全 文 ：广 西 植 物 Ｇｕｉｈａｉａ ３２（５）：３８６－３９１ ２０１２年５月
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３１４２．２０１２．０５．０２１
秋水仙素对蚕豆胚根生长的影响
及多倍体诱导效应分析
闫秋洁，杨 琼
（绵阳师范学院 生命科学与技术学院，四川 绵阳６２１０００）
摘 要：筛选秋水仙素诱导蚕豆胚根多倍体的最适诱导处理组合并分析其诱导效应。以秋水仙素５个浓度
（０．０２５％、０．０５０％、０．１００％、０．１５０％、０．２００％）和４个诱导时间（１２、２４、４８、６０ｈ）正交组合（蒸馏水处理为对
照）分别处理蚕豆胚根。以根尖诱导率和胚根膨大率的显著性差异确定蚕豆胚根多倍体的最适诱导处理组
合，并以胚根细胞染色体数目和幼叶气孔数目的变化对诱导效果进行鉴定，分析其幼苗期的胚根数目和幼苗
长度。结果表明：秋水仙素最适诱导时间为４８ｈ和浓度为０．１００％；气孔数量在诱导时间和诱导浓度之间均
有显著差异，但幼苗期的胚根数量和幼苗长度在不同的诱导时间之间无显著差异，诱导浓度之间差异显著。
关键词：多倍体；蚕豆；秋水仙素；胚根
中图分类号：Ｑ３１９．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－３１４２（２０１２）０３－０３８６－０６
＊ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ ｏｎ ｒａｄｉｃｌｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ Ｖｉｃｉａ
ｆａｂａａｎｄ ｔｈｅ ｐｏｌｙｐｌｏｉｄ ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ
ＹＡＮ Ｑｉｕ－Ｊｉｅ，ＹＡＮＧ Ｑｉｏｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ ６２１０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｔｅｓｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ（ｔｉｍｅ ａｎｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ），ａｎｄ ａｎａｌｙｓｅ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ
ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｒａｄｉｃｌｅ ｐｏｌｙｐｌｏｉｄ ｉｎ Ｖｉｃｉａ ｆａｂａ．Ｔｈｅ ｒａｄｉｃｌｅ ｃｅｌｓ ｗｅｒｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ ｏｆ
ｆｉｖｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ（０．０２５％，０．０５０％，０．１００％，０．１５０％，０．２００％，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ）ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｕｌｔｕｒｅ ｔｉｍｅ（１２，２４，
４８，６０ｈ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ）．Ａｎｄ ｔｈｅ ｒａｄｉｃｌｅ ｃｅｌ ｗｅｒｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｄｉｓｔｉｌｅｄ ｗａｔｅｒ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ，ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｔａｋｅｎ ａｓ ｔｈｅ
ｃｏｎｔｒｏｌ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ ｗａｓ ｃｏｎｆｉｒｍｅｄ ｂｙ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｒｏｏｔ
