全 文 ：摇 核 农 学 报摇 圆园员源袁圆愿渊缘冤院园苑源怨 耀 园苑缘远允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
收稿日期院圆园员猿鄄园愿鄄园怨摇 接受日期院圆园员源鄄园员鄄园愿
基金项目院国家自然科学基金渊猿员园园园猿园远冤袁高等学校全国优秀博士学位论文作者专项资金渊圆园员圆远苑冤
作者简介院李赟袁男袁主要从事林木倍性育种研究遥 耘鄄皂葬蚤造院 造蚤赠怎灶员猿远缘岳 员远猿援 糟燥皂
通讯作者院王君袁男袁副教授袁主要从事林木倍性育种与细胞遗传学研究遥 耘鄄皂葬蚤造院 憎葬灶早躁怎灶岳 遭躁枣怎援 藻凿怎援 糟灶
文章编号院员园园园鄄愿缘缘员渊圆园员源冤园缘鄄园苑源怨鄄园愿
秋水仙碱诱导银白杨花粉染色体加倍
及其细胞学效应研究
李摇 赟员 摇 郭摇 倩圆 摇 王摇 君员 摇 田摇 菊圆 摇 康向阳员
渊员 北京林业大学生物科学与技术学院 辕林木育种国家工程实验室 辕林木花卉遗传育种教育部重点实验室袁
北京摇 员园园园愿猿曰圆 北京林业大学林学院袁北京摇 员园园园愿猿冤
摘摇 要院为推动银白杨倍性育种进展袁利用秋水仙碱溶液注射处理袁对银白杨花粉染色体加倍技术进行了
研究袁并通过常规压片及间接免疫荧光技术观察了秋水仙碱处理对小孢子母细胞染色体行为和微管骨
架分布的影响遥 结果表明院渊员冤施加秋水仙碱处理可诱导银白杨花粉染色体加倍袁在小孢子母细胞减数
分裂细线末期 原粗线期施加 园郾 缘豫秋水仙碱溶液注射处理 苑 次袁可获得最高达 愿圆郾 圆猿豫的 圆灶 花粉遥 由
于注射处理 缘 次与 苑 次诱导效果差异不显著袁从节约成本和降低毒害考虑袁在实际应用中以 园郾 缘豫秋水
仙碱溶液注射处理 缘 次为宜曰渊圆冤秋水仙碱处理导致银白杨小孢子母细胞减数分裂过程染色体行为异
常袁包括双线期细胞核仁数目增多尧微核形成袁终变期染色体紧贴核仁袁中期 陨染色体发生极度收缩聚集
成团曰渊猿冤受秋水仙碱影响袁银白杨小孢子母细胞细胞质微管骨架分布发生紊乱遥 粗线期小孢子母细胞
内微管骨架不再呈网状均匀分布于细胞质袁而是聚集呈短带状袁从而失去对染色体行为的控制遥
关键词院银白杨曰花粉染色体加倍曰秋水仙碱曰染色体行为曰微管骨架
阅韵陨院员园郾 员员愿远怨 辕 躁援 蚤泽泽灶援 员园园鄄愿缘缘员郾 圆园员源郾 园缘援 园苑源怨
摇 摇 多倍化是植物进化与物种形成的重要推动力咱员暂 遥
利用 圆灶配子的有性多倍化过程是植物多倍体形成最
重要的途径之一遥 植物 圆灶 配子在野生优良种质资源
利用尧克服杂交困难尧保持杂种优势等方面具有突出作
用咱圆 原 怨暂 袁同时也是培育植物新品种的重要手段遥 因此袁
有关 圆灶配子的形成与利用研究日益受到重视遥
杨树作为重要的速生丰产林树种袁在我国林业建
设中发挥巨大作用遥 我国杨树人工林栽培面积已超过
苑园园万 澡皂圆袁位居世界第一咱员园暂 遥 同时袁林业产业的发展
对高抗尧优质杨树新品种的需求愈加巨大遥 朱之悌
等咱员员暂利用毛白杨未减数 圆灶 花粉回交选育了 月猿园员 等
三倍体毛白杨无性系袁其在材积增益尧抗性尧材性等方
面较二倍体均具有明显优势遥 近年来袁欧美杨 陨 原 圆员源
渊孕援 伊 藻怎则葬皂藻则蚤糟葬灶葬 耶 陨 原 圆员源 爷冤尧中林 源远 渊 孕援 伊
藻怎则葬皂藻则蚤糟葬灶葬 耶 在澡燥灶早造蚤灶 原 源远 爷冤尧 沙 兰 杨 渊 孕援 伊
藻怎则葬皂藻则蚤糟葬灶葬 耶 杂葬糟则葬怎 苑怨 爷冤尧 武 黑 员 号 渊 孕援 伊
藻怎则葬皂藻则蚤糟葬灶葬 耶 宰怎澡藻蚤 原 员 爷冤尧 廊 坊 猿 号 渊 孕援 伊
造葬灶早枣葬灶早藻灶泽蚤泽 原猿冤等一系列著名杨树品种相继被证明
是三倍体咱员圆 原 员猿暂 袁并推测由于早春低温诱发单倍体花粉
加倍形成的 圆灶花粉可能在这些天然三倍体形成过程
中发挥重要作用咱员猿暂 遥 由此可见袁利用 圆灶 配子的三倍
体育种途径在杨树新品种选育方面价值巨大遥
银白杨渊孕援 葬造遭葬冤是白杨派渊泽藻糟贼蚤燥灶 责燥责怎造怎泽冤重要
树种袁广泛分布于欧洲东南部尧亚洲西北部及北非袁具
树形高大尧根系发达尧耐严寒及干旱气候尧萌蘖力强且
材质优良等特点袁经济价值较高咱员源暂 遥 增葬灶 阅蚤造造藻憎蚤躁灶咱员缘暂
曾在银白杨中发现天然未减数渊圆灶冤花粉的存在袁并通
过杂交获得了三倍体苗木遥 然而袁天然 圆灶花粉的发生
频率毕竟很低袁难以满足多倍体高效诱导需求遥 为提
高银白杨 圆灶花粉频率袁张磊等咱员远暂曾对高温处理诱导
银白杨花粉染色体加倍技术进行探索袁但其 圆灶花粉得
率最高仅 猿怨郾 远豫 袁且花粉量很少袁研究缺乏实际应用
价值遥 秋水仙碱作为一种重要的多倍体诱变剂袁被广
