关于人造多倍体的基本介绍

　　通过实验，可以人为地培育出同源多倍体植株，例如，西瓜是二倍体，具有11对（22条）染色体（2n=22）。在西瓜幼苗时期，用秋水仙素处理幼苗的生长尖，破坏分裂细胞的纺锤体，使细胞内染色体增加了一倍，因而得到具有四倍染色体（4n）的西瓜植株。四倍体西瓜可以结实，产生种子，可以培育成四倍体西瓜品系。四倍体西瓜如果接受二倍体西瓜的花粉，产生的后代是三倍体。由于这种三倍体在减数分裂时染色体不能正常联会配对，不能产生正常的配子，不能正常结子，所以三倍体西瓜果实内没有正常的种子。市场上出售的无子西瓜就是这种三倍体西瓜。

　　异源多倍体的例子比较多。栽培小麦（Triticum vulgaris）就是这样起源的。大约6 000年前，一种有14个染色体（二倍体）的野生小麦，称为一粒小麦(Triticummonococcum），与一种杂草山羊草（Aegilops sp．）杂交。这种杂草的正常二倍体也是14个染色体，但是它们与一粒小麦的14个染色体不同（不同源），因此不能配对，所以杂交后代是不育的。但是，由于低温，这个杂交后代忽然染色体加倍，形成了一个异源多倍体，即二粒小麦（Triticum dicoccoides）。二粒小麦具有28个染色体，或14对染色体。二粒小麦与另一种二倍体山羊草（Ageilops squarrosa）杂交，二粒小麦有28个染色体，山羊草只有14个染色体，杂交的后代又是不育的。由于低温，这个杂交种的染色体又忽然加倍，形成了具有42个（28+14）染色体的异源多倍体，即栽培的普通小麦。

　　由于不同种的植物进行杂交产生的杂种经常是高度不育的，因此在培育异源多倍体植物时，要进行染色体加倍的处理，才能产生能够结实繁殖的后代。例如，将亚洲棉（2n=26）与野生美洲棉（2n=26）杂交得到的杂种，经染色体加倍（秋水仙素处理）得到染色体数为4n=52的棉株，与栽培种美棉相同。类似的试验在小麦、芸苔属、西洋李、烟草等植物都进行成功，为物种起源提供了有力的根据。在这些事例中，亲缘关系较远的物种之间的杂种后代能育性很低的原因之一是，杂种的染色体组成来自不同种的植物，在减数分裂中染色体不能配对。经过染色体加倍，解决了配对的问题，改进了育性。