ｔｉｐ ｉｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｒａｄｉｃｌｅ ｅｘｐａｎｄｉｎｇ ｒａｔｉｏ．Ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｒａｄｉｃｌｅ ｃｅｌｓ ａｎｄ ｓｔｏｍａ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ
ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｔｈｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ．Ｔｈｅ ｒａｄｉｃｌｅ ａｍｏｕｎｔ ａｎｄ ｓｅｅｄｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ ｗｅｒｅ ａｎａｌｉｚｅｄ ｓｕｂｓｅ－
ｑｕｅｎｔｌｙ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ４８ｈｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ０．１００％．Ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｓｉｇ－
ｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｓｔｏｍａ ｎｕｍｂｅｒ ｂｅｔｗｅｅｎ ｉｎｄｕｃｔｅｄ ｔｉｍｅ ａｎｄ ｉｎｄｕｃｔｅｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｒａｄｉｃｌｅ ｎｕｍｂｅｒ
ａｎｄ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ Ｖ．ｆａｂａｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｈｏｗｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｂｕｔ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｉｎ
ｃｕｌｔｕｒｅ ｔｉｍｅ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｐｌｏｉｄ；Ｖｉｃｉａ ｆａｂａ；ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ；ｒａｄｉｃｌｅ
多倍体是高等植物染色体进化的显著特征（梁
凤山等，１９９９），植物多倍体使植株基因活性及酶的
差异性增强，从而加强了植株的生态适应力和对逆
境的抗性，使其在生活力、对环境适应性，抗旱、抗寒
及抗病虫害等表现出明显的优势。目前，使用最多、
应用最广泛的化学诱导剂是秋水仙素。在一定浓度
＊ 收稿日期：２０１１－０８－２３ 修回日期：２０１２－０１－０１
基金项目：四川省教育厅青年基金（１０ＺＢ１４０）；绵阳师范学院创新基金（Ｍｎｕｃｘ０９０１２）［Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｙｏｕｎｇ Ｓｃｈｏｌａｒｓ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ
Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ（１０ＺＢ１４０）；Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｆｕｎｄ ｏｆ Ｍｉａｎｙａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｃｏｌｅｇｅ（Ｍｎｕｃｘ０９０１２）］
作者简介：闫秋洁（１９８０－），女，甘肃酒泉人，硕士，讲师，主要研究方向为植物抗逆遗传，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｖｅｒｏｎｉｃａ００８＠１６３．ｃｏｍ。
范围内，秋水仙素对新生细胞的染色体加倍诱导率
高，对组织培养材料无特殊要求，处理一定时间的细
胞可在药剂去除后恢复正常分裂，但秋水仙素对诱
导时的浓度和时间组合要求较高，不同的植物对秋
水仙素的浓度及时间处理表现不同，浓度和处理效
果之间不成正比关系（薛艳等，２００５）。因此，如何选
用适宜的诱导方法进行多倍体诱导，并获得稳定生
长的多倍体植株进行持续研究是实验室中亟待解决
的问题。
