秋水仙碱是诱变多倍体效果最好的药剂之一 。它的作用机理是：当细胞进行分裂时，一方面能使染色体的着丝点延迟分裂，于是已复制的染色体两条单体分离，而着丝点仍连在一起，形成“X”形染色体图象(称为C-有丝分裂，即秋水仙效应有丝分裂);另一方面是引起分裂中期的纺锤丝断裂，或抑制纺锤体的形成，结果到分裂后期染色体不能移向两极，而重组成一个双倍性的细胞核 。这时候，细胞加大而不分裂，或者分裂成一个无细胞核的子细胞和一个有双倍性细胞核的子细胞 。经过一个时期以后，这种染色体数目加倍了的细胞再分裂增长时，就构成了双倍性的细胞和组织 。
秋水仙碱不论是破坏还是抑制纺锤体的形成，作用都是一时的 。秋水素可以抑制纺锤体的形成，导致细胞不分裂，——然后过一段时间秋水仙碱代谢掉，不再起作用，细胞继续分裂，——然后才是“染色体数目加倍”(着丝点的分裂) 。着丝点的分离与纺锤体无关，因为在用秋水仙碱处理，破坏微管的情况下，两条单体也可以分开 。这是由于Ca离子的诱导，使着丝点分开后，再由纺锤体牵引移向两极，也就是说纺锤体只起牵引染色体的作用 。
秋水仙碱之所以造成两个方面的应用，是在于他们在利用时，秋水仙浓度的不同 。用于中期核型分析的浓度较高而用于产生双倍体或多倍体时浓度较低，并且当秋水仙碱浓度很低时，还有加快染色体运动，使染色体更快的到达两极!
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