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月季(Rosa hybrida)属于蔷薇科(Rosaceae)蔷薇属(Rosa)多年生常绿木本植物。月季姿态优美、花色丰富艳丽,香味浓郁、花期长、适应性强、繁殖容易并且管理方便,被誉为花中皇后,是中国的传统十大名花之一,是非常重要的观赏花卉,具有重要的商业价值。但是,月季鲜切花的瓶插寿命比较短,植株易感染白粉病、黑斑病,这些都影响了它的观赏价值和经济价值。利用传统的植物育种方法对月季这些观赏特性进行遗传改良存在着很大的局限性。植物转基因技术充分利用外源基因,在相对稳定的维持植物品种其他各种性状的基础上,可以定向改良其所调控的特性,这为月季新品种的培育开阔了一个崭新的途径。本研究对月季‘萨曼莎’体细胞胚发生途径的再生体系进行了优化,并且利用优化的再生系统进行了遗传转化研究。通过对影响遗传转化重要因素的研究,建立了月季‘萨曼莎’的遗传转化体系。同时,采用第二代高通量测序方法,通过对野蔷薇与白粉病互作过程中的转录组研究全面扫描得到抗白粉病相关基因,并挑选出重要的抗病相关基因,采用荧光实时定量PCR技术对这些基因进行时空表达分析。同时结合细胞学的研究结果,明确这些抗病相关基因在野蔷薇抗白粉病中所起的重要作用。主要研究结果如下：1.月季‘萨曼莎’体细胞胚直接发生途径的再生体系优化以月季‘萨曼莎’组培苗的根、叶片以及田间植株的叶片为外植体,对月季体细胞胚发生途径的再生体系进行了优化研究。研究结果表明：外植体类型与来源、植物生长调节剂对月季‘萨曼莎’体细胞胚的发生具有显著影响；基本培养基和植物生长调节剂对月季‘萨曼莎’体细胞胚的萌发也存在显著影响。在体细胞胚诱导实验中,在含有3.0 mg/L 2,4-D的体细胞胚诱导培养中培养8周后,以组培苗小叶片为外植体,其体细胞胚诱导率最高为7.21%,以田间植株的小叶片为外植体,其诱导率仅有3.18%,而以组培苗的根为外植体进行体细胞胚诱导时,未观察到体细胞胚的发生。同时,以月季‘萨曼莎’组培苗的叶片为外植体,研究不同的植物生长调节剂对体细胞胚发生的影响。研究结果表明：在3.0 mg/L 2,4-D和0.05 mg/L KT的激素组合下,体细胞胚诱导率最高为10.2%。在相同的激素组合中,3.0 mg/L 2,4-D显著优于4.0 mg/L 2,4-D,更有利于体细胞胚的发生。在相同的2,4-D浓度下,KT显著优于ZT和BA,对月季‘萨曼莎’体细胞胚的发生起到了明显的促进作用。在体细胞胚萌发实验中,在1/2MS+1.0 mg/L BA+0.01 mg/L NAA+0.1 mg/L GA3+30 g/L Glucose+3.0 g/L GEL培养基上,体细胞胚萌发率最高,可以达到73.49%,而在MS+0.1 mg/L TDZ+0.05 mg/L BA+0.1 mg/L GA3+30 g/L Glucose+3.0g/L GEL培养基上,体细胞胚萌发率最低,仅有33.07%。在含有相同种类和浓度的植物生长调节剂的体细胞胚萌发培养基上,1/2MS基本培养基相对于MS基本培养基,更有利于体细胞胚的萌发。BA和NAA对月季‘萨曼莎’体细胞胚萌发具有重要影响,较高浓度的BA和NAA组合促进了体细胞胚的萌发,且BA和NAA组合明显优于TDZ和BA组合。2.月季‘萨曼莎’遗传转化体系的建立以月季‘萨曼莎’的体细胞胚为受体,利用农杆菌介导的方法,研究了不同侵染方式和不同筛选体系对月季‘萨曼莎’遗传转化的影响。研究结果表明：月季‘萨曼莎’遗传转化的最适合侵染方法为：置于28℃恒温摇床上180 r/min振荡侵染,转化体细胞胚的GUS基因瞬间表达率为87.5%。潮霉素的筛选效果显著优于卡那霉素,以htt作为选择标记基因时,遗传转化效率为12%,而以nptⅡ作为选择标记基因,遗传转化效率只有6.8%。转基因植株经GUS因的稳定表达检测、PCR检测和Southern blotting检测分析,证明外源基因成功导入到月季‘萨曼莎’基因组中。3.月季‘萨曼莎’转化DcACO和AtCPC基因的研究以月季‘萨曼莎’体细胞胚为受体,进行了DcACO和AtCPC基因的遗传转化研究。对转基因植株进行PCR检测分析可知,DcACO和AtCPC基因已经成功导入到月季‘萨曼莎’基因组中。4.野蔷薇与白粉病菌互作中的细胞学及抗性相关基因表达分析采用半薄切片技术,对野蔷薇与白粉病菌互作进行细胞学观察。研究结果表明,野蔷薇感、抗病材料的叶片组织结构存在差异。在所接种后96h,144h的野蔷薇叶片组织中,在感病材料和抗病材料中都观察到了胼胝质的积累,但仅在感病材料中,观察到侵染叶片组织内部的菌丝,且菌丝由叶片下表皮气孔处侵入到叶片组织中,并在叶片的上表皮观察到乳突状突起。利用real-time PCR技术对15个重要的抗性相关基因进行了时空表达分析。研究结果表明：几丁质酶在野蔷薇抗白粉病菌过程中起到重要的作用。相较野蔷薇感病材料,水杨酸信号途径在野蔷薇抗病材料与白粉菌互作过程中被激活的时期更早,重要相关基因的表达更强。在野蔷薇感病材料与白粉病互作过程中,乙烯合成途径和茉莉酸信号途径比水杨酸途径更早被激活；在野蔷薇感、抗病材料中,苯丙烷代谢途径及衍生物合成的关键基因同时被诱导上调表达,表明野蔷薇经白粉菌诱导后不同的苯丙烷类合成途径被激活,苯丙烷代谢途径及其生成的衍生物在野蔷薇抗白粉病过程中起重要作用。