泛应用于植物多倍体诱导研究咱员苑 原 员愿暂 遥 目前袁通过秋水
怨源苑
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
仙碱处理袁已成功实现欧洲山杨渊孕援 贼则藻皂怎造葬冤尧美洲山
杨渊孕援 贼则藻皂怎造燥蚤凿藻泽冤尧美洲黑杨渊孕援 凿藻造贼燥蚤凿泽冤尧毛新杨
渊 孕援 贼燥皂藻灶贼燥泽葬 伊 孕援 遭燥造造藻葬灶葬 冤尧 大 青 杨 渊 孕援
怎泽泽怎则蚤藻灶泽蚤泽冤尧小青杨渊孕援 责泽藻怎凿燥鄄泽蚤皂燥灶蚤蚤冤尧群众杨渊孕援 伊
责燥责怎造葬则蚤泽冤等杨树花粉染色体加倍袁且 圆灶 花粉诱导率
均较高袁部分树种还通过杂交获得了三倍体植
株咱员愿 原 圆猿暂 遥 本研究对秋水仙碱处理诱导银白杨花粉染
色体加倍技术进行探索袁并结合常规压片和间接免疫
荧光技术初步分析了秋水仙碱诱变对小孢子母细胞染
色体行为和细胞骨架分布的影响袁为进一步开展银白
杨多倍体育种提供技术支持遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 材料
研究所用材料银白杨雄花枝采集于北京林业大学
校园遥 员 月下旬采集花芽饱满尧无病虫害的健壮雄花
枝袁温室渊员园 耀 圆园益冤水培遥
注院粤援 未处理花序上收集的花粉曰月援 秋水仙碱处理花序上收集的花粉遥
晕燥贼藻院 粤援 孕燥造造藻灶 糟燥造造藻糟贼藻凿 枣则燥皂 怎灶贼则藻葬贼藻凿 糟葬贼噪蚤灶泽曰 月援 孕燥造造藻灶 糟燥造造藻糟贼藻凿 枣则燥皂 糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻鄄贼则藻葬贼藻凿 糟葬贼噪蚤灶泽援
图 员摇 银白杨正常花粉及秋水仙碱诱导 圆灶花粉渊标尺 越缘园滋皂冤
云蚤早援 员摇 晕燥则皂葬造 责燥造造藻灶 葬灶凿 糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻鄄蚤灶凿怎糟藻凿 圆灶 责燥造造藻灶 燥枣 孕援 葬造遭葬 渊月葬则泽 越缘园滋皂冤
员郾 圆摇 方法
员郾 圆郾 员摇 小孢子母细胞减数分裂时期观察摇 在温室内
水培银白杨雄花枝袁每日 愿院园园 原 圆园院园园 之间每隔 圆澡 用
卡诺固定液渊乙醇颐 乙酸 越 猿颐 员冤固定一次袁圆园院园园 原次
日 愿院园园 每隔 猿澡固定一次袁每次固定 猿 耀 缘 个花芽袁采
用醋酸洋红压片法跟踪观察遥 由于银白杨雄花芽内小
孢子母细胞减数分裂过程存在不同步性袁故以全部分
裂相中占比例最高的减数分裂时期作为该花芽的代表
时期遥
员郾 圆郾 圆摇 秋水仙碱处理摇 参考张磊等咱员远暂的研究袁综合
利用花药颜色和临时压片确定小孢子母细胞减数分裂
时期袁对减数分裂处于细线早期尧细线末期 原粗线期尧
终变期 原中期 陨的银白杨雄花芽施以秋水仙碱注射处
理袁注射采用 员皂蕴 注射器袁由花芽顶部鳞片开口处将
针头扎直花芽中下部袁秋水仙碱溶液渊蒸馏水配制冤浓
度分别为 园尧园郾 员豫 尧园郾 猿豫和 园郾 缘豫 袁连续注射 猿尧缘 和 苑
次袁注射量以药剂溢出为限袁每次注射间隔 源 澡遥 每处
理重复 猿 次遥 将处理的花枝于温室内继续水培袁直至
花药开裂散粉袁收集花粉袁统计 圆灶花粉比率遥
员郾 圆郾 猿摇 圆灶花粉统计摇 收集不同处理银白杨花粉袁分
别制成 缘 个临时涂片袁每涂片随机观察 缘 个视野袁根据
杨树 圆灶花粉与正常花粉在直径上的明显差异咱圆源 原 圆缘暂 袁
统计 圆灶花粉的发生频率袁每个处理花粉统计量不低于
圆园园园 粒遥
员郾 圆郾 源援 摇 微管骨架观察摇 参照 宰葬灶早 等咱圆远 原 圆苑暂的方法袁
对未处理及施加 园郾 缘豫秋水仙碱注射处理 缘 次的银白
杨小孢子母细胞减数分裂粗线期细胞微管骨架差异进
行观察遥
员郾 圆郾 缘摇 数据处理与统计分析摇 将 圆灶花粉频率进行反
正弦平方根转换袁对其进行始处理时期尧秋水仙碱浓度
及注射次数的多因素方差分析袁对差异显著 渊 孕 约
园郾 园缘冤的因素作 蕴杂阅 多重比较遥 所有分析均采用
杂孕杂杂员愿郾 园 软件完成遥
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 秋水仙碱诱导银白杨花粉染色体加倍
由表 员 可知袁尽管银白杨能自发产生 园郾 员苑豫的 圆灶
园缘苑
摇 缘 期 秋水仙碱诱导银白杨花粉染色体加倍及其细胞学效应研究
表 员摇 秋水仙碱溶液注射法处理银白杨雄花芽诱导 圆灶花粉
