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1、园林植物遗传实验指导东北农业大学园艺学院目 录I 目录实验一观赏植物生物学性状调查 1 实验三花粉贮藏及花粉生活力的测定. 5 实验五植物根尖细胞染色体制片技术与观察 . 8 实验六花粉母细胞减数分裂制片法 11 实验七花粉管生殖细胞的有丝分裂 12 实验八园林植物多倍体的诱导与鉴定. 14 实验九植物总DNA 的提取 . 17 实验十植物总RNA 的提取. 20 实验十一PCR 扩增技术 22 实验十二植物RAPD 分析技术 . 24 实验13 植物染色体标本制备及核型分析. 27 实验14 植物染色体分带技术 . 49 实验15 植物诱导染色体结构变异 54 实验16 荧光原位杂交实验.
2、55 附录 57 实验一1 实验一观赏植物生物学性状调查一、目的要求掌握观赏植物生物学性状调查的目的、内容和方法，通过调查填写调查表，根据调查表比较同种观赏植物不同品种间观赏性状的差异，并学会利用花卉品种分类检索表为调查到的花卉进行品种鉴定。二、材料用具1、材料各类观赏植物（草花、灌木、乔木、藤本）。2、用具钢卷尺、游标卡尺、皮尺、标杆、记号笔、铅笔、小卡片、细线、统计表等。三、实验内容观测不同植物品种的观赏与经济性状，包括株型、花、果实、抗性等特征，对其进行比较和评价。数量性状一般按三级记载。具体观测性状如下：1、株型：包括株高、枝下高、冠长、冠幅（株幅）、冠形、分枝角度、分枝数、枝叶的特征
3、、植株生长情况等。2、花的特征：包括花期、花型、花朵大小、花色、花香、开花数量等。3、结实情况：包括果实的形状、大小、多少等。4、抗性：包括抗寒性、抗热性、抗旱性、抗病性、抗虫性、耐阴性等。5、特殊的经济价值或观赏价值。（一）木本花卉生物学性状调查1、试验材料的选择根据实验的时间地点选择正值花期的木本花卉，春季可选木兰、樱花、榆叶梅、梅花、碧桃等，夏秋季可选紫薇、石榴、黄花槐、夹竹桃、桂花、洋紫荆、大叶醉鱼草、木芙蓉等，要求该木本花卉有2 个以上品种的成年植株，通过品种性状调查，比较品种间观赏性状的差异。试验植株应选择个体差异小的，既具有相同树龄和相同繁殖栽培方式。每个品种应有10 个以上个体
4、的重复。每个供试植株进行编号，用细线把写有标号的卡片系在树体明显位置，同一品种的供试植株编为一组。2、调查测量按照由远及近、由外而内、由大到小的顺序进行测量。首先远观树形及长势，然后测量树高、树径、冠幅，接着进行主枝主干、一二年生枝、叶片、花、果实与种子的观察测量。 对于乔木株高的测量需用带有尺寸的标杆，标杆从树冠内部向上伸至与树同高，标杆与地面间的距离用皮尺测量。冠幅的测量采用两个标杆垂直指向树冠最外围东西南园林植物遗传实验指导北四个方向的枝条末端，测量标杆间的距离。叶片大小采用叶长乘叶宽的方式表示。3、填写调查纪录表根据表1 的内容对木本花卉测量数据进行纪录，室外实验纪录应用铅笔，避免沾水
5、而字迹模糊，回到室内后整理。表 1木本花卉品种性状调查记载编号记载内容备注植株情况1 生态型 .乔木 ; .小乔木 ; .灌木状2 生长势 .强壮 ; .中等 ; .衰弱3 树高干高地径胸径4 冠形树冠紧密度5 树冠幅度东西向 ;南北向 主干、主枝状况6 树皮颜色开裂方式7 皮孔密度皮孔形状 一、二年生枝条性状8 一 年 生 枝平均长度节间平均长嫩枝色泽皮孔密度毛被物9 二 年 生 枝平均长度节间平均长色泽皮孔密度叶的性状10 叶片大小叶形11 叶片质地叶片触觉12 叶脉侧脉、 网脉明显度13 叶缘锯齿形状14 叶缘波曲度叶面凹曲度15 叶尖叶基部16 新叶叶色成年叶叶色17 叶柄平均长叶柄色
