彩叶芋(Caladium bicolor)是一种单子叶观赏植物,因其叶片宽大,色彩鲜艳,形状多样,也是一种理想的花坛植物。由于其具有变态的块茎,在栽培的过程中容易受到根腐病危害,严重影响植株的正常生长发育,进而影响其观赏价值和块茎的产量。根腐病主要发生在高温高湿的环境条件下。重庆在晚春或初夏的时候温度较高且雨水丰沛,有利于彩叶芋根腐病的发生,在一定程度上限制了彩叶芋在重庆地区的引种应用。为了促进彩叶芋在重庆引种成功,本论文从彩叶芋根腐病发病机理和彩叶芋抗病性遗传改良两个方面开展试验,试图为彩叶芋在重庆的引种试栽工作奠定一些工作基础。论文一方面对彩叶芋根腐病在重庆的发病症状进行了调查记载,对病原菌进行了分离鉴定;另一方面优化了彩叶芋遗传转化的条件,将广谱抗性基因AtNPR1转化到彩叶芋中,并分析了转基因彩叶芋对根腐病的抗性。本研究的主要研究结果如下:1.彩叶芋根腐病的发病症状。彩叶芋根腐病在重庆地区的发病规律:4月下旬开始发病,5月至6月进入盛发期。在发病的初期地上部的叶片变黄并出现病斑,叶柄微微向外弯曲;随着病情的加重,病斑面积扩大,叶片由外向内逐渐枯萎,叶柄倒伏,新叶产生速度变慢,并伴随着褐色的病斑;同时地下部的根茎基部在发病初期会形成褐色凹陷斑块,随着病情的加重,根由白色变褐腐烂,块茎也呈现褐色的腐烂。2.彩叶芋根腐病病原菌分离鉴定。根据柯赫法则对感病组织分离纯化得到的病原菌进行致病性测定,将获得的具有致病性的病原菌进行形态学观察和rDNA-ITS基因序列分析,结果表明引起彩叶芋根腐病的病原菌为立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)中的AG4融合菌群。3.彩叶芋遗传转化条件的优化。彩叶芋叶片对不同浓度卡那霉素的敏感性试验表明,卡那霉素的浓度为200 mg/L时可以有效地筛选再生愈伤;不同负压处理方式的试验表明,真空0.05MPa的压力处理15min的处理方式可以有效地提高彩叶芋叶片的愈伤分化率。4.转化AtNPR1彩叶芋的获得。采用上述优化的遗传转化条件对500个彩叶芋叶片进行了AtNPR1基因的转化,共筛选得到了120株抗性植株。对抗性植株进行PCR检测,有29株抗性植株呈阳性,转化效率为5.8%;将29株阳性转基因植株进行GUS组织染色,有11株植株被染成蓝色。初步证实获得了转化AtNPR1基因的植株。5.转基因植株的生长状态。11株转基因植株均表现出生长缓慢,叶片偏小,株型矮小的生长发育状态。6.转基因植株抗病性鉴定。11株转基因植株中有8株对立枯丝核菌表现出了不同程度的抗性,初步鉴定获得了3株具有抗性的植株。