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月季品种‘萨蔓莎’植株再生体系的建立和根癌农杆菌介导的遗传转化研究

高莉萍  
【摘要】:月季是园林中应用最广的木本花卉之一,因其花朵美丽、四季开花、适应性广、耐修剪能力强,在我国广泛栽培。切花月季是世界四大切花之一,然而,月季切花的瓶插寿命相比于菊花、香石竹要短得多。近些年来,不少研究者围绕着月季切花衰老和保鲜问题进行了广泛的探讨,但最终未能从根本上解决问题。越来越多的研究结果表明在某些切花月季品种的开花和衰老过程中,乙烯合成呈现跃变型特征,外源乙烯处理加速花朵的衰老,而乙烯合成或作用抑制剂处理有利于延长花期,这些表现与乙烯跃变型切花非常相似。 本研究的主要目标是通过农杆菌介导的遗传转化方法导入ACC氧化酶反义基因,利用反义RNA技术,抑制月季切花的乙烯合成,从而获得花期延长的月季植株。围绕这一目标,本研究以类似乙烯跃变型月季品种‘萨蔓莎’为试材,首先建立了该品种的离体微繁及植株再生体系,并就基因型、外植体类型、培养条件和植物生长调节剂等因素对月季叶片直接再生体系和间接再生体系的影响进行了详细的研究;然后利用GUS报告基因对影响根癌农杆菌介导月季遗传转化的条件作了深入探索,通过优化转化条件,建立了月季愈伤组织遗传转化体系;最后在此基础上进行ACC氧化酶反义基因的转化,并由PCR检测结果证明获得了月季‘萨蔓莎’转化的愈伤组织。本研究主要的研究结果如下: 1.建立了月季4个品种的离体微繁体系。以武汉地区市场效益较好的月季品种,包括红色系的‘萨蔓莎’、‘红衣主教’和黄色系的‘金奖章’、‘黄和平’为材料,建立其离体微繁体系。研究结果表明:初代接种材料的采集宜在春季的4~5月间进行,此时当年生枝条开始木质化,不容易失水,且经历了冬季低温,病虫害少,易于灭菌消毒:4个品种初代培养枝条上的腋芽在MS+0.5 mg/L BA+0.004mg/L NAA+0.1mg/L GA_3培养基上培养2~3周后,可陆续萌发,萌芽率达70%左右;将幼芽切下后每4周一次继代在新鲜的扩繁培养基上,经过一定时间的适应过程,各品种试管苗的增殖效果都表现良好,其中,品种‘金奖章’和‘黄和平’相比于‘萨蔓莎’和‘红衣主教’需要经历更长的适应期;继代培养约4周后的枝条转入1/2MS+0.1mg/L IBA生根培养基中,20~30d后产生不定根;移栽成活的关键是生根试管苗的成熟程度,开始木质化的粗壮的试管苗移栽成活率高,约为80%,但幼嫩的试管苗因容易失水,抵抗力较差,而成活率低。 2.建立了月季品种‘萨蔓莎’直接器官发生途径的植株再生体系。分别以月


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