【摘 要】
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瓜叶菊(Pericallis hybrida)是一种广受欢迎的盆栽花卉,花量大,花期长,且花色非常丰富,可以应用于居室,会场、办公场所等地的美化与装饰。但瓜叶菊不耐热,抗寒与抗病虫性能较弱,通过基因工程手段进行瓜叶菊的抗性改良是最直接和高效的途径,而要获得有效的工程植株需要有完善成熟的遗传转化技术体系为基础。影响瓜叶菊转化率的因子较多,目前虽然有一些相关研究报道,但研究还不系统,并且普遍存在转化率
【基金项目】
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湖南省科技计划(2018TP2007); 湖南省科技厅重点研发计划项目(2016NK2100); 长沙市城市管理和行政执法局项目(17191);
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瓜叶菊(Pericallis hybrida)是一种广受欢迎的盆栽花卉,花量大,花期长,且花色非常丰富,可以应用于居室,会场、办公场所等地的美化与装饰。但瓜叶菊不耐热,抗寒与抗病虫性能较弱,通过基因工程手段进行瓜叶菊的抗性改良是最直接和高效的途径,而要获得有效的工程植株需要有完善成熟的遗传转化技术体系为基础。影响瓜叶菊转化率的因子较多,目前虽然有一些相关研究报道,但研究还不系统,并且普遍存在转化率低的问题。因此,建立稳定、高效的瓜叶菊遗传转化体系是目前急需解决的一个重要问题。为了建立稳定、高效的瓜叶菊遗传转化体系,本试验以瓜叶菊无菌苗和开花后的盆栽瓜叶菊为试验材料,对农杆菌介导的eGFP基因转化瓜叶菊技术体系进行了探索试验,主要结果如下:(1)瓜叶菊受体材料的准备和高效再生技术体系的建立与完善。在对瓜叶菊不同营养器官在不同外源激素组合培养基及不同光质环境下的培养效果比较,并对其生长和生理指标分析的基础上,建立并完善了瓜叶菊受体材料的离体培养与植株再生技术体系。通过出愈率和出芽率,鲜重和干重,抗氧化酶活性、MDA、可溶性糖和蛋白含量综合分析结果表明:1mg/L 6BA+2mg/L NAA+MS组合培养基中更适合瓜叶菊的叶片、叶柄和茎段的愈伤组织形成和出芽,叶片和茎段出愈率优于叶柄,茎段出芽率优于叶片和叶柄;白光和蓝光处理下瓜叶菊叶片、叶柄和茎段的愈伤组织形成率为100%,蓝光处理下叶柄和茎段的出芽率均达100%。(2)农杆菌EHA105介导法转化eGFP基因技术体系的建立。在对不同菌液浓度,农杆菌重悬,共培养时间,硫酸卡那霉素(Kan)和特美汀(Tim)浓度,乙酰丁香酮(AS)和表面活性剂Silwet L-77浓度,以及菌液浸泡时间、超声波和真空渗入处理对外植体生长与转化率影响分析的基础上,建立了农杆菌EHA105介导法转化eGFP基因技术体系,并在瓜叶菊叶片中成功检测到eGFP基因的瞬时表达。当农杆菌菌液OD600为1.0,菌液重悬,共培养时间3d最有利于农杆菌与培养材料的融合生长;40 mg/L Kan和200 mg/L Tim可以分别作为有效的外植体筛选压和抑菌浓度;100μmol/L AS和0.03%Silwet L-77能有效的诱导愈伤组织和提高转化率;浸泡30 min、超声波60 s和真空渗入30 s都能促进愈伤组织的形成及提高转化率。(3)瓜叶菊浸花法转化体系的建立。盛花期浸花相对于蕾期和初花期浸花对瓜叶菊转化影响较小,且种子结实率较高,为31%。50mg/L的Kan浓度可以作为瓜叶菊浸花法转化中种子筛选的最佳浓度。
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