栽葬遭造藻 员摇 陨灶凿怎糟贼蚤燥灶 燥枣 圆灶 责燥造造藻灶 遭赠 蚤灶躁藻糟贼蚤灶早 糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻 泽燥造怎贼蚤燥灶 贼燥 皂葬造藻 枣造燥憎藻则 遭怎凿 燥枣 孕援 葬造遭葬
始处理时期
杂贼葬早藻泽 枣燥则 贼则藻葬贼皂藻灶贼泽
秋水仙碱浓度
悦燥灶糟藻灶贼则葬贼蚤燥灶 燥枣
糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻 辕 豫
注射次数
栽蚤皂藻泽 枣燥则 蚤灶躁藻糟贼蚤燥灶
圆灶花粉比率
云则藻择怎藻灶糟赠 燥枣 圆灶 责燥造造藻灶 辕 豫
重复 陨
砸藻责藻葬贼 陨
重复 陨陨
砸藻责藻葬贼 陨陨
重复 陨陨陨
砸藻责藻葬贼 陨陨陨
平均
酝藻葬灶 依 杂耘
细线早期 园 猿 园援 员员 园援 员怨 园援 圆圆 园援 员苑 依 园援 园猿
耘葬则造赠 造藻责贼燥贼藻灶藻 缘 园援 员怨 园援 猿员 园援 员源 园援 圆员 依 园援 园缘
苑 园援 圆猿 园援 圆苑 园援 圆源 园援 圆缘 依 园援 园员
园援 员 猿 圆援 圆苑 圆援 员源 员援 猿缘 员援 怨圆 依 园援 圆怨
缘 源援 远园 猿援 猿圆 猿援 员缘 猿援 远怨 依 园援 源远
苑 苑援 园源 员园援 员圆 源援 愿远 苑援 猿源 依 员援 缘猿
园援 猿 猿 员员援 猿源 苑援 缘远 怨援 苑苑 怨援 缘远 依 员援 员园
缘 员圆援 远苑 员园援 猿猿 员源援 圆员 员圆援 源园 依 员援 员猿
苑 原 圆猿援 员源 圆圆援 苑源 圆圆援 怨源 依 园援 圆园
园援 缘 猿 员圆援 苑苑 员圆援 缘怨 员怨援 远圆 员源援 怨怨 依 圆援 猿员
缘 圆苑援 怨圆 圆圆援 猿猿 圆员援 苑怨 圆源援 园员 依 员援 怨远
苑 原 原 猿员援 远员 猿员援 远员
细线末期 原粗线期 园 猿 园援 圆源 园援 员缘 园援 猿员 园援 圆猿 依 园援 园缘
蕴葬贼藻 造藻责贼燥贼藻灶藻鄄孕葬糟澡赠贼藻灶藻 缘 园援 员源 园援 猿猿 园援 猿缘 园援 圆苑 依 园援 园苑
苑 园援 猿员 园援 远圆 园援 猿源 园援 源圆 依 园援 员园
园援 员 猿 员圆援 缘猿 员园援 源圆 员远援 源源 员猿援 员猿 依 员援 苑远
缘 圆缘援 远缘 圆员援 源圆 圆员援 员苑 圆圆援 苑缘 依 员援 源缘
苑 猿员援 圆缘 圆猿援 园缘 猿圆援 苑愿 圆怨援 园猿 依 猿援 园圆
园援 猿 猿 猿员援 远员 源圆援 圆圆 猿圆援 员源 猿缘援 猿圆 依 猿援 源缘
缘 源缘援 愿愿 缘园援 远苑 源怨援 苑苑 源愿援 苑苑 依 员援 源苑
苑 缘苑援 源怨 苑园援 圆缘 原 远猿援 愿苑 依 远援 猿愿
园援 缘 猿 源缘援 园源 猿苑援 圆怨 源源援 源源 源圆援 圆远 依 圆援 源怨
缘 苑苑援 怨远 远缘援 怨怨 苑怨援 苑源 苑源援 缘远 依 源援 猿圆
苑 愿圆援 圆猿 原 原 愿圆援 圆猿
终变期 原中期 陨 园 猿 园援 员苑 园援 圆苑 园援 猿园 园援 圆缘 依 园援 园源
阅蚤葬噪蚤灶藻泽蚤泽鄄酝藻贼葬责澡葬泽藻 陨 缘 园援 圆苑 园援 猿员 园援 猿怨 园援 猿圆 依 园援 园源
苑 园援 猿猿 园援 猿员 园援 猿缘 园援 猿猿 依 园援 园员
园援 员 猿 苑援 缘源 员园援 缘苑 远援 圆缘 愿援 员圆 依 员援 圆愿
缘 员圆援 源员 员远援 猿怨 员远援 园苑 员源援 怨远 依 员援 圆愿
苑 员远援 缘圆 圆园援 远猿 员苑援 苑远 员愿援 猿园 依 员援 圆圆
园援 猿 猿 员远援 圆园 圆苑援 猿远 员怨援 源源 圆员援 园园 依 猿援 猿员
缘 源园援 员源 圆怨援 缘源 猿员援 源愿 猿猿援 苑圆 依 猿援 圆远
苑 源缘援 苑怨 原 源苑援 源 源远援 远园 依 园援 愿员
园援 缘 猿 猿怨援 园猿 圆猿援 圆猿 猿园援 圆苑 猿园援 愿源 依 源援 缘
缘 源怨援 缘缘 猿远援 圆园 源猿援 源猿 源猿援 园远 依 猿援 愿远
苑 原 缘缘援 怨圆 缘圆援 苑苑 缘源援 猿缘 依 员援 缘愿
未处理
哉灶贼则藻葬贼藻凿 园援 员员 园援 员苑 园援 圆源 园援 员苑 依 园援 园源
员缘苑
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
表 圆摇 诱导银白杨花粉染色体加倍的始处理时期尧秋水仙碱浓度及注射次数方差分析
栽葬遭造藻 圆摇 灾葬则蚤葬灶糟藻 葬灶葬造赠泽蚤泽 燥枣 藻枣枣藻糟贼泽 燥枣 责燥造造藻灶 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻 凿燥怎遭造蚤灶早 蚤灶 泽贼葬早藻泽袁 糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼蚤燥灶
