摘 要 本文以韭蘭為材料,對植物染色體常規(guī)壓片、去壁低滲法制片技術(shù)染色效果進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)表明:去壁低滲法獲得細(xì)胞和染色體都較分散,Giemsa染色使得背景與材料的對比度較大,便與觀察。不足之處在于去壁低滲過程中,時(shí)間特別不易掌握,耗材多,且成功率較低,染色體容易丟失、形態(tài)也不太理想。常規(guī)壓片耗材少,成功率較高,但不易做分帶制片。
關(guān)鍵詞 植物染色體;常規(guī)壓片;去壁低滲
一、材料與方法
1.供試材料試驗(yàn)用植株由校園內(nèi)采集
2.根尖制片
(1)常規(guī)壓片。首先在早上9:00—10:00采集韭蘭的根,在室溫下放入0.1%秋水仙素溶液中進(jìn)行預(yù)處理處理8h。然后在常溫下把材料放在卡諾氏固定液下固定10min,接下來就在1 mol/L鹽酸溶液中解離到松軟剛合適為止。最后用蒸餾水將韭蘭根沖洗干凈,這樣前處理就結(jié)束。處理完后就可以用醋酸洋紅染色或改良苯酚品紅染色。壓片/涂片后選取典型的染色體,在40倍物鏡及油鏡下顯微照相。
(2)去壁低滲法。首先把材料放0.1%秋水仙素溶液中進(jìn)行預(yù)處理處理8h。然后前低滲,即將根尖放在0.075tool/LKCI低滲液中,在20-25℃條件下處理0.5h。接下來就是最關(guān)鍵的去壁,倒去KCI溶液,加入2.5%混合酶液,在25-30℃溫度下處理2-5h左右。去壁后要進(jìn)行后低滲,使細(xì)胞完全膨脹,即是用20-30℃蒸餾水慢慢沖洗2-3次后,再將根尖放在0.075tool/LKCI低滲液中處理。將后低滲后的材料先經(jīng)固定液固定后,就可以把去壁固定的根尖放在清潔的載片上,將材料夾碎,加1滴固定液。放于酒精燈上微微加熱烤干。最后用Giemsa染色,后選取典型的染色體,在40倍物鏡及油鏡下顯微照相。
二、結(jié)果與分析
1.常規(guī)壓片法
常規(guī)壓片法操作簡單,醋酸洋紅對于染色體染色均勻,由于它對RNA也有染色效果,以此種方法染色的染色體十分飽滿,倘若制片操作合適,加上脫色、沉淀等步驟,能夠制出背景清晰、效果良好的裝片,可供染色體核型分析。但由于細(xì)胞壁的存在使染色體分散不完全,染色體易重疊。另外,由于染料原因,染色體與細(xì)胞質(zhì)反差小,不易于照相。醋酸洋紅的著色能力和分色效果會(huì)影響到顯微攝影的效果。
2.去壁低滲法制片
去壁低滲制片技術(shù)是利用前低滲先使細(xì)胞吸水膨脹,再經(jīng)酶解細(xì)胞壁,便于染色體分散。去除細(xì)胞壁是該技術(shù)的關(guān)鍵。此方法可以提高染色體的分散程度和平整性。用Giemsa染色獲得的染色體形態(tài)比較完整均一,染色體各組成部分——長臂、短臂、著絲點(diǎn)、隨體的顯示都比較清楚,有利于染色體的測量和分析。試驗(yàn)中染色體種制片技術(shù)的效果對比著色深,此法所得制片背景十分清爽,為染色體形態(tài)數(shù)目的觀察創(chuàng)造了良好的條件。
3.去壁低滲染色注意事項(xiàng)
壓片法是最常用的方法,去壁低滲法是較新的一種方法。采用常規(guī)壓片方法簡便、快捷、經(jīng)濟(jì)、成功率高實(shí)用于材料較少的植物的核型分析制片,是研究細(xì)胞分裂和染色體動(dòng)態(tài)變化首先使用的方法。但用壓片法制得的標(biāo)本片在脫片過程中染色體易丟失。采用去壁低滲法,可得到染色體分散好的細(xì)胞,特別是對染色體數(shù)目多、形態(tài)小的植物。去壁低滲法使植物染色體分帶成為可能,從而為更高層次的研究植物染色體奠定基礎(chǔ)。因此,進(jìn)行染色體分帶時(shí),去壁低滲法比壓片法更易獲得完整染色體組的分裂相。但在去壁低滲法中要注意以下幾個(gè)因素:
第一,在去壁過程中,酶解的時(shí)間特別不易掌握,受材料種類(單子葉植物,雙子葉植物)、大小及溫度的影響。因?yàn)槊冈?5℃時(shí)活性最強(qiáng),因此在這種情況下,酶解多幾分鐘就很可能造成酶解過度,材料解體,找不到染色體。而酶解少幾分鐘就又有可能使得酶解不足,達(dá)不到去壁的目的,染色體分散不開。因而在溫度上建議使用低溫最好是0—3℃酶在0—3℃時(shí)活性就大大降低了,酶解也就比較緩和了。這樣酶解多或少幾十分鐘關(guān)系均不甚大。酶解時(shí)間變幅寬,就較易掌握了。
第二,酶解去壁后,低滲的時(shí)間也很難掌握,細(xì)胞酶解去壁后,剩下的只是質(zhì)膜了。這時(shí),通過后低滲,水分子就會(huì)通過質(zhì)膜向細(xì)胞質(zhì)中滲透,使質(zhì)膜漸漸膨脹。如果細(xì)胞質(zhì)吸水過多,質(zhì)膜的伸展性達(dá)到極限,勢必脹破,同樣造成材料解體;吸水不足,細(xì)胞質(zhì)膨脹較小,體積小,染色體不能均勻地分散在細(xì)胞質(zhì)中,所得分散相也不會(huì)太好。根據(jù)滲透原理在溫度上建議使用低溫最好是0—3℃,因?yàn)闈B透速度隨溫度升高而加快,也就是說,在0—3℃時(shí)物質(zhì)滲透速度比在25℃時(shí)要慢得多。因此在低溫下后低滲多或少幾十分鐘關(guān)系并不緊要。后低滲透時(shí)間變幅寬,就較容易掌握了。
第三,用火焰干燥制片時(shí),務(wù)必使載片上有足夠的固定液。因?yàn)楣潭ㄒ哼^多,片上火焰燃燒時(shí)間長,染色體分散性可能較好,但染色體結(jié)構(gòu)易受破壞,往往出現(xiàn)解螺旋現(xiàn)象,反之,固定液過少則染色體分散度差。
選擇適宜的染色體制片方法,對于確定染色體數(shù)目、倍性水平、染色體形態(tài)等有助于植物細(xì)胞水平的遺傳變異研究。
參考文獻(xiàn):
[1]朱徵.植物染色體及染色體技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,1982.
[2]張自立,俞新大.植物細(xì)胞和體細(xì)胞遺傳學(xué)技術(shù)與原理[M].北京:高等教育出版社,1990.
[3]劉祖洞,江紹慧.遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:人民教育出版社,1979.
[4]章靜波.細(xì)胞生物學(xué)實(shí)用方法與技術(shù)[M].北京:高等教育出版社,1990.
[5]李學(xué),張方.植物染色體技術(shù)[M].哈爾濱:東北林業(yè)大學(xué)出版社,1991.
[6]王新民.再談植物染色體標(biāo)本制備的去壁、低滲法[J].邯鄲農(nóng)業(yè)高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),1995(2):34-37.
作者簡介:顏彥杰(1983-),男,四川遂寧人,遂寧二中實(shí)驗(yàn)學(xué)校,中學(xué)二級,理學(xué)學(xué)士,主要從事中學(xué)生物教學(xué)工作。