本实验以蚕豆（２ｎ＝１２）胚根诱导率和胚根膨
大率作为指标，筛选秋水仙素诱导的最佳浓度和处
理时间组合，并以细胞学鉴定和形态学鉴定对多倍
体诱导结果进行确定，同时，对获得的稳定生长的多
倍体植株跟踪分析其胚根和幼苗的生长状况，以期
为秋水仙素诱导蚕豆胚根多倍体提供最佳的实验室
方案。
１ 材料与方法
１．１材料
当年收获的蚕豆种子（２ｎ＝１２）为试材，购自绵
阳市种子公司。
１．２方法
１．２．１蚕豆胚根的培养及秋水仙素处理方法 冲洗
蚕豆种子后，室温浸种２４ｈ，２５℃恒温箱连续光照
培养。胚根长约０．５～１．０ｃｍ时，选取胚根生长势
整齐的种子用秋水仙素溶液浸泡。浓度分别为
０．０２５％、０．０５０％、０．１００％、０．１５０％、０．２００％，处理
时间分别为１２、２４、４８、６０ｈ，共２０个处理，蒸馏水处
理为对照。以上每处理６０粒种子，３次重复，除对
照外均进行暗培养。将处理过的种子放在铺有两层
湿润滤纸的培养皿中，放入光照培养箱中，２５℃恢
复培养２ｄ。
１．２．２多倍体诱导的形态学鉴定 与空白组对比，
以胚根根尖区明显比后部伸长区膨大为诱导判断标
准。统计各处理的根尖诱导数，计算其根尖诱导率
和胚根膨大率（任露泉，２００３；马育华，１９７８）。根尖
诱导率为诱导膨大的根尖占该处理根尖总数的百分
比，胚根膨大率为每个根尖膨大后离根尖２ｍｍ处
的周长比对照处理相应位置的周长。当植株根尖处
理到第１０天和第１５天时分别统计各处理的胚根数
量，并分别测量苗高。
１．２．３多倍体诱导的细胞学鉴定 胚根细胞染色体
数目的鉴定：处理完毕后用卡诺固定液分组固定胚
根８ｈ，然后用流动的蒸馏水清洗２ｍｉｎ，用１ｍｏｌ／Ｌ
盐酸６０℃解离５ｍｉｎ，蒸馏水洗涤５～６次，用改良
石碳酸品红染色１０ｍｉｎ，压片后在光学显微镜下观
察。每个处理选取２０个制片，随机选择其中的１０
个制片进行统计，共统计２００个分裂中期细胞以及
其中染色体加倍的细胞数（刘传军等，２００８）。（依次
制片过程中，排序在后的镜检材料分组移至７０％乙
醇中，置４℃冰箱保存，镜检时取出）。
气孔数量及保卫细胞的鉴定：当经秋水仙素处
理过的幼苗和对照材料长出２～３片幼叶后，取第二
片幼叶用锋利的刀片刮去叶片的上表皮及叶肉，剩
余的下表皮用改良的石碳酸品红染液染色，普通复
式光学显微镜下观察保卫细胞的大小，并统计不同
处理下变异植株与对照二倍体植株叶片的气孔在
１０×４０倍光学显微镜下一个视野内平均气孔数量
数目。每个处理１０张制片，随机统计３０个视野内
保卫细胞数量，重复５次，并拍照。
１．３数据分析
试验数据利用ＳＰＳＳ １３．０软件进行统计分析，
采用Ｄｕｎｃａｎ法进行多重比较。
２ 结果与分析
２．１诱导条件的筛选
２．１．１秋水仙素不同处理条件下对蚕豆根尖诱导率
的影响 蚕豆根尖诱导率表现出随秋水仙素浓度的
增加而变大的趋势（图１）。从诱导时间来看，６０ｈ
时根尖诱导率最大，１２ｈ时最小；诱导１２～４８ｈ时
根尖诱导率快速增加，而诱导６０ｈ和４８ｈ之间时
变化 不 大。从 诱 导 浓 度 来 看，秋 水 仙 素 浓 度
０．１００％时，根尖诱导率最大，０．２００％时最小；在浓
度为０．０２５％、０．０５０％和０．１００％时，根尖诱导率随
诱导浓度的增加而增加，而浓度为 ０．１５０％ 和
０．２００％时，根尖诱导率随诱导浓度的增加而降低；
且与其它３种诱导浓度相比，在秋水仙素浓度为
０．１５０％和０．２００％时，根尖诱导率更低。表１～３
结果表明：不同诱导时间之间根尖诱导率差异显著，
各诱导浓度之间也有显著差异。
２．１．２秋水仙素不同处理条件下对蚕豆胚根膨大率
的影响 秋水仙素对蚕豆胚根膨大率表现出随浓度
的增加而变大，随诱导时间的延长而变大的趋势（图
２）。从诱导时间来看，诱导时间越长，胚根膨大率越
７８３３期 闫秋洁等：秋水仙素对蚕豆胚根生长的影响及多倍体诱导效应分析
图１ 不同处理下的蚕豆根尖诱导率
Ｆｉｇ．１ Ｒｏｏｔ ｔｉｐ ｉｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ Ｖｉｃｉａ ｆａｂａｉｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ
大。从诱导浓度来看，在秋水仙素浓度为０．０２５％、
０．０５０％和０．１００％时，胚根膨大率随诱导浓度的增
加而增加，０．１００％ 时最高；浓度为 ０．１５０％ 和
０．２００％时，胚根膨大率随诱导浓度的增加而降低，
０．１５０％时最低；且与其它３种低浓度相比，胚根膨
大率在浓度为０．１５０％和０．２００％时更低。表１～３