葬灶凿 蚤灶躁藻糟贼蚤燥灶 贼蚤皂藻泽 燥枣 孕援 葬造遭葬
变异来源
杂燥怎则糟藻 燥枣 增葬则蚤葬贼蚤燥灶
自由度
凿枣
平方和
杂杂
均方
酝杂 云 杂蚤早援
始处理时期
杂贼葬早藻泽 枣燥则 贼则藻葬贼皂藻灶贼泽 圆 猿苑怨源郾 圆员怨 员愿怨苑郾 员园怨 远圆郾 缘猿苑 园郾 园园园鄢鄢
秋水仙碱浓度
悦燥灶糟藻灶贼则葬贼蚤燥灶 燥枣 糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻 猿 圆园猿怨愿郾 愿源源 远苑怨怨郾 远员缘 圆圆源郾 员源远 园郾 园园园鄢鄢
注射次数
栽蚤皂藻泽 枣燥则 蚤灶躁藻糟贼蚤燥灶 圆 员源圆苑郾 缘愿源 苑员猿郾 苑怨圆 圆猿郾 缘猿园 园郾 园园园鄢鄢
机误
耘则则燥则 怨圆 圆苑怨园郾 愿苑源 猿园郾 猿猿远
摇 摇 注院鄢鄢表示差异极显著渊孕 约 园郾 园员冤遥
晕燥贼藻院 鄢鄢砸藻责则藻泽藻灶贼 泽贼葬贼蚤泽贼蚤糟葬造造赠 澡蚤早澡造赠 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻泽 葬贼 孕 约 园郾 园员援
表 猿摇 诱导银白杨花粉染色体加倍的始处理时期尧秋水仙碱浓度及注射次数多重比较
栽葬遭造藻 猿摇 酝怎造贼蚤责造藻 糟燥皂责葬则蚤泽燥灶泽 燥枣 藻枣枣藻糟贼泽 燥枣 责燥造造藻灶 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻 凿燥怎遭造蚤灶早 蚤灶 泽贼葬早藻泽袁 糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼蚤燥灶
葬灶凿 蚤灶躁藻糟贼蚤燥灶 贼蚤皂藻泽 燥枣 孕援 葬造遭葬 辕 豫
始处理时期
杂贼葬早藻泽 枣燥则 贼则藻葬贼皂藻灶贼泽
圆灶花粉得率
云则藻择怎藻灶糟赠 燥枣 圆灶 责燥造造藻灶
秋水仙碱浓度
悦燥灶糟藻灶贼则葬贼蚤燥灶 燥枣 糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻
圆灶花粉得率
云则藻择怎藻灶糟赠 燥枣 圆灶 责燥造造藻灶
注射次数
栽蚤皂藻泽 枣燥则 蚤灶躁藻糟贼蚤燥灶
圆灶花粉得率
云则藻择怎藻灶糟赠 燥枣 圆灶 责燥造造藻灶
细线末期 原粗线期
蕴葬贼藻 造藻责贼燥贼藻灶藻鄄孕葬糟澡赠贼藻灶藻
猿园郾 远员 粤 园郾 缘 源员郾 源源 粤 苑 圆猿郾 源源 粤
终变期 原中期 陨
阅蚤葬噪蚤灶藻泽泽鄄酝藻贼葬责澡葬泽藻 陨
圆员郾 园圆 月 园郾 猿 猿员郾 圆员 月 缘 圆猿郾 圆猿 粤
细线早期
耘葬则造赠 造藻责贼燥贼藻灶藻
怨郾 员猿 悦 园郾 员 员猿郾 圆缘 悦 猿 员源郾 愿圆 月
园 园郾 圆苑 阅
摇 摇 注院不同大写字母表示差异极显著渊孕 约 园郾 园员冤遥
晕燥贼藻院 阅蚤枣枣藻则藻灶贼 糟葬责蚤贼葬造 造藻贼贼藻则泽 则藻责则藻泽藻灶贼 泽贼葬贼蚤泽贼蚤糟葬造造赠 澡蚤早澡造赠 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻泽 葬贼 孕 约 园郾 园员援
花粉渊图 员 原 粤冤袁但经秋水仙碱处理后袁圆灶 花粉比率
均有所增加渊图 员 原 月冤袁表明秋水仙碱溶液注射法可
以诱导银白杨花粉染色体加倍袁最高 圆灶 花粉比率达
愿圆郾 圆猿豫 遥 在注射蒸馏水的对照处理中也产生了一定
比例的 圆灶花粉渊表 员冤袁说明注射操作对花芽造成的
机械损伤以及蒸馏水填充造成的短暂无氧环境可能
对小孢子母细胞的正常发育也造成一定的影响袁从而
导致 圆灶花粉的产生遥
银白杨小孢子母细胞减数分裂不同时期经秋水
仙碱处理后均可产生一定比率的 圆灶 花粉袁在小孢子
母细胞刚进入减数分裂时渊即细线早期冤施加处理最
高能获得 猿员郾 远员豫的 圆灶 花粉袁当减数分裂处于细线
末期 原 粗线期时施加处理袁 圆灶 花粉比率可达
愿圆郾 圆猿豫 袁而随着减数分裂的进行袁以终变期 原中期 陨
母细胞为始处理时期时袁最高 圆灶 花粉得率为
缘缘郾 怨圆豫 袁方差分析表明袁不同始处理时期的诱导效果
存在极显著差异渊孕 约 园郾 园园员袁表 圆冤袁其中以减数分裂
细线末期 原粗线期作为始处理时期的诱导效果极显
著优于其他始处理时期渊表 猿冤遥
处理强度同样对银白杨花粉染色体加倍效果产
生重要影响遥 方差分析表明袁不同秋水仙碱溶液浓度
处理诱导 圆灶 花粉得率存在极显著差异渊孕 约 园郾 园园员袁
