木文主要对植物有丝分裂染色体标本制备的去壁、低渗法进行了研究。

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,

,

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植物染色体标本制备的去壁低渗法及其’在细胞遗传学中的意义‘

、

秀陈瑞阳宋文芹李兰, (南开大学生物系天津夕

木文主要对植物有丝分裂染色体标本制备的去壁低渗法进行了研究物进行了大量的试验在染色体计数组型分析 G i,、、

、

。

对卯科

1。种植‘

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n

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a s

分带以及扫描电镜观察方面大部分取。。

得了较好的结果表明这个方法在农作物树木果树蔬菜染色体研究中具有一定意义,

、

、

、

作者对去壁低渗法中的几个主要因素进行了分析和讨论,

、

近几年来随着植物染色体研究的广泛开展很多学者都试图将人类染色体标木制备,

技术移植到植物材料上来最近法国,

.

i G

n

等叨在压片前应用纤维素酶和果胶酶对细胞壁进行解离、,

。

A

.

] 0 M o r尹等人 L1在烟草愈伤组织棒属和李属植物的根尖材料中应用了酶解 u a。

和低渗液处理

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,

J

在水稻染色体的研究中也应用了酶解去壁和、、

,

K

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低咧、

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我们自。

19 7 9

年也对植物染色体去壁低渗火焰干燥制备植物染,

色体标本方法进行了研究阴

两年多来

J 3我们应用这个方法在植物染色体核型分析[。

i G

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sa

习分带〔和扫描电镜观察方面进行了研究

本文是关于这个方法的总结报告

。

材料和方法我们对 37科斗

1

5 0

种植物 (包括。。

372

个品种 )进行了试验其中藤类植物,、

2

种裸子植物,,

种

,

被子植物 9种,

大部分材料为广东云南吉林省农科院提供、、

、

,

部分材料是在本系如

实验地种植和野外采集得到

去壁低渗火焰干燥制备植物染色体标本的具体方法

前报闭

其简要流程如下

:

材料培养今

育处理:汀+

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前低渗专

;

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2 5.

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木文于四别年 5月 2 9日收到,,均本研究承蒙东北师范大学郝水教授武汉大学杨弘远周嫦副教授本佼张自立吴小航周之杭胡志衡等副教,;扫描电镜系由华南农学院电镜室杨秉授多方指导和帮助耀老师协助泊服特此致谢。、、

、

、

。

2)

。 J玲 5 (年 5月我们才见到此沦义

木文主要对植物有丝分裂染色体标本制备的去壁、低渗法进行了研究。

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报

,

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染色

附胶封片

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分带方法:按 B s,

G

法

、

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扫描电镜染色体标本的制备:用上述方法制备的染色体标本,,

i G,

m e

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染色后.

,

首先,

在光学显微镜下挑选染色体分散好的细胞作上标记再按照扫描电镜样品台大小将载 s一 2片切割开喷金 (1 0一 2 0入 )后用 J M 2绍型扫描电镜观察拍照电压 2 5一 1 K v,,

标本倾斜角为 1一 2度 5 5

。

结果与讨论使用低渗火焰干燥法制备染色体标本的优越性五十年代早已在人类及哺乳动物上,、

得到证明,

。

我们将这种方法移植到植物材料上来经过对 3科 7,,

10 5

种植物的试验,

,

结果

表明除旅类和裸子植物未能取得很好的结果外其它大部分被试材料都取得了良好的结

果 (详见表

l )。

因此我们认为用纤维素酶和果胶酶将植物细胞壁去除后再按当前哺乳,、

动物上通常使用的低渗火焰干燥法制备植物染色体标本即去壁低渗火焰干燥法在,

,

、

、

植物染色体研究中同样具有重要意义,

。

它比压片法具有若干优点是当前植物染色体研、

,

究中的一个重要方法、

。

在植物染色体计数组型分析。

、

i G

e

a m s

分带以及扫描电镜观察方

面都取得了较好的结果1.