结果表明：４种诱导时间之间，胚根膨大率差异显
著；诱导浓度在０．０２５％、０．０５０％和０．１００％时胚根
膨大率较高，且３种浓度之间无显著差异；０．１５０％
和０．２００％时蚕豆根尖诱导率较低，两者之间无显
著差异，但与其它浓度差异显著。
２．１．３秋水仙素诱导蚕豆胚根多倍体的“处理时间
×处理浓度”的最佳组合 秋水仙素处理浓度和处
表１ 各变量在不同诱导时间和诱导浓度下的方差分析
Ｔａｂｌｅ １ Ｖａｒｉａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ
ｔｉｍｅ ｂｙ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ（Ｐｖａｌｕｅ，α＝０．０５）
变异来源
Ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ
诱导时间
Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ
诱导浓度
Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
诱导时间×诱导浓度
Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ×
Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
根尖诱导率Ｒｏｏｔ ｔｉｐ ｉｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ（％） ０．０００ ０．０００ ０．００８
胚根膨大率Ｒａｄｉｃｌｅ ｅｘｐａｎｄｉｎｇ ｒａｔｉｏ（％） ０．０００ ０．０００ ０．０００
气孔数量Ｓｔｏｍａ ｎｕｍｂｅｒ ０．０００ ０．０００ ０．００７
１０ｄ后胚根数量Ｒａｄｉｃｌｅ ｎｕｍｂｅｒ ａｆｔｅｒ １０ｄ ０．１７１ ０．０００ ０．３２２
１５ｄ后胚根数量Ｒａｄｉｃｌｅ ｎｕｍｂｅｒ ａｆｔｅｒ １５ｄ ０．７６６ ０．０００ ０．９８０
１０ｄ后幼苗长度Ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ ａｆｔｅｒ １０ｄ（ｃｍ） ０．１８２ ０．０００ ０．０６３
１５ｄ后幼苗长度Ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ ａｆｔｅｒ １５ｄ（ｃｍ） ０．６５７ ０．０００ ０．８１５
表２ 各变量在不同诱导时间下的多重比较
Ｔａｂｌｅ ２ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ
诱导时间
Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ
ｔｉｍｅ（ｈ）
根尖诱导率
Ｒｏｏｔ ｔｉｐ
ｉｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ
（％）
胚根膨大率
Ｒａｄｉｃｌｅ
ｅｘｐａｎｄｉｎｇ
ｒａｔｉｏ（％）
气孔数量
（个）
Ｓｔｏｍａ
Ｎｏ．
１０ｄ后胚根
数量（条）
Ｒａｄｉｃｌｅ Ｎｏ．
ａｆｔｅｒ １０ｄ
１５ｄ后胚根
数量（条）
Ｒａｄｉｃｌｅ Ｎｏ．
ａｆｔｅｒ １５ｄ
１０ｄ后幼苗
长度 （ｃｍ）
Ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ
ａｆｔｅｒ １０ｄ
１５ｄ后幼苗
长度（ｃｍ）
Ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ
ａｆｔｅｒ １５ｄ
１２ ０．３５００Ｃ ０．３４７５Ｄ ４．２３００Ａ ３．７０００Ａ ４．２８００Ａ ２．３８６７Ａ ３．６５３３Ａ
２４ ０．４６６７Ｂ ０．４２１７Ｃ ４．１９６７Ａ ４．１５００Ａ ４．５３００Ａ ２．５７６０Ａ ３．７５１７Ａ
４８ ０．５５００Ａ ０．５２２５Ｂ ３．９１８３Ｂ ３．９０００Ａ ４．３８００Ａ ２．６６５０Ａ ３．６７８３Ａ
６０ ０．５６２５Ａ ０．６１７１Ａ ３．８３６７Ｂ ４．２３００Ａ ４．４８００Ａ ２．２５６７Ａ ３．３３８３Ａ
注：α＝０．０５
理时间对蚕豆胚根多倍体诱导存在交互作用（表
１），两因素共同作用下，根尖诱导率和胚根膨大率均
达到极显著水平。从对浓度和时间的多重比较结果
来看，蚕豆胚根多倍体的最适诱导时间为４８ｈ，秋
水仙素最佳浓度为０．１００％。
２．２诱导效果鉴定
