我的吊兰染色体突变了吗

肖昕杭

吊兰是百合科吊兰属的多年生宿根草本花卉，拥有簇生的肥大圆柱形须根和根状茎，以及从短茎上发出的条形叶片。叶片通常长20～45厘米，宽1～2厘米，四季常青（图1）。吊兰叶片清秀淡雅，净化功能极强，是人们普遍栽种的观叶花卉之一。

暑假，我取下家中普通吊兰匍匐茎上的3颗新芽，分别移栽进3个盆钵。渐渐地，新芽长成了3株小吊兰。小吊兰长出的叶子窄窄的，很像它们的亲本。可是过了几个月，其中一盆小吊兰长出的新叶突然变得很宽大，超过亲本一倍以上，不长匍匐茎，只是不断地簇生宽大的叶子（图2）。是它的植株染色体发生变化了吗？为了找出原因，我决定采用细胞遗传学的方法好好研究一下。

我先取用分蘖的新芽进行繁殖，用根尖做细胞染色体压片，观察体细胞有丝分裂的过程，获得突变株的体细胞染色体数。两个多月后，这些新芽逐渐长成了小植株，并且都长出了粗壮的匍匐茎。因此，我立即改變实验方案，让匍匐茎继续生长，看它能否长出一些花蕾，用以观察细胞的减数分裂。果不其然，一个月后，这些匍匐茎上长出了一颗颗花蕾。等花蕾积累到一定数量后，我将它们采下，按以下步骤进行了处理和实验操作。

1 按3份95%酒精，1份冰醋酸的比例配制卡诺氏固定液，用于瞬时杀死细胞，保持细胞内染色体的形态不发生变化。

2 将取下的花蕾迅速投入装有固定液的小瓶子，放在4℃的冰箱中处理24小时。需要注意的是，取材时要从小到大多取一些花蕾，以保证在实验中能观察到典型的减数分裂过程。

3 固定处理完成后倒掉固定液，用95%酒精将小瓶子冲洗3遍，彻底洗去醋酸，然后加入10毫升左右的75%酒精，放入冰箱备用。

4 配制1%醋酸洋红染色液。将100毫升45%醋酸加热煮沸后，加入1～2克洋红，待其全部溶解后再煮沸1～2分钟，并在煮沸醋酸过程中悬置数枚锈铁钉（此时要防止溶液溢出），增强染色性能。配制的染色液过滤后，贮存于棕色试剂瓶中备用。

5 染色压片。取出3枚花药置于载玻片上，滴上一滴醋酸洋红溶液，用镊子夹碎花药，去除残渣，盖上盖玻片。先在10Χ物镜下观察玻片中有无处于减数分裂时期的花粉母细胞。若没有，就重新制片；若有，就从显微镜上取下玻片，用滤纸吸去溢出的染色液，缓缓烘干，再放到显微镜上仔细观察各分裂相的细胞染色体的特征及变化规律。

6 找到能正确判断细胞染色体数的细胞分裂相，用数码显微系统或手机拍摄记录下来。

实验结束后，我在吊兰突变株和普通株上各取较宽的10张叶片进行宽度和长度的测量，比较突变株与普通株叶片的大小，结果如表1、表2所示。

从表1可以看出，吊兰突变株叶片的平均宽度达4.4厘米，而普通株叶片的宽度只有1.9厘米。突变株叶片的宽度是正常株的一倍多，而且所有叶片表现比较一致。从表2可以看出，突变株叶片的平均长度只有21.6厘米，而普通株叶片的长度有47.6厘米，突变株叶片的长度只有正常株的一半不到，而且所有叶片表现相对一致。由此可见，吊兰突变株确实发生了“突变”。

为了观察吊兰突变株花粉母细胞的减数分裂，我从突变株花蕾中取出3枚花药进行染色压片。经过反复试验，终于获得了吊兰花粉母细胞减数分裂各个时期的染色体图片，如图3所示。

从图3-②可以清楚看出，这个突变株的体细胞染色体数是2n=2×14=28。普通吊兰的体细胞染色体数也是28条，说明该突变株的体细胞染色体数并没有发生加倍。

但是，这个突变株的性状确实发生了改变，它的所有特征都与普通吊兰截然不同。既然没有发生染色体加倍，那么决定“突变”的可能只有一种：某个控制叶宽的主基因发生了突变。但是否真的如此，还需要进一步深入探究！

（本实验荣获2018第二届“AST杯”生物科学大赛中学组银奖）

“AST 杯”生物科学大赛由浙江省生物信息协会、浙江省科技馆科学院和浙江省科协国际部联合主办，主要面向浙江地区中小学在校生，旨在激发青少年的学习兴趣，培养他们的观察力、创造力、动手实验和数据分析能力，挖掘和培养在生命科学方面有潜力、有天赋的人才，加快基因科学的普及。