(一 )去壁低渗法在细胞遗传学中的意义在染色体计数和组型分析方面的应用,、、、

去壁低渗法可使染色体分散得比较好,

、

,

即使是染色体数目多的材料如甘薯甘蔗棉花波萝等染色体也能分散开 (图版4、

I

,

2

、

5

、

6 ),

并且染色体铺展平整便于计数和测量 (图版,、、、、、,

I

,

1

、

3 )。

我们利用此方法曾对我,,、

] 6国野生大豆栽培大豆野生稻[

习栽培稻阎陆地棉〔甘蔗等 2多种植物的染色体组型进 0。

行了研究都取得了比较好的结果、、、

另外应用去壁低渗法在一部分材料中如栽培稻,,、、、

、

野生稻栽

培大豆野生大豆甘蔗谷子柿子桑无花果等材料经,

、

G正m4

s。

染色后在前,

期一晚前期染色体的一定部位上显示有一种染色深的区域 (图版区域与m oo

n

,

)

。

这种着色深的r染色区 (c h,

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不同为与其相区别我们称此区域为染色体,

,

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。

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染色区具有以下特点

:

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着色区域比较大一般不呈

木文主要对植物有丝分裂染色体标本制备的去壁、低渗法进行了研究。

2

期

陈瑞阳等:植物染色体标本制备的去壁低渗法及其在细胞遗传学中的意义,

、

巧3

带状或点状有的涉及染色体的一个臂,

,

或整个染色体,

,

容易识别,

。

(2 )染色区比较稳定。

,

处于分裂晚前期或前中期的染色体大部分都能显示出这种染色区示的 G i2.

(3 )同源染色体所显s。

m e

sa

染色区基本上是相近的a s

。

根据这些特点我们认为,

i m G e

染色区在核型,。、

分析时可以作为识别同源染色体的一种指标从而可提高核型分析的准确性山e在 G m i,

分带方面的应用,、、

在我们所研究的材料中应用去壁低渗法制备的,

染色体标本不经其它药物处理直接 G i玉米蓖麻黄瓜甜橙黑麦等 (图版、、

e

a m s

染色有四种结果: (l显示 ),

C记m s a

带如,

n

,

6 )。

玉米所显示的带纹与我们过去报道用 B S,,

G

法所显示的 G m i

e

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C一带

基本一致

L。习

黑麦则只显示端带着丝点带较浅。

中间带则不明,、

显

。

蓖麻所有的染色体均显示有明显的着丝点带,、、、、、、

(2 )在间期核里显示间期带在研究的r t

大多数材料间期核内、

都清楚的显示有染色中心 (c r m o e h o c n,

) e

,

如马铃薯,

向日葵,

、

香,

蕉酸桔黑麦玉米萝卜明开夜合中国槐桑等经过低渗处理后细胞核被膨胀大了染色中心更清楚可数 (图版,

n,

,

7

、

8

)

。

染色中心是染色体上的大型异染色质区,

在细胞sa

周期中保持持久的浓缩状态色区具有生物种的特异性分析麦、,

它与染色体倍数呈正相关。

因此它在染色体倍数的鉴定上e

和间期核结构的研究上有利用价值。

(3,

i )前期染色体显示有 Ge、、

因此利用前期染色体的形态和 G m i。

s。

~

染色区

,

G记m

染

染色区也可进行核型。

(钓染色体全着色类似一般染色如

小麦大麦棉花等,

对于这些材料的染色体只有大n,

标本我们曾按 B S,

G

法和 H S (

子

法进行了分带处理,

,

但都未能取得满意的结果,

小麦按 N3.

一

带法进行分带处理得到了良好的结果带纹不但清晰明显 (图版

5 ),

而且提高了分带的可重复性〔代在扫描电镜研究植物染色体方面的应用,

染色体的螺旋结构在光学显微镜下已。

] 8发现了近百年从而建立了染色体螺旋结构学说〔

但在电子显微镜下长期以来都不能,,

清楚地看到这种螺旋结构体细微结构的观察。

。

] 7有人指出汇、

:

残留在染色体周围的部分细胞质妨碍了对染色,

我们用去壁低渗法制备的植物染色体标本进行扫描电镜观察清楚n,

地看到了植物染色体的螺旋结构 (图版光镜和电镜对同一细胞的观察 (图版、

1)、

,

从而将光镜与电镜结果统一起来实现了,。

n

2

3)

(二 )去壁低渗法中几个主要因素的分析去壁1.

、

低渗法虽然方法简单不需要特殊设备但由于材料在整个处理过程中是处在,,。

活体状态因此有些环节较难掌握,

前低渗处理,

此步的时间范围变化较大,

,

一般掌握在 3一 6分钟即可 0 0。

,

未经前,

低渗处理的材料细胞核膨胀得较小染色体不易散开2.

