一、实验目的
1、了解人工诱导多倍体的原理
2、学习用秋水仙碱诱发多倍体植物的方法
3、学习识别多倍体植物的形态特征及其细胞学特点。
二、实验原理
植物多倍体是指体细胞中含有3个或3个以上染色体组的个体。自然界中有许多植物是多倍体，是变异发生的重要途径之一。多倍体的研究在育种工作中非常重要，因为利用多倍体可以改良作物的某些经济性状，同时还可利用多倍体克服远缘杂交过程中的障碍。
利用一些诱发因素可以人工诱导植物产生多倍体。这些因素包括物理的因素，如温度的聚变、射线处理等，还有化学因素，如植物碱、植物生长激素等。在众多方法中，最有效的方法是利用从百合科植物秋水仙（Colchicum autumale）中提取的秋水仙碱进行处理。秋水仙碱的分子式为C22H25NO6，常用的有效浓度为0.01～0.4%。
秋水仙碱是细胞有丝分裂的抑制剂，它的主要作用是抑制纺锤丝微管的形成，因而抑制了染色体移向两极的运动，使细胞停滞在中期状态而不能分裂成二个新的子细胞，而秋水仙碱对染色体结构并无明显的影响，对细胞也不产生严重毒害，细胞解除秋水仙碱环境后仍可正常生长分裂，因而出现细胞含有多个染色体组的情况，亦即构成了多倍体细胞。如果用秋水仙素处理植物的根尖，则在根尖分生区内可检测到大量染色体加倍的细胞，若处理植物幼苗的芽，则可以得到染色体加倍的植株
鉴定多倍体植株的方法有两种：形态学鉴定是观测叶片气孔保卫细胞、花、果实、种子的形态、花粉粒大小及育性等性状的变异，这是一种间接的鉴定方法；细胞学鉴定是观测根尖、茎尖分生组织或花粉母细胞的染色体数目，这是一种直接的鉴定方法。
三、实验材料
洋葱（Allium cepa,2n=16）、蚕豆(Vicia faba,2n=12)、西瓜（Citrullus vulgaris ,2n=22）等作物的种子、根尖、花蕾或幼苗。
四、用具及药品
显微镜、烧杯、培养皿、载玻片、盖玻片、剪刀、镊子、刀片、解剖针、纱布、吸水纸等。秋水仙碱、改良品红染色液、无水酒精、冰醋酸、1N盐酸。
五、实验步骤
1. 多倍体的诱发：可处理萌动种子，幼苗或植株生长点，浓度以0.01～0.4%为宜；在以实验室观察为目的的情况下，可以处理根尖。
2.植株形态特征的观察：或整个植株、或组织、器官、细胞都可以看到增大，其中气孔，保卫细胞表现尤为明显。
3.细胞学观察：用根尖压片法制成染色体玻片标本，在显微镜下认真观察和染色体计数（图13-1，13-2），与对照进行对比。
图13-1 洋葱根尖细胞染色体（染色体加倍） 图13-2 洋葱根尖细胞染色体（正常二倍体细胞）
六、作业与思考
1.与对照植物相比，处理后的多倍体植物有哪些不同特征？
2.你观察到的被鉴定物种的染色体数目是多少？
3.使用秋水仙诱导多倍体时应注意哪些问题？
