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非洲菊[Gerbera hybrida Bolus (Compositae)]是世界五大切花之一,也是重要的盆栽花卉。由于各种病虫害的影响使非洲菊品质的提高受到很大限制。基因工程技术具备可以定向改变花卉的某一性状而不影响其它性状的优势,因此己成为一种极具潜力的花卉育种方法。虽然非洲菊的遗传转化研究在国际、国内已有报道,但再生体系还不完善,转化效率也不高。因此,建立高效的非洲菊愈伤组织再生体系具有较大的理论意义和应用价值。
本研究探讨了品种、外植体、培养基成份和培养条件等因子对非洲菊愈伤组织诱导和分化的影响,并且以品种II叶柄诱导出的愈伤组织为受体材料,初步确定了筛选剂和筛选压。结果如下:
1.以品种F30和S5的幼花托为外植体,在含单一植物生长调节剂6-BA、2,4-D或NAA及其组合的培养基上均可被诱导出愈伤组织,但只有在MS+6-BA2.0mg/L+NAA1.0mg/L培养基上产生的愈伤组织才可以分化,然而分化率均较低,最高才为32.22%,并且愈伤组织分化率随继代次数的增加而显著降低。
2.以品种F30和II的叶柄为外植体,在含单一细胞分裂素6-BA(1.0~12.0mg/L)、TDZ(0.1~1.0mg/L)或KT(1.0~12.0mg/L)的MS培养基上培养时均未诱导出愈伤组织;而在含单一生长素2,4-D(0.5~2.0mg/L)或NAA(0.1~5.0mg/L)及6-BA(0.5~4.0mg/L)与2,4-D(1.0mg/L)或NAA(O.1~0.5mg/L)组合的培养基上可以被诱导出愈伤组织,并且愈伤诱导率最高达100%;但在含6-BA2.0mg/L与IAA(0.1~2.0mg/L)组合的培养基上培养10d时却出现褐化现象,并且无愈伤组织产生。当将所有的在固体培养基上产生的愈伤组织在含6-BA和NAA的分化培养基上培养时,仅有品种II叶柄在MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.5mg/L培养基上诱导出的愈伤组织可再分化出芽,并且愈伤分化率随继代次数的增加而升高。品种F30和II的叶柄在液体培养基MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.5mg/L上培养时诱导出的愈伤组织,经在MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.5mg/L固体培养基上增殖后,仅有品种F30叶柄的愈伤组织在分化培养基MS+6-BA6.0mg/L+NAA0.5mg/L上可以分化出不定芽。
3.由品种II愈伤组织分化出的不定芽的增殖受6-BA和NAA质量比的影响,比值过高导致不定芽生长异常,易发生玻璃化;并且芽增殖培养基的固化剂中,琼脂好于植物凝胶,同时以植物凝胶为固化剂时,芽在增殖过程中容易出现玻璃苗。适合芽增殖的培养基为MS+6-BA0.1mg/L+NAA0.1mg/L,生根的培养基为1/2MS+IBA0.6mg/L。
4.以品种II叶柄诱导出的愈伤组织为受体材料,通过抗生素筛选实验表明此愈伤组织对潮霉素敏感,对卡那霉素敏感性比较差,说明在进行非洲菊转基因工作时选择用HPT基因为选择标记较为合适,实验确定的选择压为5mg/L。