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为了探讨利用毛状根技术来改良玫瑰茄性状和生产其次生物质,本文利用发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)ATCC15834对药、食同源植物玫瑰茄(Hibiscus sabdariffa L.)进行了遗传转化,获得了可自主快速生长的毛状根:并建立了毛状根离体培养的优化条件,以及开展了植株再生研究和次生物质花色素苷的测定。结果如下: 玫瑰茄叶片外植体被发根农杆菌ATCC15834感染10d后,从其形态学下端叶脉切口处陆续分化出毛状根,其中以预培养1d,农杆菌浸染15min,共培养4d时的外植体的毛状根诱导率最高,达83.3%。所获得的可自主快速生长的玫瑰茄毛状根可分为三种表型,Ⅰ型毛状根的主根发达细长,但侧根较少;Ⅱ型根的主根发达,也有侧根,但侧根较粗;而Ⅲ型毛状根的主、侧根都很发达,但侧根细长。在MS固体培养基中生长20d后,以Ⅲ型毛状根的生长最旺盛,其生物量(鲜重)增值倍数最大。Ri质粒的rol基因的PCR扩增结果证实,发根农杆菌Ri质粒的T-DNA部分已在三种玫瑰茄毛状根的基因组中整合及表达。在供试的等四种不同的液体培养基中,以6.7-V液体培养基最适合玫瑰茄毛状根的生长,培养20d后,其毛状根生物量(鲜重)增值倍数达24.60。玫瑰茄毛状根在6.7-V液体培养基中的生长曲线基本呈“S”型。在培养后0~8d内处于生长迟滞期、8~16d为快速生长期、而16d后进入生长平台期。在液体培养过程中,培养基的蔗糖、氨态氮、硝态氮和磷酸盐的消耗变化均与毛状根的生长曲线基本同步。培养20d后,培养基中蔗糖和磷酸盐已被消耗殆尽,但仍还残留有15%的硝态氮和8.2%的氨态氮未被消耗和利用;相反地,毛状根对培养基中钙的吸收和利用要比氮和磷慢得多,培养至20d时,培养基中仍残存约占起始浓度26.5%的Ca2+。培养基的pH值随毛状根培养时间的延长而逐渐降低。从玫瑰茄毛状根0-20d的液体培养过程中,仅培养16d后方可在毛状根中检测到花色素苷含量,至培养20d时其花色素苷含量达到0.1388U/gFW。在愈伤组织诱导培养基中,以玫瑰茄毛状根切段在MS+6-BA2.5mg/L+NAA0.1mg/L培养基中的愈伤组织诱导率最高达到100%,且愈伤组织呈浅绿色,生长势好。 该结果为今后开展玫瑰茄毛状根的大规模培养来生产其次生物质,以及利用毛状根技术来改良玫瑰茄的观赏性状(如获得矮化和顶端优势减弱的新品种)奠定了相关的实验和技术基础。