6、泽花的性状18 花序是否具伸长总轴花序类型19 每花序着花量最多朵最少朵平均朵20 整株着花密度21 香气22 每百朵鲜花重23 花序总梗长度柔毛 .有 ; .无24 花梗长色泽25 花萼色泽26 花瓣开裂裂瓣深度花瓣形状花冠形状实验一3 27 花冠直径花色28 雄蕊子房果实种子性状29 是否结实果实形状30 果实颜色果实大小31 成熟期鲜果千粒重32 种子形状种子千粒重（二）草本花卉生物学性状调查1、试验材料选择根据实验时间选择正开花的草本观赏植物植株，同一个种的不同品种，要求所选植物为同一批种苗的不同品种，相同培育方法，每个品种应该有10 株以上重复。春季实验可选用报春、雏菊、金盏菊、瓜叶
7、菊、水仙、石蒜、郁金香、风信子等，夏秋季可选用大丽菊、百合、萱草、蜀葵、金鱼草、天竺葵、美女樱等。每个植物个体编号，每个品种记为一组。2、调查测量草本花卉的性状调查重点在花与叶尤其是花，在草花的品种分类上经常用到花期、花色、花型、花大小、花瓣数、雄蕊数量以及株型、叶形、分枝等作为分类标准。不同的花卉具有不同的分类标准，在进行花卉生物学形状调查统计之前应就所选择的实验花卉的品种分类标准编制相应的调查表，表2 为基本格式。调查测量根据相应花卉表格的内容进行，叶的性状部分如果出现异型叶应分别测量（比如毛茛科、报春花科、菊科的部分花卉存在基生叶与茎生叶的区别）。3、填写调查纪录表根据表2 的内容（或针
8、对实验花卉另外编制的调查表）对木本花卉测量数据进行纪录，室外实验纪录应用铅笔，避免沾水而字迹模糊，回到室内后整理。对调查表中主要的性状差异进行分析。四、作业选择几种花卉种类进行调查统计，对统计结果进行分析，利用品种分类检索表为调查到的花卉进行品种鉴定。或者对已知品种名称的花卉通过调查的性状编制品种分类检索表。园林植物遗传实验指导4 表 2 草本花卉生物学特性调查表编号记载内容备注植株情况1 生态型a 匍匐；b.直立；c.莲座状；d.倾卧；e.缠绕2 生长势a.强壮；b.中等；c.衰弱3 株高cm 冠幅cm 4 冠形树冠紧密度5 分枝叶的性状6 叶片大小叶形7 叶片质地叶片触觉8 叶脉侧、网脉明
9、显度9 叶缘叶色10 叶缘波曲度叶面凹曲度11 叶尖叶基部花的性状12 花序类型13 每花序着花量最多朵最少朵平均朵14 整株着花密度15 花香及程度16 花序总梗长度cm 柔毛a.有 ;b.无17 花梗长mm 色泽18 花萼色泽19 花瓣开裂裂瓣深度花瓣形状花瓣数量20 花冠直径花冠形状21 花期花色22 雄蕊子房实验二5实验三花粉贮藏及花粉生活力的测定为了避免杂交工作时失误，使用外地寄来的花粉、贮藏的花粉、新采的花粉，授粉前必须测定花粉的生活力，这样有利于对杂交结果的分析。因此我们必须掌握花粉贮藏及花粉生活力测定的原理和技术一、实验目的掌握花粉贮藏及花粉生命力鉴定的方法和原理。二、实验材料
10、唐菖蒲 等植物的花粉。三、仪器及药品载玻片、盖玻片、解剖针、镊子、毛笔、干燥器、小指形管、标签、记号笔、显微镜、天平、烧杯、培养皿、滴管、玻璃棒、量筒、电炉、石棉网、冰箱；凡士林、无水氯化钙、蔗糖、琼脂、蒸馏水、硼酸、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、碘、碘化钾、氯化二苯基四氮唑（TTC ） 。四、实验原理花粉在低温（0 2 ）、干燥、黑暗等条件下代谢强度降低，花粉贮藏的原理就是要创造这样低代谢的环境条件，从而延长花粉的寿命。花粉的形态、花粉中酶的活性以及积累淀粉的多少（淀粉质花粉）通常与其生活力密切相关，因此可以利用花粉的形态观察、过氧化物酶、脱氢酶的活性高低、淀粉的含量以及在人工培养基上花粉管萌发的
11、情况作为鉴定花粉生活力高低的标准。鉴定花粉生活力的方法很多，概括起来主要有如下几种：1、直接测定法将待测花粉直接授粉，然后统计结实情况。此法最准确，但需时较长，且实验结果易受气候条件的影响。也可在授粉后隔一定时间切下柱头，在显微镜下压片检查花粉的萌发情况，根据萌发率的高低来鉴定花粉的生活力。2、形态观察法直接在显微镜下观察花粉的形态，根据品种花粉的典型性（如具有正常的大小、形状、色泽等）判断花粉的生活力，即形态正常的花粉有生活力，而一些小的、皱缩的、畸形的花粉不具有生活力。此法简便易行但准确性差，一般只用于测定新鲜花粉的生活力。3、染色观察法1 ）碘碘化钾染色法：以碘碘化钾溶液（0.3g 碘1