２．２．１蚕豆胚根细胞染色体数目的变化 在秋水仙
素不同处理下，蚕豆胚根根尖细胞染色体均出现了
多倍化现象（图３）。在正常二倍体（２ｎ＝１２）的基础
上，出现了四倍体（２ｎ＝２４）和八倍体（２ｎ＝２４）细
胞。但未观察到异形染色体的变化，也没有大小染
色体发生交错的现象，诱导后除倍性发生变化外，染
色体结构特征与二倍体一致。
２．２．２蚕豆幼叶气孔数量的变化 秋水仙素不同处
理下的幼叶的气孔明显减少（图４），秋水仙素处理
组在１０×４０倍显微镜下一个视野平均气孔数约为
３～４个，而空白组则平均约６个，说明诱导后的变
异植株气孔密度明显减小。不同处理下，气孔数量
在诱导时间之间，诱导浓度之间，以及“时间×浓度”
之间差异显著（表１）。方差分析表明：诱导时间１２
８８３ 广 西 植 物 ３２卷
表３ 各变量在秋水仙素不同诱导浓度下的多重比较
Ｔａｂｌｅ ３ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ－ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ
秋水仙素
诱导浓度
Ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ
ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ（％）
根尖诱导率
Ｒｏｏｔ ｔｉｐ
ｉｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ
（％）
胚根膨大率
Ｒａｄｉｃｌｅ
ｅｘｐａｎｄｉｎｇ
ｒａｔｉｏ（％）
气孔数量
（个）
Ｓｔｏｍａ
Ｎｏ．
１０ｄ后胚根
数量 （条）
Ｒａｄｉｃｌｅ Ｎｏ．
ａｆｔｅｒ １０ｄ
１５ｄ后胚根
数量（条）
Ｒａｄｉｃｌｅ Ｎｏ．
ａｆｔｅｒ １５ｄ
１０ｄ后幼苗
长度 （ｃｍ）
Ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ
ａｆｔｅｒ １０ｄ
１５ｄ后幼苗
长度 （ｃｍ）
Ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ
ａｆｔｅｒ １５ｄ
０．０００ ０．００００Ｄ ０．００００Ｃ ５．９１００Ａ １８．２８００Ａ ２０．６０００Ａ ４．４４００Ａ ７．１６００Ａ
０．０２５ ０．５７５０Ｂ ０．６１３１Ａ ３．８６５０Ｂ １．１８００Ｂ １．２５００Ｂ ３．２５００Ｂ ４．３４５０Ｂ
０．０５０ ０．６５００Ａ ０．６２３８Ａ ３．５７５０Ｃ １．３０００Ｂ １．３８００Ｂ ２．５５７５Ｃ ３．４９７５ＢＣ
０．１００ ０．６６８７Ａ ０．６３５６Ａ ３．５４５０Ｃ １．００００Ｂ １．００００Ｂ １．９２００Ｄ ２．６８５０ＣＤ
０．１５０ ０．５２５０ＢＣ ０．４９３８Ｂ ３．７０５０ＢＣ １．０８００Ｂ １．０８００Ｂ １．５９００Ｄ ２．３０７５ＤＥ
０．２００ ０．４７５０Ｃ ０．４９６９Ｂ ３．６７２５ＢＣ １．１５００Ｂ １．２３００Ｂ １．０７００Ｅ １．６３７５Ｅ
注：α＝０．０５
ｈ和２４ｈ下差异不显著，４８ｈ和６０ｈ下差异显著，
但这两组间差异显著（表２）。从诱导浓度度来看，
秋水仙素浓度为０．０２５％时气孔数量最多，与浓度
为０．０５０％和０．１００％时气孔数量有显著差异，但与
０．１５０％和０．２０％下气孔数量无显著差异。秋水仙
素浓度为０．１０％时气孔数量最少，但与浓度为
０．０５０％、０．１５０％和０．２００％下气孔数量无显著差
异（表３）。
２．２．３保卫细胞大小变化 由图５可以看出，在秋
水仙素作用下，保卫细胞比空白对照都有不同程度
变大的趋势。不同浓度之间，以０．１００％水平处理
的保卫细胞最大。
图２ 不同处理下的蚕豆胚根膨大率
Ｆｉｇ．２ Ｒａｄｉｃｌｅ ｅｘｐａｎｄｉｎｇ ｒａｔｉｏ ｏｆ Ｖｉｃｉａ ｆａｂａｉｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ
图３ 秋水仙素处理后蚕豆根尖细胞染色体多倍化
Ｆｉｇ．３ Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ ｐｏｌｙｐｌｏｉｄｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｖｉｃｉａ ｆａｂａ ｒｏｏｔ ｔｉｐ ｃｅｌｓ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ
３－１．二倍体细胞 （２ｎ＝１２）；３－２．四倍体细胞 （２ｎ＝２４）；３－３．八倍体细胞 （２ｎ＝４８）。
３－１．Ｄｉｐｌｏｉｄ ｃｅｌ （２ｎ＝１２）；３－２．Ｔｅｔｒａｐｌｏｉｄ ｃｅｌ （２ｎ＝２４）；３－３．Ｏｃｔｏｐｌｏｉｄ ｃｅｌ （２ｎ＝４８）．
２．３秋水仙素诱导后蚕豆苗期的生长
２．３．１秋水仙素对幼苗生长高度的影响 经秋水仙
素诱导处理后，幼苗生长１０ｄ时（图６），苗高在各处
理时间之间未表现出显著差异（表１），在处理浓度
间表现出随处理浓度升高而苗高减少的趋势。除空
白对照外，０．０２５％水平处理时苗高最高，０．２００％水
平处理时苗高最低。除０．１００％水平和０．１５０％水
平之间无显著差异外，各处理浓度间均有显著差异
（表３）。幼苗生长１５ｄ时（图７），苗高在各处理时
间之间仍未表现出显著差异（表２），在处理浓度之
间也表现出随处理浓度升高而苗高减少的趋势。但
按照浓度梯度，相邻浓度之间差异不显著，相隔浓度
９８３３期 闫秋洁等：秋水仙素对蚕豆胚根生长的影响及多倍体诱导效应分析
图４ １０×４０倍一个显微镜视野内的气孔数量
Ｆｉｇ．４ Ｓｔｏｍａ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｏｎｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ
ｆｉｅｌｄ ｍａｇｎｉｆｉｅｄ ａｔ １０×４０
之间差异显著。
２．３．２秋水仙素对胚根数量的影响 从胚根生长１０
ｄ和１５ｄ时来看，秋水仙素诱导抑制了胚根的生
长，空白对照的胚根数量在１０ｄ和１５ｄ时分别为
１８．２８和２０．６０条，而秋水仙素各处理下仅为１．００
～１．３８条，且各浓度与空白对照间均有极显著的差
异（表１）。但各处理在诱导浓度和诱导时间之间均
未表现出显著差异（表２，表３）。
３ 结论与讨论
秋水仙素是一种微管特异性生物碱，能够破坏
生物细胞纺锤丝的形成，使分生细胞复制的染色体
图５ 秋水仙素溶液处理蚕豆胚根后的幼叶保卫细胞 （Ｐ：１０×４０局部视野）
Ｆｉｇ．５ Ｓｐｉｒｅ ｇｕａｒｄ ｃｅｌ ｏｆ Ｖｉｃｉａ ｆａｂａ ｒａｄｉｃｌｅ ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ
５－１．秋水仙素浓度为０．２００％；５－２．秋水仙素浓度为０．１５０％；５－３．秋水仙素浓度为０．１００％；
５－４．秋水仙素浓度为０．０５０％；５－５．秋水仙素浓度为０．０２５％；５－６．空白对照。
５－１．Ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ０．２００％；５－２．Ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ０．１５０％；５－３．Ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ０．１００％；
５－４．Ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ０．０５０％；５－５．Ｃｏｌｃｈｉｃｉｎｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｓ ０．０２５％；５－６．Ｃｏｎｔｒｏｌ．
在细胞分裂时不能分向两极，从而导致新生细胞的
染色体加倍。秋水仙素具有一定的毒性，太长处理
时间的秋水仙素会对被处理的植物材料产生较大的
毒害（Ｍｏｒｅｊｏｈｎ等，１９８７），但在暗条件或弱光条件
下诱导可减轻对植株的伤害（陈显双等，２００８），对染
色体的结构并无显著的影响，在遗传上很少发生其
他不利的变异（Ｓｔａｎｙｓ等，２００６）。从实验结果可以
看出，秋水仙素在同一浓度下，植株细胞加倍率随处
理时间的增加呈上升趋势，在相同的处理时间下，细
胞加倍率随秋水仙素浓度的上升呈先上升后下降趋
势。所以，在诱变过程中应权衡诱导效果与诱导处
理浓度的平衡，进行适宜浓度的最佳诱导时间处理。
不同材料对秋水仙素的敏感性存在差异，用秋
水仙素处理大葱愈伤组织时，浓度和处理时间的较
０９３ 广 西 植 物 ３２卷
图６ 幼苗萌发１０ｄ时各处理下的苗高 （ｃｍ）
Ｆｉｇ．６ Ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔｓ ａｆｔｅｒ １０ｄｉｎ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ
图７ 幼苗萌发１５ｄ时各处理下的苗高 （ｃｍ）