酶解去壁问题。

包括几个因素: (习酶液浓度:提高酶液浓度可以缩短去壁时间,

但耗费大尖材料为

据我们的试验国产纤维素酶 (上海酒精二厂出品 )的浓度控制在.

2 5一 5

.

外根,

,

2,

外树木幼叶幼芽可用,、

、

5

外 (2 )酶解时间:酶解时间是个变化的因素要根。。

据材料的老嫩大小和种类作适当的调整,

材料过大会使酶解时间成倍增加材料过多,。.

,

,

会导致消化不足酶液量过多会使酶解时间不易稳定 (3 )酶解温度必须恒定 (2一 2℃ ) 5 6

。

(劝酶液的配制与配制酶溶液。,

pH

:

A

.

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0 2M

盐溶液 ( 1 M山梨醇+ 0 5.

0

.

5 0 M柠檬酸钠 )5.

但我们按照这种配法未能取得满意的结果。、

。

我们使用蒸馏水 (p H,

) 5

配

制国产酶液效果很好

在酶液浓度酶解温度一定的条件下

可用酶解时间的长短来调

木文主要对植物有丝分裂染色体标本制备的去壁、低渗法进行了研究。

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木文主要对植物有丝分裂染色体标本制备的去壁、低渗法进行了研究。

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木文主要对植物有丝分裂染色体标本制备的去壁、低渗法进行了研究。

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本制备的去壁低渗法及其在细胞遗传学中的意义

、

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节酶解的合适程度3.

后低渗处理,,

这与动物细胞的低渗处理相同,,

,

低渗的目的在于使细胞吸收水分,

而膨胀

染色体分散到细胞质中在制片时便于染色体分散开这是一个关键步骤;,_

。

后低。

渗处理过度使细胞在低渗液中胀破造成材料解体后低渗处理不足,,

染色体分散不好

酶解不足的材料可适当延长后低渗的时间;反之酶解过度的材料要缩短后低渗的时间涂片法可比悬液法的低渗时间加长4.

。

。

细饱悬液的制备与制片方法的选择

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.

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等用机械力将酶解的材料捣此法不但手续麻烦效果也并,,

碎后,

,

采用 7一 2。如网过筛 0。

,

10 0 9

离心的方法获得悬液,

非很好

用静置片刻去沉淀和静置 2一 3 0 0,

分钟去上清液的方法,

既简单且细胞收率也,

高在上清液中有大量的被酶解离的细胞碎片采用离心的方法这部分碎片很容易与细胞混在一起妨碍染色体铺展开用悬液法5.

。

对于制片方法的选择我们认为材料少染色体数目少,,,

,

而小或酶解过度的材料可用涂片法;取材容易染色体比较大。,

数目多而难散开的材料可。,

悬液法要求条件比较严酶解和后低渗的时间必须合适a s

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染色与 p H值的调整,

在我们所研究过的材料中还没有发现对 G i,

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染色不适合的材料但着色的速度差别很大从几分钟至数小时不等 (详见表处于低等的类型有易着色的趋势至7 2一 7 4..

1)

。

进化上

。

染液的 H值多为p

6 8,.

少数材料如山植柿子等需调,

、

0

(三 )存在的问题1,.

染色体末端解螺旋,

使用这个方法在一部分材料中,

,

,

如水稻大豆玉米大麦,

、

、

、

等染色体末端 (尤其是晚前期染色体末端 )易发生解螺旋因而使染色体末端发虚形态

轮廓不清影响染色体的准确测量2.

。

G im s e a,

分带

此方法制备的植物染色体标本其 G e i m。,

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显带的条件不同于以。

,

往的压片法有待进一步研究

另外此方法使一些植物染色体显带的机制还不清楚

参JI,J J, . 月 l,, J IJ1,,. .‘几

考1 1一 1 8。

文0

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陈瑞阳等

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植物学报,植物学报,遗传学报,

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植物学报 2 3 ( 2):,植物学报 (待发表)

1 6 2一 1 65 0。

: 1981植物学报, (待发表 )。。饭野晃启等:] 9 8 0细胞, 1 2 ( 6): 1 6一 1 9: 0。遗传, 3 4: 9 2一 10 2。汤浅明 1 9 8 (1)。

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木文主要对植物有丝分裂染色体标本制备的去壁、低渗法进行了研究。

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木文主要对植物有丝分裂染色体标本制备的去壁、低渗法进行了研究。

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