表 圆冤袁其中以 园郾 缘豫浓度秋水仙碱溶液处理效果最
佳袁极显著优于其他浓度渊表 猿冤曰不同注射次数间处
理效果差异也达极显著水平渊孕 约 园郾 园园员袁表 圆冤袁多重
比较发现注射 缘 次和 苑 次间效果无显著差异袁但均极
显著优于注射 猿 次渊表 猿冤遥 以始处理为细线末期 原
粗线期的系列处理为例袁随着秋水仙碱浓度从 园 增加
圆缘苑
摇 缘 期 秋水仙碱诱导银白杨花粉染色体加倍及其细胞学效应研究
至 园郾 缘豫 袁在均注射 缘 次的情况下袁圆灶 花粉诱导率从
园郾 圆苑豫提升到 苑源郾 缘远豫 袁而在采用 园郾 缘豫秋水仙碱溶
液的各处理间袁随着注射次数的增加袁圆灶 花粉频率由
源圆郾 圆远豫提高至 愿圆郾 圆猿豫 遥 然而袁随着秋水仙碱处理
强度的提高袁药剂对细胞的毒害作用增强袁部分处理
未能收到花粉遥 因此袁从节约成本和降低毒害考虑袁
在开展银白杨花粉染色体加倍工作时以 园郾 缘豫秋水
仙碱溶液注射处理 缘 次为宜遥
注院粤援 正常粗线期细胞曰月援 正常双线期细胞曰悦援 正常终变期细胞曰阅援 正常中期 陨细胞曰耘援 秋水仙碱处理的双线期细胞袁细胞核内具多个
核仁曰云援 秋水仙碱处理的双线期细胞袁箭头示微核曰郧援 秋水仙碱处理的终变期细胞袁染色体紧贴核仁袁箭头示微核曰匀援 秋水仙碱处理的
摇 摇 摇 摇 终变期细胞袁染色体紧贴核仁袁箭头示微核援
晕燥贼藻院 粤援 晕燥则皂葬造 责葬糟澡赠贼藻灶藻 糟藻造造曰 月援 晕燥则皂葬造 凿蚤责造燥贼藻灶藻 糟藻造造曰 悦援 晕燥则皂葬造 凿蚤葬噪蚤灶藻泽蚤泽 糟藻造造曰 阅援 晕燥则皂葬造 皂藻贼葬责澡葬泽藻 陨 糟藻造造曰 耘援 悦燥造糟澡蚤糟蚤灶藻鄄贼则藻葬贼藻凿
凿蚤责造燥贼藻灶藻 糟藻造造 憎蚤贼澡 皂怎造贼蚤责造藻 灶怎糟造藻燥造蚤曰 云援 悦燥造糟澡蚤糟蚤灶藻鄄贼则藻葬贼藻凿 凿蚤责造燥贼藻灶藻 糟藻造造袁 贼澡藻 葬则则燥憎 泽澡燥憎蚤灶早 皂蚤糟则燥灶怎糟造藻怎泽曰 郧援 悦燥造糟澡蚤糟蚤灶藻鄄贼则藻葬贼藻凿 凿蚤葬噪蚤灶藻泽蚤泽 糟藻造造
憎蚤贼澡 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻泽 糟造蚤灶早蚤灶早 贼燥 贼澡藻 灶怎糟造藻燥造怎泽袁 贼澡藻 葬则则燥憎 泽澡燥憎蚤灶早 皂蚤糟则燥灶怎糟造藻怎泽曰 匀援 悦燥造糟澡蚤糟蚤灶藻鄄贼则藻葬贼藻凿 皂藻贼葬责澡葬泽藻 陨 糟藻造造袁 贼澡藻 葬则则燥憎泽 泽澡燥憎蚤灶早
摇 摇 摇 摇 皂蚤糟则燥灶怎糟造藻蚤援
图 圆摇 秋水仙碱处理对银白杨小孢子母细胞减数分裂染色体行为的影响渊标尺 越员园滋皂冤
云蚤早援 圆摇 耘枣枣藻糟贼 燥枣 糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻 贼则藻葬贼皂藻灶贼 贼燥 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻 遭藻澡葬增蚤燥则泽 燥枣 皂蚤糟则燥泽责燥则燥糟赠贼藻 皂藻蚤燥泽蚤泽 燥枣 孕援 葬造遭葬 渊月葬则泽 越员园滋皂冤
圆郾 圆摇 秋水仙碱处理对小孢子母细胞减数分裂的影响
施加秋水仙碱处理对银白杨小孢子母细胞减数
分裂染色体行为造成影响遥 正常发育情况下袁银白杨
小孢子母细胞减数分裂粗线期同源染色体联会袁二价
体收缩变粗袁染色较深袁单个核仁呈较大的球形渊图 圆
原 粤冤曰双线期同源染色体相互排斥袁发生过交换的部
位连在一起袁可观察到交叉结渊图 圆 原 月冤曰终变期袁二
价体高度聚缩并分散到核的边缘袁可观察到数条与核
仁相连的染色体渊图 圆 原 悦冤曰中期 陨袁同源染色体由纺
锤丝牵引排列到赤道板两侧渊图 圆 原 阅冤遥 经秋水仙
碱处理后袁观察到双线期细胞核中核仁数目增多渊图
圆 原 耘冤袁并且在部分细胞中有微核形成渊图 圆 原 云冤曰终
变期染色体不再分散到核边缘袁而是紧贴核仁分布
渊图 圆 原 郧冤遥 中期 陨袁染色体发生极度收缩袁呈小圆球
形袁聚集于核内成团状渊图 圆 原 匀冤遥
圆郾 猿摇 秋水仙碱诱发的银白杨小孢子母细胞微管骨架
变化
施加秋水仙碱处理在影响银白杨小孢子母细胞
减数分裂染色体行为的同时袁还使细胞质中的微管骨
架分布发生紊乱遥 对未施加处理的粗线期小孢子母
细胞进行免疫荧光观察袁发现微管骨架呈网状均匀分
布于细胞质中渊图 猿 原 粤冤曰而施加 园郾 缘豫秋水仙碱溶
液注射处理 缘 次后袁大部分细胞质区域无微管骨架分
布袁细胞质中原有的微管骨架极度聚集于细胞核一
侧袁呈现非常明亮的短带状区域渊图 猿 原 月冤袁表明秋水
仙碱作用使得细胞质中原有微管骨架的分布状态也
受到影响袁从而减弱甚至失去对染色体行为的控制遥
