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西兰花含有丰富的营养成分(蛋白质,脂肪,维生素C等)和矿物质(钙,磷,铁,钾,锌,锰等),含量高于十字花科的白菜花。其中,西兰花中的抗癌物质萝卜硫素,有较高的防癌、抗癌作用。此外,西兰花具有增强机体免疫力、促进生长、增强血管韧性等功效。由于西兰花具有丰富的药理作用,所以其市场需求量也越来越大。但是,由于西兰花的育种方式复杂、周期长,且受自然种植条件的限制,传统的种植技术对植物的产量和质量都有很大的影响。在药用植物研究领域,利用农杆菌介导植物外植体,诱导毛状根培育新品种,从植物源中提取活性成分,已成为研究的热点,且部分毛状根中次生代谢产物含量高于母本植物。试验通过对毛状根的诱导条件(发根农杆菌菌株、外植体种类的选择,以及预培养时间、菌液浓度、浸染时间、共培养温度与时间、除菌方法)和毛状根的培养条件(培养基类型、培养基中碳源和外源激素)等的优化,得到如下的研究结果:1.西兰花毛状根培养体系的建立(1)利用发根农杆菌ATCC15834和ATCC11325菌株对西兰花叶片进行浸染,以得出的毛状根诱导率为指标,发现诱导西兰花毛状根较适宜的菌株为农杆菌ATCC15834,其诱导率可达64.82%。(2)对西兰花叶片、茎段外植体进行发根农杆菌浸染时,发现较成熟且不易老化的叶片作为实验材料时有较高的诱导率(62.42%)。(3)将生长15 d左右的西兰花无菌种子苗叶片剪成0.5 cm2大小,接种于MS基本培养基进行预培养0、1、2、3、4、5、6 d,得出叶片预培养4 d时,毛状根诱导率达最高,为69.12%。(4)将经过预培养的叶片进行农杆菌ATCC15834浸染,在农杆菌菌液OD600值为0.1、0.3、0.5、0.7、0.9时进行浸染,结果表明,当OD600为0.5条件下有最高的毛状根诱导率,为64.18%。(5)通过浸染时间、共培养时间的实验,得出当浸染时间为5 min,共培养时间为4 d时,均有较高的诱导率,分别为71.82%,65.45%。(6)经过浸染的叶片放置于添加乙酰丁香酮(AS)的培养基进行培养时,一定浓度的AS能提高植物毛状根的诱导率。通过AS浓度为0、50、100、150、200、250μmol/L的实验筛选,得出当AS浓度为100μmol/L时有最高的诱导率,为66.59%。(7)经过浸染、共培养后的受体叶片由于附带有农杆菌,需在MS+250 mg/L羧苄青霉素二钠(CB)的除菌培养基中进行培养,每5 d继代一次,继代2~3次后得到无菌的毛状根,该毛状根可用作液体培养。2.西兰花毛状根的离体培养(1)将长至2~3 cm的无菌毛状根转接至不同的液体培养基中进行培养,得出西兰花毛状根在不同培养基中生长情况有较大的差异,在MS培养基中,毛状根有最高的增殖倍数(9.46倍)。(2)以MS为基本培养基,添加不同质量的蔗糖和葡萄糖,确定毛状根在蔗糖添加量为30 g/L时有最高的增殖倍数(9.43倍)。(3)通过添加不同的外源激素实验筛选,得出IBA的添加量为0.5 mg/L时,毛状根生长速度最快,其增殖倍数达到最高(10.82倍)。3.西兰花各外植体的萝卜硫素含量检测通过HPLC检测西兰花无菌苗叶片、幼根和毛状根萝卜硫素含量发现,毛状根中的萝卜硫素含量高达2939.159μg/gDW,显著高于叶片和幼根中的含量。