12、.3g 碘化钾溶于100ml 蒸馏水）染色后于显微镜下观察，花粉被染成蓝色者表示具有生活力，花粉呈黄褐色者不具有生活力。2 ）TTC 染色法：TTC 染色是一种鉴定去氢酶活性的组织化学反应，凡具有生活力的花粉在其呼吸过程中都有氧化还原作用，当TTC 渗入有活力的花粉时，其去氢酶在催化去氢过程中与TTC 结合，使无色的TTC 变成TTF 园林植物遗传实验指导6 而呈现红色。4、培养基发芽法在培养基上进行花粉的人工萌发，鉴定待测花粉萌发率的高低。此法若采用适宜的培养基能较精确地测定出花粉的生活力，但不同植物的花粉萌发条件存在较大的差异，所以很多时候测定的结果也只是相对可靠。五、实验步骤：1、花粉的
13、贮藏：（ 1）将采集的花粉进行干燥（凉干或放入盛有无水氯化钙的干燥器中干燥），一般以花粉不相互黏结为度。（ 2）将干燥的花粉装在指形管中（不要太多，一般以五分之一体积或更少为宜），瓶口塞以纱布，瓶外贴以标签，注明花粉种类、采收日期。（ 3）将指形管放入无水氯化钙控制一定湿度的干燥器中，干燥器置于0 2 的冰箱内。2、花粉生活力的测定：（ 1）染色观察法 TTC 染色法配制TTC 染色液：称取0.5g TTC 溶于100ml 磷酸盐缓冲液（100ml 蒸馏水中溶解0.832g Na2HPO4 2H2O 和0.273g KH2PO4， pH7.2 ）中，装入棕色瓶备用。制片：取少量花粉于载玻片上，
14、滴入1 2 滴0.5 TTC 染色液，用镊子搅拌均匀，盖上盖玻片，于35 40 条件下净置15 20min 。观察统计：在显微镜下观察三个不同的视野，凡被染成红色或玫瑰红的都是有生活力的花粉，黄色或不着色者为没有生活力的花粉。（ 2）培养基发芽法固体培养基配制培养基：称取1g 琼脂，5g 蔗糖，量取94ml 蒸馏水，装入烧杯，加热使琼脂融化呈透明状（注意补充水分，以保持培养基的浓度），即配成5% 浓度的培养基。同法配制10% 、15% 、20% 浓度的培养基。制片：用滴管吸取少量培养基，趁热滴在载玻片的凹槽内，放置片刻，使其凝固。 播种花粉：将少量花粉均匀地撒播在培养基上，注意不可过多，否则难
15、以观察。培养与观察：将制备好的片子放在垫有湿润滤纸的培养皿内，于20 22 的温箱中培养；待花粉萌发后于显微镜下观察并统计发芽率。观察时每片随机取三个视野，统计花粉总数及发芽数，计算平均萌发率（花粉总数不少于100 粒）。实验三7六、作业及思考题：1、按下表统计实验结果。表 1 染色法测定结果记载表花粉来源各视野中花粉数量及生活力平均生活力花粉总数花粉总数花粉总数红色黄色生活力红色黄色生活力红色黄色生活力表 2 培养基法测定结果记载表花 粉 来源培 养 基浓度各视野中花粉粒数量及发芽率第一组第二组第三组平 均 生活力( ) 发芽数 /总数发芽率发芽数 /总发芽率发芽数/总数发芽率2、绘一幅花粉
16、粒发芽形态图。3、比较不同方法、不同浓度（培养基法）测得花粉生活力的高低，分析其原因。园林植物遗传实验指导8 实验五植物根尖细胞染色体制片技术与观察一、目的要求学习和掌握植物细胞有丝分裂制片技术；观察植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态特征及染色体的动态行为变化。根尖染色体压片法，是观察植物染色体最常用的方法，也是研究染色体组型、染色体分带、染色体畸变和姊妹染色单体交换的基础。二、实验原理有丝分裂是植物体细胞进行的一种主要分裂方式。有丝分裂的目的是增加细胞的数量而使植物有机体不断生长。在有丝分裂过程中，细胞核内的遗传物质能准确地进行复制，然后能有规律地均匀地分配到两个子细胞中去。植物有丝分裂主要在根尖，节间，茎的实验五9生长点，芽及其它分生组织里进行。将生长旺盛的植物分生组织经取材，固定，解离，染色，压片等处理即可以观察到细胞内的有丝分裂图象。如若需要进行染色体计数，则需进行前处理，即取材之后采用物理的或化学的方法，阻止细胞分裂过程中纺锤体的形成，使细胞分裂停止在中期。这时，染色