猿摇 讨论
猿郾 员摇 不同诱变剂诱导银白杨花粉染色体加倍的效果
差异
猿缘苑
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
注院粤援 正常的粗线期花粉母细胞微管骨架分布曰月援 秋水仙
摇 摇 摇 摇 碱处理的粗线期细胞微管骨架分布援
晕燥贼藻院 粤援 酝蚤糟则燥贼怎遭怎造藻 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 燥枣 灶燥则皂葬造 责葬糟澡赠贼藻灶藻
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图 猿摇 秋水仙碱处理对银白杨小孢子
母细胞微管骨架分布的影响渊标尺 越缘滋皂冤
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植物多倍体诱变剂主要包括化学和物理两类袁其
中以秋水仙碱和高温最为常用遥 不同诱变剂的最佳
处理时期也存在差异遥 张磊等咱员远暂研究发现袁高温处
理诱导银白杨花粉染色体加倍的最佳始处理时期为
小孢子母细胞减数分裂中期 陨遥 而本研究发现利用
秋水仙碱处理诱导银白杨 圆灶花粉的最佳时期为细线
末期 原粗线期袁与毛新杨咱圆员暂 尧小青杨咱员愿暂等树种的研
究结论一致袁比高温处理的始处理时期提前遥 分析其
原因袁可能是由于秋水仙碱溶液渗透过程比高温扩散
过程慢袁而花粉染色体加倍的实际作用时期为中期
陨袁抑制纺锤体形成和染色体分离而形成加倍核袁因
此袁施加秋水仙碱处理的施加应比高温处理提前遥
尽管高温处理可一次处理大批材料袁且省却了瓶
浸尧注射等繁杂操作袁但是秋水仙碱处理在杨树 圆灶花
粉诱导方面可能更具利用价值遥 康向阳等咱圆愿暂利用高
温处理毛新杨等树种雄花芽获得了 愿苑郾 远豫的 圆灶 花
粉袁但存在花粉量少尧花粉畸形等问题袁影响后续的授
粉杂交袁而秋水仙碱处理既可获得较高的 圆灶 花粉比
率袁又保证收集到一定的花粉量袁并通过授粉获得了
银腺杨 伊毛新杨杂种三倍体植株咱圆怨暂 遥 高温处理诱导
银白杨花粉染色体加倍不仅 圆灶 花粉得率较低渊最高
仅 猿怨郾 远豫 冤袁而且导致银白杨散粉延迟袁且花粉量很
少袁不足以满足授粉需要咱员远暂 遥 而本研究利用秋水仙
碱处理银白杨雄花芽袁不仅 圆灶 花粉诱导率高渊最高
可达 愿圆郾 圆猿豫 冤袁且除少数强度过高的处理外袁均可收
获一定量的花粉袁因此袁在未来通过人工诱导 圆灶花粉
授粉选育银白杨杂种多倍体的研究袁秋水仙碱处理可
能是较为理想的 圆灶花粉诱导途径遥 此外袁胺磺磷尧戊
炔草胺尧氟乐灵尧氧化二氮渊晕圆韵冤等化学物质在植物
圆灶花粉诱导研究中也有所应用咱愿袁猿园 原 猿猿暂 袁今后可以引
入这些诱变剂进一步探索银白杨 圆灶花粉人工诱导技
术遥
猿郾 圆摇 秋水仙碱诱导花粉染色体加倍的细胞学效应
秋水仙碱是从百合科植物秋水仙中提取出的一
种生物碱袁它可以与微管蛋白二聚体结合诱导微管骨
架的解聚袁从而阻止纺锤体的形成袁这样染色体虽然
复制却不能分离袁从而形成染色体数加倍的核咱猿源暂 遥
康向阳等咱圆员暂曾观察到经秋水仙碱处理的毛新杨小孢
子母细胞内染色体发生极度收缩袁聚集于核内成团
状袁证明秋水仙碱处理对细胞染色体行为具有影响遥
本研究发现秋水仙碱处理除导致染色体极度凝缩袁聚
集成团外袁还存在核内核仁增多尧微核形成等现象袁推
测可能是由于秋水仙碱破坏细胞骨架构建袁影响正常
的新陈代谢袁从而导致细胞核组成异常遥 运怎皂葬则
等咱猿缘暂对秋水仙碱处理后的白菜渊月则葬泽泽蚤糟葬 糟葬皂责藻泽贼则蚤泽冤
小孢子发生过程进行观察袁发现在粗线期存在多核现
象尧中期 陨纺锤体无极性等现象袁并且在减数分裂产
物中发现了大量存在微小孢子的多分体遥
微管骨架对细胞周期的正常进行发挥重要作用遥
在植物小孢子减数分裂过程中袁微管骨架参与纺锤体
和成膜体的形成袁从而决定同源染色体以及姊妹染色
单体的分离及胞质分裂模式咱圆远袁猿远 原 猿愿暂 遥 然而袁微管骨
架在花粉染色体加倍过程中究竟怎样发挥作用尚不
明确遥 本研究首次通过间接免疫荧光技术初步探索
了秋水仙碱处理对小孢子母细胞微管骨架构建及分
布的影响袁发现秋水仙碱处理导致小孢子母细胞微管
骨架发生极度凝缩袁聚集为团状停留于细胞质中袁对
细胞核的控制力减弱袁致使染色体不能分离而形成加
倍核遥
猿郾 猿摇 利用 圆灶配子的有性多倍化技术在杨树多倍体
育种中的价值
有性多倍化可以综合利用杂种优势和倍性优势袁
是植物多倍体品种选育的重要途径遥 未减数配子是
植物有性多倍化的基础遥 其中袁未减数花粉以其易于
识别和诱导袁在植物有性多倍化过程中发挥重要作