Ｆｉｇ．７ Ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔｓ ａｆｔｅｒ １５ｄ
ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ
好组合是０．０６％和７２ｈ（张数鑫等，２００５）；用０．２％
的秋水仙素对大白菜浸根处理８ｈ可达到最高的诱
导率（刘学岷等，２００４）；以秋水仙素溶液诱变临猗梨
枣、冬枣和辣椒枣时，临猗梨枣的最佳处理组合为
０．１５％的秋水仙碱处理１８ｈ，诱变率为５０％；辣椒
枣和冬枣的最佳处理组合分别为０．１％的秋水仙碱
３０ｈ和０．１５％的秋水仙碱１８ｈ，诱变率均为４３％
（蒋洪恩等，２００４）。本实验中秋水仙素溶液处理蚕
豆胚根的最佳浓度和处理时间组合是０．１００％和４８
ｈ，根尖诱导率和胚根膨大率分别可达５５％和５２％。
多倍体诱导过程中出现嵌合体是经常的现象，
即一部分细胞或器官为二倍体，而另一部分则为多
倍体（陶抵辉等，２００７）。这是由于细胞分裂不同步
而产生的。在一个生长周期中，处于分裂中期的细
胞较少，所以尽管秋水仙素对细胞有一定毒害作用，
但低浓度处理较短的时间后去掉秋水仙素，细胞能
恢复正常的分裂功能，由于二倍体细胞的数目多于
多倍体细胞，所以二倍体细胞数目的增长指数快，相
比较而言低浓度、短时间处理时产生细胞加倍率很
低的嵌合体。当处理时间延长或处理浓度增加时，
间歇的二倍体细胞到了中期，由于秋水仙素的作用
而变成多倍体细胞，致使植株中四倍体和高倍体细
胞的数量继续增多，二倍体细胞相对数量不断减少，
因此植株中出现了加倍率稍高的嵌合体植株，这种
现象在不对细胞造成功能性损伤的前提下存在剂量
效应和时间效应（Ｋｈｏｓｒａｖｉ等，２００６）。从嵌合体的
分离来看，田间条件下可采用修剪法对嵌合体进行
纯化，即在新生植株生长过程中，不断剪除未变异枝
条，可促进枝条基部隐芽的萌发或剪口处不定芽的
生成，但未得到纯合多倍体植株（蒋洪恩等，２００４）。
由于表型特征与遗传特征关系密切，表型变异
特征可作为多倍体鉴定的形态学指标（张正海等，
２００６）。经秋水仙素处理后，保卫细胞数量减少，形
状变大。朱慧琴等通过烟草染色体倍性检测发现，用
气孔保卫细胞叶绿体数目预测植株倍性，准确率高达
９３．５２％（朱慧琴等，２００６；Ｓｔａｎｙｓ等，２００６），利用保卫
细胞性状进行倍性鉴定不失为一种经济快速的鉴定
方法，对于加速多倍体育种进程有重要意义。
秋水仙素会抑制胚根的形成和发育，而胚根的
数量会直接影响植物矿质元素的吸收，从而影响植株
的生长发育。秋水仙素处理后的幼苗高度及胚根的
数量明显低于空白对照，这是由于残留在组织内的秋
水仙素容易向植物分生组织中运输积累，从而对茎的
分生生长产生了一定的抑制作用（马爱红等，２００５）。
但这些形态变异是否影响多倍体的生殖发育，是否能
稳定形成多倍体后代，仍需进一步的研究。
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（下转第３８５页Ｃｏｎｔｉｎｕｅ ｏｎ ｐａｇｅ ３８５）
１９３３期 闫秋洁等：秋水仙素对蚕豆胚根生长的影响及多倍体诱导效应分析
显著差异时，Ｆ２ 籽粒往往表现为较低含量。因此，
为了能得到较高的Ｆ２ 可溶性总糖、蔗糖、可溶性蛋
白含量，尽量选择具有高可溶性总糖、蔗糖、淀粉、可
溶性蛋白含量亲本，且亲本间无显著差异。
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櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥櫥
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Ｔａｏ ＤＨ（陶抵辉），Ｌｉｕ ＭＹ（刘明月），Ｘｉａｏ ＪＺ（肖君泽），ｅｔ ａｌ．
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Ｘｕｅ Ｙ（薛艳），Ｓｈｅｎ ＺＧ（沈振国），Ｚｈｏｕ ＤＭ（周东美）．２００５．
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（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ ｔａｂａｃｕｍ）（烟草染色体倍性快速鉴定方法）［Ｊ］．Ｊ
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