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玫瑰(Rosarugosa)是蔷薇科蔷薇属中多年生常绿灌木,由于其品种之多,花瓣色泽艳丽,香味浓郁诱人。作为应用特别广泛的观赏花卉,在园林应用中的地位是举足轻重的,除此之外,玫瑰还具有重要的经济价值。玫瑰不仅可以作为天然的食品添加剂,还可用于香料、化工等行业,从玫瑰花瓣中提取的玫瑰精油用途特别广泛,广泛用于化妆品及美容行业,其价格也是相当昂贵,所以’液体黄金’的称号也是名副其实的。总而言之,玫瑰兼具观赏、药用、保健、食用等多种功能,其花色花香次生代谢物质也具有重要的经济价值。但玫瑰花花瓣颜色缺乏多样性,在如今对观赏花卉供不应求的现状下,这一点就大大缩小了其在园林景观绿化以及其他行业中的应用范围。月季(Rosa hybrida)在蔷薇科蔷薇属中属于多年生常绿灌木,由于其花色艳丽丰富、株型优美多姿、花香浓郁扑鼻,且管理粗放、适应性强、繁殖简单易学、月月可赏花,自有’花中皇后’的美誉,是极具观赏与绿化价值的园林观赏花卉植物,其应用范围也很广泛,不仅仅局限于园林绿化,还可作为盆景及鲜切花,具有很高的市场应用价值。本研究的主要目的是为了培育出更多有经济价值,能满足市场需求的玫瑰、月季新品种,同时以玫瑰、月季体细胞胚为材料对植物花色花香物质等次生代谢物的分子调控机制进行了初步探索。围绕这一目的,本研究利用农杆菌介导法,以玫瑰’保白’和月季’萨曼莎’的体细胞胚为受体材料,对可能调控花色花香的RrMYB7、EsMYBX、P1、PLL1目的基因进行了遗传转化,在此过程中,进一步对遗传转化体系进行了优化,最终获得了EsMYB PLL1对玫瑰’保白’的转基因植株,从体细胞胚萌发产生抗性芽到生根整株植株分别表现为紫红色、粉红色,获得了PAP 对月季’萨曼莎’的转基因植株,与对照植株相比表型上没有很大差别,获得RrMYB7转化玫瑰‘保白’植株,但一直处于难以生根的状态。论文研究内容及结果如下:(1)EsMYBX、RrMYB7、PLL1对玫瑰’保白’体细胞胚的遗传转化本研究是以玫瑰课题组早期以玫瑰’保白’的茎段建立了玫瑰植株的再生体系,是以培养基 MS+蔗糖 30g/L+琼脂 8.0g/L+ BA0.5mg/L+NAA0.01mg/L+GA3 0.5mg/L诱导腋芽萌发,再在培养基MS+葡萄糖30g/L+琼脂8.0g/L+BA0.5mg/L+NAA 0.01mg/L上进行增殖继代培养,利用再生得到的组培苗的新生嫩叶在培养基MS+葡萄糖30g/L+植物凝胶3.0g/L+2,4-D 4.0mg/L+KT 0.05mg/L上诱导出的体细胞胚为材料,将用这种方法诱导出的体细胞胚放在培养基MS+葡萄糖40g/L+植物凝胶3.0g/L+2,4-D 1.0mg/L+BA0.01mg/L上增殖扩增到一定数量时,选取处于生长健壮且生命力旺盛的体细胞胚作为遗传转化受体材料,利用农杆菌介导法对EsMYBX、RrMYB7、PLL1基因进行了遗传转化,经过共培、选择增殖、选择萌发、选择壮芽、选择生根5个阶段,大约8个月的选择抗性筛选,在选择生根阶段利用原有遗传转化体系抗性苗无法生根,因此对生根培养基的生长激素浓度和配比进行了调整,最后培养基 1/2MS+ glucose 30 g/L + agar 7.5g/L+ IBA 1.Omg/L 生根率最高,遗传转化最终结果是EsMYBX转化共获得8个株系,121棵抗性苗,27棵已生根下地,萌发率和生根率分别是4.88%、67.74%;RrYB7转化获得6个株系,26棵抗性苗,萌发率是3.37%,无法生根;PLL1转化共获得5个株系,7棵抗性苗,萌发率2.64%,无法生根。经PCR检测显示这3个基因均已成功导入玫瑰’保白’基因组中,获得的EsMYBX大部分转化植株根茎叶各器官均为紫红色,初步断定EsMYBX基因在一定程度上促进了花青素的积累,并且在玫瑰植株的各个器官上都有表达,可能是由于使花青素合成通路上的结构基因的表达上调了;获得的PLL1转基因植株表现为粉红色,初步表明PLL1基因对花青素的调控也是有一定的促进作用的;而RrMYB7基因在烟草中是促进香味次生代谢物的产生,由于对于玫瑰的转化不能生根,目前还不能断定是否能调控香味次生代谢物的产生。(2)PP1对月季’萨曼莎’体细胞胚的遗传转化研究本研究将课题组早期通过月季再生获得的组培苗的新生嫩叶诱导出来的月季’萨曼莎’的体细胞胚在 MS+ g1ucose 60g/L + phytage1 3.0g/L +2,4-D 1.0mg/L + BA 0.01mg/L增殖培养基上进行几代的增殖继代后,选取约160个饱满有光泽,生命力旺盛的体细胞胚为遗传转化受体材料,通过农杆菌介导法将PAP1基因导入月季的体细胞胚中,最终获得4个株系12棵抗性植株,萌发率和生根率分别为3.14%、2.78%,经PCR检测显示PAP1基因已成功导入月季’萨曼莎’的基因组中,但并没有获得预期的花色会变深的效果,可能是由于月季’萨曼莎’花色本来就是红色,也可能是受到其他各种因素的影响,因为PAP1基因在其他多种植物中已经得到验证是可以促进花青素积累的,所以还需要做进一步的研究。