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平潭野菊混合瓣型株系再生体系的建立
植物学报
2023, 58 (3):
449-460.
DOI: 10.11983/CBB22135
菊科植物因其丰富的舌状花变异类型而具有很高的观赏价值。野菊(Chrysanthemum indicum)作为栽培菊花(C. × morifolium)的近缘野生种之一, 其自然群体中常具有典型的平瓣、匙瓣及管瓣的舌状花变异类型, 是研究菊科植物瓣型变异的优异材料, 而目前缺乏对其再生体系的研究。在福建平潭岛分布的野菊中发现大量舌状花形态变异植株, 该研究以其混合瓣型株系茎间薄层和叶盘为外植体建立再生体系。结果表明, 以茎间薄层为外植体, 诱导愈伤组织和不定芽分化的最优培养基为MS+1.0 mg∙L-1 6-BA+0.5 mg∙L-1 NAA, 接种14天愈伤组织诱导率可达100%。不定芽平均分化时间为25天, 接种40天不定芽分化率可达82%。最佳生根培养基为1/2MS+0.5 mg∙L-1 NAA, 10天生根。移栽植株全部成活, 植株生长状态良好且均保留了混合瓣型的形态特征。该研究初步建立了平潭野菊混合瓣型株系茎间薄层的离体培养再生体系, 为进一步建立其遗传转化体系奠定了基础, 也为解析菊花瓣型变异机理提供了技术方法。  View image in article
图4
平潭野菊叶盘在不同培养基中的不定芽分化
(A) Y3; (B) Y6; (C) Y9。Y3、Y6和Y9同
正文中引用本图/表的段落
以平潭野菊混合瓣型株系叶盘为外植体, 在含有6-BA和NAA的培养基中离体培养14天, 除Y9组和对照外, 各实验组愈伤组织诱导率均达100%; 培养20天, Y3组首先出现分化, 随后Y6和Y9组也出现分化芽点, 其它实验组均无分化现象(表4), 说明NAA浓度为2.0 mg?L-1时较适宜叶盘愈伤组织的分化。叶盘在培养基中培养10-14天出现褐化现象(图3A), 最终导致死亡(图4)。在NAA浓度为2.0 mg?L-1的实验组中添加不同浓度的TDZ, 发现0.1-0.2 mg?L-1 TDZ可有效促进叶盘愈伤组织形成, 与不添加TDZ相比, 形成愈伤组织时间平均缩短7天。此外, 与不添加TDZ相比, 添加适宜浓度的TDZ使褐化时间延缓了10天, 以T1和T2组褐化程度较轻(图3B), 褐化率较低(表5), 且愈伤组织诱导率均为100% (表4)。考虑到愈伤组织状态和褐化情况, T1组是实验组合中较适合的叶盘愈伤组织诱导培养基。但T1培养基中叶盘无分化, Y9培养基中叶盘不定芽分化率较高, 将T1培养基中的叶盘转移至Y9培养基, 仍然不能分化。综上, 表明叶盘不适宜作为平潭野菊混合瓣型株系高效再生体系的外植体。
在菊科植物再生体系建立过程中, 大多数菊科植物以叶片为外植体建立再生体系的诱导效率最高(罗虹等, 2020), 但利用菊花近缘野生种的叶片诱导不定芽相对困难。前人对多种野生菊属植物叶片进行不定芽诱导, 其中仅那贺川野菊(C. yoshinaganthum)和矶菊(Ajania pacificum)形成不定芽(晨卉等, 2009)。此外, 不同种质的叶盘再生能力存在很大差异, 神农架野菊(C. indicum)和武夷山野菊(C. indicum)叶盘再生能力相对较强, 而云台山野菊(C. indicum)和天竺山野菊(C. indicum)叶盘在相同诱导培养基中只能形成黄绿色愈伤组织, 不能分化形成不定芽(曲晓慧, 2020)。在本研究中, 即使在前人已经尝试并成功获得不定芽的野菊叶盘诱导和分化培养基(Y1、Y2、Y4和Y5) (王想, 2018; 李娜, 2018)中, 平潭野菊混合瓣型株系的叶盘仍未分化, 仅在NAA浓度为2 mg?L-1时(Y3、Y6和Y9组) (图4)有分化现象, 且不定芽分化率均低于10% (表4), 分化后未能形成健壮的不定芽。而平潭野菊混合瓣型株系的茎间薄层在不同浓度6-BA和NAA组合的培养基中不定芽分化率较高(表4), 说明对于平潭野菊混合瓣型株系, 茎间薄层比叶盘更适宜作为再生体系的外植体。
本文的其它图/表
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