利 用 前 景
1
。 白草是多年生稳定优质高产牧草 ,
栽培技术简单 , 管理粗放 , 适宜在人工草
场和饲草饲料基地栽培 。
2
. 现在草原上许多弃耕地严重沙化 ,
使草原生态遭到破坏 。 白草最适宜在弃耕
地上生长 , 形成纯群落 , 草群高度 、 密度
和产量都比周围草场高一倍 以上 。 在弃耕
前和撩荒地种植白草 , 是防止沙化 , 多产
牧草 , 发展草原生态的有效措施 。
3
。 白草适宜在植被稀疏 , 土壤疏松的 ’
草场上生长 。 根茎发达 , 漫延迅速 。 采用
白草治沙和保持水土效果良好 。 草原上有
许多草场巳经沙化 , 在沙化地 区 补 播 白
草 , 2一 3年内可形成次生群落或纯群落 ,
迅速恢复草场生态平衡 。
(上接 7 5页 )
参考资料
〔 1 〕 李正理 , 19 7 5 : 植物 制 片 技
术 , 科学出版社。
〔 2 」李憋学 , 19 78 : 植物根尖染色体的
压片法 , 遗传 与育种 , 第三期 。
〔 3 〕 李憋学 , 1 9 8 0 , 对二氯苯在植
物染色体预处理中的应用 , 遗
传 , 第六期 。
〔 4 〕 吴一民 , 1 9 6 6 : 秋水仙碱对植
物多倍体的诱发实验 , 生物学
通报 , 第一期 。
〔 5 〕 李集临 , 1 9 6 5 : 低温对于宽叶
吊 兰 ( C h l o r o p h y t u m e a p e n s e
K u n t z e ) 减 数 分 裂的影 响 ,
植物学报 , 第 13 卷 , 第三期 。
〔 6 〕 海斯等著 (庄巧生等译 ) , 2 9 6 4 : .
植物育种学 , 农业出版社 。
〔 7 〕 B . 口 . 杜尔科夫等 (曹 致 中
译 ) 1 9 81 : 红三叶、 紫花首猎租
意大利黑麦草的染色体分析 ,
国外畜牧 学一草 原 , 第 2期 。
~ 5 7 ~