关于园艺工程中菊花育苗中植物细胞工程应用

更新时间:2024-04-08 作者:用户投稿原创标记本站原创
【摘 要】菊花是国际花卉市场上比较重要的商品,其盆栽和地栽品种也很受欢迎,近年来,在园艺工程中被大量使用,所以,对于菊花新品种的培育工作备受瞩目。植物细胞工程是一种细胞生物学策略,用于对植物细胞进行培养和融合等,它能为育种工作提供材料,是新品种获得的重要途径。
【关键词】园艺工程;菊花育苗;植物细胞工程;应用研究
植物细胞工程近年来被广泛应用于化学诱变、菊花辐射诱变、转基因育苗等各方面的研究,在本文中详细介绍采用植物细胞工程结合育苗技术在菊花繁育研究中对品种改良取得的进展情况。
1.性状稳定的菊花再生体系的建立
1.1大规模繁殖技术和脱毒苗的组织培养
进行品种改良的根本目的是为了获得性状稳定的再生体系,当对菊花进行外源性激素的诱导时,极易获得愈伤组织和再生苗。对近些年的实验和相关文献研究发现,当外源性激素浓度在BA0.5-2mg/L+NAA0.1-0.5mg/L之间变动时,菊花被诱导产生愈伤组织和不定苗的目的基本上能达到。外植体细胞的多样性使得原本简单的愈伤组织培养中易出现从生苗转化率低、细胞遗传异质、染色体嵌合等现象。解决这个理由,可以采用薄层细胞培养的方式。获取无病毒或是类病毒感染的再生苗可以采用茎尖脱毒的方式,这种方式多用于被病毒感染或是类病毒感染的品种,其性状因此而导致退化的。将分子生物学技术和脱毒苗技术相结合,能对商业生产带来极大作用,还能在微观领域取得新的突破。为了适应现代化园艺工程大批量生产的要求,还可以采用生物反应器进行生产。它具有生产规模大、能够进行自动化制约的优点,通过对外在因素的制约和调节来达到培育植株无病虫害和性状基本一致的目的。
1.2培养悬浮细胞和分离原生质体
所谓的悬浮细胞培养是指单细胞和小细胞团在受到不断搅拌和摇动的液体培养基内培养的组织培养体系。悬浮细胞的获得具有重要作用,它是研究原生质体分离和遗传转化及体细胞杂交的重要材料。除去细胞壁的裸露植物细胞是植物原生质体,2005年前菊科植物原生质体培养成功的种类据统计大约有20多属、50多种。主要为观赏类、经济类和药用类植物。菊花叶肉原生质体经过酶解法可以获得,其细胞活力约64.5%,能够经悬浮培养成愈伤后植板,且肉眼能见到,其植板率与抗生素浓度和琼脂浓度有着极强的关系。
2.菊花育苗中植物细胞工程的应用
再生苗的获得一般通过辐射诱变、化学诱变和体细胞杂交及转基因育种等一系列的生物细胞技术处理,然后诱导出愈伤组织、悬浮细胞或是原生质体,然后对目地植株进行筛选,最后还要进行扩大繁殖,这样得到的再生苗其性状和结构基本一致。
2.1辐射诱变
辐射诱变是指将试管苗或是植株的愈伤组织进行辐射,由此导致染色体发生多种多样的变异,且变异的品种频率较高。采用这种策略比较简单,且观测方便,目前通过这种策略已经获得了很多的品种。通过辐射获得变异株的策略简单易行,能够有效减少嵌合体的发生,育种时间也能得到极大的缩短,这方面育种成功的报道愈来愈多。结合多篇文献和研园艺工程中菊花育苗中植物细胞工程的应用相关范文由写论文的好帮手www.808so.com提供,转载请保留.究显示辐射诱变的机制,当辐射在菊花上时,其表面的叶绿素含量增高,同时光合速率增高,经对照发现过氧化物酶和同工酶带数及带的浓度有着明显的差异。经辐射后的花青素基因产生了变异,经γ射线辐射后,诱导植株产生了周缘嵌合体。植株经离子束辐射后除了产生周缘嵌合体,还产生了纯合突变,且这种性状能很好地遗传给后代。这种因周缘嵌合体导致的性状遗传不稳定性应在育种工作中多加留意,同时这种现象也可也得到极好的利用,可以利用它来筛选到更多的变异新品种。
2.2化学诱变
体外试管培养和化学诱变技术相结合能使得植株的隐形或显性的特征得到表达,提到突变的几率。化学诱变一般采用化学诱变剂的方式来实现,常用的诱变剂分为碱基类似诱变剂、直接诱变剂、诱发移码突变的诱变剂等。作物中常用的有平阳霉素、叠氮化钠和硝酸乙酯等,将未成熟的菊花花托外植体接种到培养基上然后用硝酸乙酯处理,通过不定芽诱导得到变异株。其他的如农药、激素类的诱导剂对于体细胞无性系的筛选育种也很重要。
2.3体细胞杂交
植物原生质体的制备是为了获得体细胞杂交新品,对菊花体细胞杂交新品的报道很少,主要是这些体细胞杂交的不良性状明显,如下表一所示。

一、菊花原生质体的融合

将大籽蒿和菊花进行杂交,其杂交种抗锈病能力明显,但是出现了大籽蒿的很多性状,花径、花型和花色发生了明显转变,这种转变对于菊花这种观赏类植物来说,极大地影响了其观赏价值。
2.4转基因育种
转基因育种的工作需要大部分在试管内完成,转基因育种作为植物基因工程的核心,有三个步骤:将基因转入植物细胞;选择转基因细胞;转基因植株的再生。其中第三个步骤最关键,其他的两步也很重要,在细胞转化的过程中,可能会形成嵌合体植株。通过薄层细胞培养能有效地解决这个理由,降低嵌合体的出现。在转基因中,抗性筛选被广泛应用,抗性筛选对农杆菌感染外植体效果明显。时有采用TCL培养获得转基因植株的报道出现,薄层细胞培养对于减少嵌合体植株的出现具有显著效果,在各种遗传转化方式处理的菊花外植体中,TCL培养法获得的外植体转化率最高。
3.小结
科学的发展离不开研究的支持,要想使得新品种的研究取得好的成绩,就需要加强对植物性基础的研究。结合分子生物学和植物细胞工程,加快植物基因工程和植物细胞工程的结合。充分利用已有到研究成果,通过对基础性工作的进展来推动植物育种学的发展速度。
【参考文献】
[1]胡超,洪亚辉,黄丽华等.菊花辐射后代生理生化特性的研究[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2009,(29).
[2]陈发棣,赵宏波,房伟民等.菊科植物原生质体研究进展[J].西北植物学报,2008,(25).
[3]陈发棣,蒋甲福,郭维明等.小菊悬浮细胞培养与植株再生研究[J].园艺学报,2010,(33).

点赞:6050 浏览:17813