花青素合成调节基因B1/C1转化东方百合‘索邦’的研究

百合是全球著名的切花商品花卉,较低的遗传转化效率限制了百合转基因育种的发展,建立高效、稳定的遗传转化体系对于培育转基因新品种至关重要。外源花青素合成调节基因的表达可使花青素在植物细胞内积累,使植物体外观上表现出色彩的变化,易于观察,因此可作为报告基因用于植物转基因研究,快速报告细胞、组织、器官或植株是否被转化。本文以东方百合‘索邦’无菌苗鳞片为受体材料,利用农杆菌介导法将花青素合成调节基因B1/C1导入‘索邦’中。通过草甘膦敏感性试验,确定了草甘膦筛选的质量浓度为2.1 mg/L,对农杆菌介导的遗传转化体系进行了优化,研究了侵染液及共培养基成分对抗性芽诱导率的影响,以MS培养基为基本培养基,设置了7种类型改良MS培养基。结果表明:当MS培养基中去除大量元素时,抗性芽获得率相对较高,可达(18.31±1.71)%。在此条件下,将培养基中30 g/L的蔗糖替换成70 g/L的麦芽糖,可使抗性苗诱导率增至(22.27±3.48)%。热激和超声波结合使用能够明显提高抗性苗的获得率,其中以42℃热激1.5 min、120 W超声波超声20 s抗性苗获得率最高,可达(26.80±2.24)%。抗性植株经PCR和Southern检测,获得了1株单拷贝转基因植株,初步证明B1/C1基因已整合到‘索邦’基因组DNA中,并且转基因植株叶片、叶柄、鳞茎的花青素含量均高于非转基因植株,说明花青素合成调节基因B1/C1在转基因百合中获得了表达。

现代月季和玫瑰杂交后代的鉴定与评价

以现代月季品种(2n=4x=28)为母本,玫瑰品种(2n=2x=14)为父本设4个组合进行杂交,获得杂交后代13个。综合利用形态学观察、流式细胞仪倍性检测、核型分析以及SSR分子标记对其中的7个杂交后代进行了杂种鉴定。结果表明:杂交后代多具备父母本的中间形态学特征;流式细胞仪检测结果和核型分析均表明7个杂交后代为三倍体(2n=3x=21),核型特征多介于父母本之间,以1A型为主;11对SSR引物扩增结果发现7个杂交后代均含有父母本的特异性条带。从形态学、细胞学和分子标记数据证明杂交后代整合了现代月季和玫瑰的遗传物质和表型特征,确定为真杂种,为利用玫瑰改良现代月季品种提供了新的种质材料。本研究结果也证明,流式细胞术可以作为不同倍性蔷薇属植物杂交后代的快速鉴定方法。