用咱圆 原 猿袁远袁愿袁猿园暂 遥 三倍体毛白杨尧陨 原 圆员源尧中林 源远尧沙兰
杨尧武黑 员 号尧廊坊 猿 号等一系列著名杨树三倍体品
种在林业生产中的广泛应用袁充分体现了基于 圆灶 配
子的有性多倍化技术在杨树新品种选育中的巨大价
值遥 因此袁加强 圆灶配子的人工诱导及利用研究袁对于
源缘苑
摇 缘 期 秋水仙碱诱导银白杨花粉染色体加倍及其细胞学效应研究
杨树遗传改良及种质创新具有重要意义遥 本研究突
破了银白杨花粉染色体加倍技术袁人工诱导获得了较
高比例的 圆灶花粉袁有望应用于银白杨三倍体种质创
新袁促进其遗传改良发展遥
源摇 结论
施加秋水仙碱处理可诱导银白杨花粉染色体加
倍袁在小孢子母细胞减数分裂细线末期 原粗线期施加
园郾 缘豫秋水仙碱溶液注射处理 苑 次袁可获得最高达
愿圆郾 圆猿豫的 圆灶花粉遥 由于注射处理 缘 次与 苑 次诱导
效果差异不显著袁从节约成本和降低毒害考虑袁在实
际应用中以 园郾 缘豫秋水仙碱溶液注射处理 缘 次为宜遥
秋水仙碱处理导致银白杨小孢子母细胞减数分裂过
程染色体行为异常袁观察到双线期细胞核仁数目增
多尧微核形成袁终变期染色体紧贴核仁袁中期 陨染色体
发生极度收缩聚集成团等现象曰此外袁受秋水仙碱影
响袁银白杨小孢子母细胞细胞质微管骨架分布发生紊
乱袁粗线期小孢子母细胞内微管骨架不再呈网状均匀
分布于细胞质袁而是聚集呈短带状袁从而减弱甚至失
去对染色体行为的控制遥
参考文献院
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咱员园暂摇 方升佐援 中国杨树人工林培育技术研究进展咱 允暂 援 应用生态学
报袁 圆园园愿袁 员怨渊员园冤院 圆猿园愿 原 圆猿员远
咱员员暂摇 朱之悌袁 林惠斌袁 康向阳援 毛白杨异源三倍体 月猿园员 等无性系
选育的研究咱允暂 援 林业科学袁 员怨怨缘袁 猿员渊远冤院 源怨怨 原 缘园缘
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咱员猿暂摇 张守攻袁 陈成彬袁 韩素英袁 李秀兰袁 任建中袁 周玉权袁 宋文芹袁
陈瑞阳袁 齐力旺援 中国部分杨属植物的染色体数目咱 允暂 援 植物
分类学报袁 圆园园缘袁 源猿渊远冤院 缘猿怨 原 缘源源
咱员源暂摇 徐纬英援 杨树咱酝暂援 哈尔滨院 黑龙江人民出版社袁 员怨愿愿
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咱员远暂摇 张磊袁 王君袁 索玉静袁 康向阳援 高温诱导银白杨花粉染色体加
倍研究咱允暂 援 核农学报袁 圆园员园袁 圆源渊远冤院 员员缘愿 原 员员远缘
咱员苑暂摇 董娟袁 杨娜袁 吴玉香袁 赵晓明援 大叶铁线莲四倍体的诱导及初
步鉴定咱允暂 援 核农学报袁 圆园员圆袁 圆远渊猿冤院 源远员 原 源远缘
咱员愿暂摇 王君援 青杨派树种多倍体诱导技术研究咱阅暂援 北京院 北京林业
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咱圆员暂摇 康向阳袁 朱之悌袁 林惠斌援 杨树花粉染色体加倍有效处理时期
的研究咱允暂 援 林业科学袁 员怨怨怨袁 猿缘渊源冤院 圆员 原 圆源
咱圆圆暂摇 李开隆袁 肖静袁 刘桂丰袁 李志新援 秋水仙素处理诱导大青杨 圆灶
花粉方法的优化咱允暂 援 核农学报袁 圆园园远袁 圆园渊源冤院 圆愿圆 原 圆愿远
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咱圆缘暂摇 张志毅援 白杨染色体加倍技术研究及三倍体育种咱阅暂援 北京院
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咱圆愿暂摇 康向阳袁 朱之悌袁 张志毅援 高温诱导白杨 圆灶 花粉有效处理时
期的研究咱允暂 援 北京林业大学学报袁 圆园园园袁 圆圆渊猿冤院 员 原 源
咱圆怨暂摇 康向阳袁 朱之悌袁 张志毅援 银腺杨与毛新杨正反交三倍体选育
缘缘苑
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圆园员源袁圆愿渊缘冤院园苑源怨 耀 园苑缘远
咱允暂 援 北京林业大学学报袁 圆园园园袁 圆圆渊远冤院 愿 原 员员
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咱猿员暂摇 黄权军袁 张志毅袁 康向阳援 四种抗微管物质诱导毛新杨 圆灶 花
粉粒的研究咱允暂 援 北京林业大学学报袁 圆园园源袁 圆源渊员冤院 员圆 原 员缘
