岳建芳

(山西林業(yè)職業(yè)技術學院，山西 太原 030009)

一般所講的多倍體(polyploid)是指染色體數目在3(3x)或3以上(＞3x)的個體。多倍體包括同源多倍體和異源多倍體，前者指增加的染色體來源于同一物種，如馬鈴薯、香蕉、苜蓿、長山藥等;后者則指增加的染色體來源于不同的物種或屬，如紅花、栗子、小黑麥、菊花等。臭椿[Ailanthus altissima(Mill.)swingle.］又名臭楮，落葉喬木，高達 20 m，樹皮平滑有直紋。單數羽狀復葉，互生，長45 mm～60 mm.花小，綠色，雜性，花瓣5片;翅果長橢圓形，淡黃綠色，花期4月至5月，果熟期8月至9月。

1 材料與方法

1.1 試驗材料準備

試驗材料為苦木科(Simaroubaceae)臭椿屬(Ailanthus)臭椿，種子采于山西林業(yè)職業(yè)技術學院東山實驗林場。選用大田土6份配比充分腐熟的馬糞4份為培養(yǎng)土，用50%多菌靈可濕性粉劑對培養(yǎng)土進行消毒，用量50 g/m3.苗床寬1.5 m，整平。將消毒后的營養(yǎng)土裝入規(guī)格為10 cm×10 cm的塑料營養(yǎng)缽中，再將營養(yǎng)缽放于苗床上，排列整齊，澆透水，備用。用涼水浸種1 d，第2天均勻播于營養(yǎng)缽中，每個缽中播3粒種子，之后覆土、澆水。

1.2 藥劑制備

1)0.4%秋水仙堿母液的配制。將1 g秋水仙堿用少量95%的分析純酒精充分溶解，再加入249 mL水。

2)0.2%秋水仙堿溶液+1.0%瓊脂凝膠的配制。取200 mg瓊脂溶解于10 mL去離子水中加熱約10 min.加熱前先用玻璃筆做記號，加熱后再加水至記號處。取0.4%秋水仙堿母液10 mL與上述溶液充分混合，水密保存(保證溶液基本不變)。

1.3 誘變

1)判斷頂芽萌動。2)整苗，每個營養(yǎng)缽中保留1株～3株健康苗木。3)將瓊脂秋水仙堿凝膠水浴加熱至38℃變成溶膠，手掌保溫。4)用竹簽挑取1滴溶膠，涂抹于頂芽(不得有氣泡)及子葉基部下方。5)涂后用透明塑料杯蓋上，防止漏氣，置于溫室。6)處理時間順序延遲上述方法。7)處理結束后去掉塑料杯，曬干瓊脂凝膠，再用鑷子將瓊脂凝膠撕掉，精確控制處理時間。

1.4 觀察生物學性狀

處理結束，在幼苗恢復正常生長后，通過觀察可以看到植株生長受阻、植株畸形、葉色濃綠、葉片皺縮等明顯變化，以此為標準計算誘變成功率。

2 結果與分析

2.1 誘變率列表

以秋水仙堿涂抹法處理臭椿幼苗，幼苗變異情況見表1.

表1 秋水仙堿處理幼苗的變異情況

由表1可以看出，用秋水仙堿處理植株72 h的誘變率是46.88%，48 h的誘變率是62.07%，24 h的誘變率是61.90%.

2.2 臭椿株高分析

不同處理時間下的臭椿高度見表2.

表2 在不同處理時間下的臭椿高度cm

對上述數據進行方差分析，見表3.

表3 不同處理臭椿幼苗高度的方差分析

由表3得知，F=10.68＞F0.01=4.31，表明秋水仙堿的不同處理間臭椿幼苗高度有顯著差異。

采用Tukey法對不同處理平均株高進行多重比較，見表4.

表4 不同處理平均株高的多重比較

由表4可知，對照與處理間存在顯著差異，但各處理間差異不明顯。

2.3 臭椿葉形指數分析

不同處理的臭椿葉形指數見表5.對表5數據進行方差分析，見表6.

表5 臭椿在不同處理的葉形指數

表6 不同處理臭椿幼苗葉形指數的方差分析

由表6知，F=23.2＞F0.01=4.31，表明秋水仙堿的不同處理間臭椿幼苗葉形指數有顯著差異。

利用Tukey法對不同處理的平均葉形指數進行多重比較，見第39頁表7.

由表7可知，對照與處理間存在顯著差異，且各處理間差異明顯。

表7 不同處理時間下平均葉形指數的多重比較

2.4 臭椿形態(tài)分析

將臭椿處理24 h后，植株比處理48 h的高，葉色比對照濃綠，葉畸形不明顯。將臭椿處理48 h后，植株明顯矮小，葉色濃綠，節(jié)間縮短，葉畸形。臭椿處理72 h后，植株矮化明顯，葉畸形明顯，葉色濃綠，節(jié)間明顯縮短。

3 討論

3.1 誘變植株的判定

3.1.1 生長受阻

因為秋水仙堿具有較大的毒害作用，所以無論是分裂期細胞還是間期細胞都會有很長時間停止生長，細胞必須將其分解才能繼續(xù)生長。

3.1.2 葉色濃綠

雖然秋水仙堿造成核基因染色體加倍，但并不直接影響細胞質基因。由于核基因數目增加的劑量效應，會間接影響細胞質基因的表達，使細胞質中葉綠體的數量增加，或者使葉綠素含量增加，從而產生多倍體，致使葉色濃綠。

3.1.3 葉片皺縮

由于有絲分裂中期細胞在整個分生組織中所占比值很小，且成孤島狀分散存在，而秋水仙堿只對中期細胞起作用。因此，加倍后的多倍體細胞將以孤島狀存在于二倍體細胞的分隔包圍中。多倍體細胞雖然體積較大，但分成雙倍的染色體需要耗費更多的能量和時間，其生長速率遠遠低于二倍體細胞。所以，二倍體細胞分裂后代的體積在或長或短的時間后必將大于多倍體細胞團，會從葉面中鼓起，造成多倍體細胞嵌合體葉片的皺縮。

3.1.4 植物畸形

由于秋水仙堿破壞了中期細胞的紡錘絲，使分離分裂細胞的植物極(N)、動物極(S)這種方向性的立體感被破壞，造成生物個體紊亂。這個基質非常復雜，這種紊亂將會造成植株畸形。作用機理:抑制中期細胞紡錘絲的形成，由于紡錘絲不能拉向兩極，從而造成染色體加倍，這就說明在細胞分裂的其它時間非但不能引起染色體加倍，反而有毒害作用。但是，在細胞有絲分裂平均長達9.5 h的時間內，中期分裂只需20 min左右。因此，在特定時間內，細胞鏡片視野內中期細胞分裂只占極少數。

3.2 試驗的特點與不足

由于筆者未查閱到關于臭椿多倍體誘變的報道，因此，本試驗具有開拓性;由于多倍體可能提高藥用植物有效成分的含量，因此對臭椿多倍體誘變的研究具有極其重要的意義。多倍體植物由于基因的劑量效應，使其不但有許多優(yōu)良的特征，還蘊育著豐富的遺傳變異潛力。但就生產來講，我們要同時考慮藥用部分的產量和活性成分的含量，以取得最佳效益。

筆者只對臭椿的苗期形態(tài)特征進行了初步判定(采用的種子是非純合體)，而細胞學鑒定和染色體組核型分析還有待于進一步的研究觀察。

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