芍药组织培养及遗传转化的初步研究

芍药(P.lactiflora Pall)具有较高的观赏价值和药用价值。但芍药的生长周期长、繁殖系数低,且国内外有关芍药组织培养和遗传转化技术选育芍药新品种的研究尚较薄弱。因此,必须尽快建立和完善芍药的组织培养技术和遗传转化体系。 本试验用芍药的种胚以及胚苗作为外植体,对芍药愈伤组织诱导、分化及不定芽诱导作了初步研究,同时研究了不定芽形成过程中组织学和生理生化变化以及通过农杆菌介导的遗传转化。 1、愈伤组织诱导 试验以种胚为外植体,利用正交设计法探讨6-BA、2,4-D,NAA,水解酪蛋白和蔗糖等五种因素对愈伤组织诱导的影响。结果表明:本试验所用的各因素中6-BA是影响芍药愈伤组织诱导的主要因素,水解酪蛋白、NAA及蔗糖次之,2,4-D的影响程度较小。愈伤组织在添加0～2.0mg·L-1TDZ的分化培养基上能够成功分化得到小苗。 2、不定芽的诱导 以胚苗为外植体,在明确6-BA用量为0.5mg·L-1的前提下,试验采用二次正交旋转组合设计法探讨了三个因素(GA3、蔗糖、葡萄糖)对芍药不定芽诱导的影响。结果表明:对于芍药不定芽诱导而言,葡萄糖的用量在这三个同等因素中最为重要,其次是GA3和蔗糖。并且筛选出了芍药不定芽诱导的最优组合是:GA3为1.84mg·L-1、蔗糖为10g·L-1、葡萄糖为18.41g·L-1,不定芽的诱导系数在接种40天时可以达到理论最大值3.03。 3、不定芽形成过程中的组织学和生理生化变化 以胚苗为外植体,对不定芽形成过程中的组织学和生理生化变化进行了研究。结果表明,不定芽发生方式为器官直接发生。在不定芽形成过程中,可溶性蛋白含量呈下降趋势;POD和SOD活性在不定芽形成时一直呈上升趋势。 4、根癌农杆菌介导的芍药基因转化的初步研究 通过根癌农杆菌介导法将衰老抑制基因(SAG1,2-IPT)转入芍药的愈伤组织。共处理了72块愈伤组织块,用含除草剂的D4培养基进行选择培养,筛选出18块生长和增殖良好的愈伤组织块。经PCR鉴定,初步认为其中17块愈伤组织块中导入进Ipt基因。