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粤遭泽贼则葬糟贼院陨灶 燥则凿藻则 贼燥 责则燥皂燥贼藻 责燥造赠责造燥蚤凿 遭则藻藻凿蚤灶早 燥枣 孕燥责怎造怎泽 葬造遭葬 蕴援 袁 责燥造造藻灶 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻 凿燥怎遭造蚤灶早 燥枣 孕援 葬造遭葬 憎蚤贼澡
糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻 蚤灶躁藻糟贼蚤燥灶 葬灶凿 蚤贼泽 糟赠贼燥造燥早蚤糟葬造 藻枣枣藻糟贼 枣燥则 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻 遭藻澡葬增蚤燥则泽 葬灶凿 皂蚤糟则燥贼怎遭怎造藻 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 憎藻则藻 蚤灶增藻泽贼蚤早葬贼藻凿 遭赠
泽择怎葬泽澡藻凿 贼藻糟澡灶蚤择怎藻 葬灶凿 蚤灶凿蚤则藻糟贼 蚤皂皂怎灶燥枣造怎燥则藻泽糟藻灶糟藻援 栽澡藻 则藻泽怎造贼泽 泽澡燥憎藻凿 贼澡葬贼袁 员冤 悦燥造糟澡蚤糟蚤灶藻鄄贼则藻葬贼皂藻灶贼 糟葬灶 蚤灶凿怎糟藻
责燥造造藻灶 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻 凿燥怎遭造蚤灶早 燥枣 孕援 葬造遭葬援 陨灶躁藻糟贼蚤灶早 园郾 缘豫 糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻 泽燥造怎贼蚤燥灶 贼燥 皂葬造藻 遭怎凿泽 怎灶凿藻则 造葬贼藻 造藻责贼燥贼藻灶藻 贼燥
责葬糟澡赠贼藻灶藻 泽贼葬早藻泽 枣燥则 苑 贼蚤皂藻泽 责则燥凿怎糟藻凿 愿圆郾 圆猿豫 圆灶 责燥造造藻灶援 月藻糟葬怎泽藻 贼澡藻则藻 憎葬泽 灶燥 泽蚤早灶蚤枣蚤糟葬灶贼 凿蚤枣枣藻则藻灶糟藻 枣燥则 圆灶 责燥造造藻灶
蚤灶凿怎糟贼蚤燥灶 遭藻贼憎藻藻灶 缘 葬灶凿 苑 贼蚤皂藻泽 蚤灶躁藻糟贼蚤燥灶袁 蚤灶躁藻糟贼蚤灶早 缘 贼蚤皂藻泽 憎蚤贼澡 园郾 缘豫 糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻 泽燥造怎贼蚤燥灶 蚤泽 枣藻葬泽蚤遭造藻 蚤灶 责则葬糟贼蚤糟藻 蚤灶
糟燥灶泽蚤凿藻则葬贼蚤燥灶 燥枣 糟燥泽贼 葬灶凿 贼燥曾蚤糟 葬糟贼蚤燥灶援 圆 冤 悦燥造糟澡蚤糟蚤灶藻鄄贼则藻葬贼皂藻灶贼 造藻凿 贼燥 葬遭灶燥则皂葬造 皂藻蚤燥贼蚤糟 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻 遭藻澡葬增蚤燥则 燥枣
皂蚤糟则燥泽责燥则燥糟赠贼藻泽袁 蚤灶糟造怎凿蚤灶早 蚤灶糟则藻葬泽藻 燥枣 灶怎糟造藻燥造怎泽 灶怎皂遭藻则 葬灶凿 皂蚤糟则燥灶怎糟造藻蚤 枣燥则皂葬贼蚤燥灶 蚤灶 凿蚤责造燥贼藻灶藻 泽贼葬早藻袁 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻泽
糟造怎灶早 贼燥 贼澡藻 灶怎糟造藻燥造怎泽 蚤灶 凿蚤葬噪蚤灶藻泽蚤泽 泽贼葬早藻袁 葬灶凿 澡蚤早澡造赠 糟燥灶凿藻灶泽藻凿 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻泽 蚤灶 皂藻贼葬责澡葬泽藻 陨 泽贼葬早藻援 猿冤 阅蚤泽贼则蚤遭怎贼蚤燥灶 燥枣
皂蚤糟则燥贼怎遭怎造葬则 糟赠贼燥泽噪藻造藻贼燥灶 蚤灶 皂蚤糟则燥泽责燥则燥糟赠贼藻泽 燥枣 孕援 葬造遭葬 憎葬泽 葬遭灶燥则皂葬造袁 燥憎蚤灶早 贼燥 糟燥造糟澡蚤糟蚤灶藻鄄贼则藻葬贼皂藻灶贼援 酝蚤糟则燥贼怎遭怎造藻泽 憎藻则藻
灶燥 造燥灶早藻则 凿蚤泽贼则蚤遭怎贼藻凿 葬泽 则葬灶凿燥皂 灶藻贼憎燥则噪泽 蚤灶 糟赠贼燥责造葬泽皂袁 遭怎贼 早葬贼澡藻则藻凿 贼燥早藻贼澡藻则 贼燥 枣燥则皂 葬 泽澡燥则贼 遭藻造贼袁 则藻泽怎造贼蚤灶早 蚤灶 造燥泽蚤灶早
糟燥灶贼则燥造 贼燥 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻 遭藻澡葬增蚤燥则援
运藻赠 憎燥则凿泽院 孕燥责怎造怎泽 葬造遭葬 蕴援 曰 孕燥造造藻灶 糟澡则燥皂燥泽燥皂藻 凿燥怎遭造蚤灶早曰 悦燥造糟澡蚤糟蚤灶藻曰 悦澡则燥皂燥泽燥皂藻 遭藻澡葬增蚤燥则曰 酝蚤糟则燥贼怎遭怎造葬则
糟赠贼燥泽噪藻造藻贼燥灶
远缘苑