百子莲愈伤组织胚性启动调控技术

图1-1　百子莲在园林中的应用方式

（a）～（d）花境中的应用　（e）（f）花环与花篮中的应用　（g）鲜切花生产　（h）（i）英国与法国的园林应用

图1-2　百子莲花芽分化过程中IAA定量与免疫荧光定位分析

（a）百子莲不同发育时期的花芽　①营养生长期　②花序芽形成期　③花芽分化期　④花芽发育期　⑤盛花期　显微标尺①-④500μm　⑤10 mm（b）在不同发育时期花芽中IAA定量分析　（c）TIR 1转录调控因子q RT-PCR定量表达分析　A：营养芽　B：诱导芽　C：生殖芽　（d）IAA在不同发育时期花器官中免疫荧光定位　①-⑤阴性对照　⑥-IAA特异性免疫荧光　VC：营养生长锥　FP：小花原基　SP：雄蕊原基　TeP：花被片原基　An：花药　Fi：花丝　Ov：子房　显微标尺100μm

百子莲（Agapanthus praecox）又称“蓝百合”，为单子叶多年生草本花卉，具有肉质根状块茎，原产于非洲南部的热带与亚热带地区。百子莲属植物观赏性很强，是国外植物造景中常用的植物资源（见图1-1）。我国最早于2002年将百子莲引入上海，近十年来，我们在百子莲花芽分化、开花特征、繁育系统、胚胎学与体细胞胚诱导方面已经进行了较为系统的研究[1-4]，发现生长素对百子莲花芽分化和胚胎发育具有重要的调控作用，并分离得到生长素受体TIR 1基因EST序列（见图1-2）。在百子莲体细胞胚发生过程中发现，PIC对愈伤组织的胚性启动与胚性保持具有明显的调控作用（见图1-3和图1-4）。以百子莲无菌苗茎基部为外植体，在MS+PIC（0.5 mg/L）的培养基上诱导愈伤组织，诱导率可达50%以上，胚性愈伤组织（embryogenic tissue，ET）为白色、半透明的松软状态。但愈伤组织对2，4-D敏感性较低，在培养基MS+2，4-D（1.0～5.0 mg/L）上体胚诱导率仅为6%左右，且细胞状态较差，常出现水渍化与褐化现象。以上结果表明PIC对百子莲愈伤组织的胚性启动具有特异性。

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图1-3　百子莲体细胞胚发生过程中细胞形态及解剖结构观察

（a）（b）愈伤组织　（c）（d）胚性愈伤组织　（e）（f）成熟胚诱导

PIC对百子莲体细胞的胚性保持也具有关键性的调控作用。在胚性愈伤组织继代培养过程中，培养基中PIC浓度的变化会引起细胞的胚性发生较大的变化（见图1-4）。在含有1.5 mg/L PIC的继代培养基上胚性愈伤组织增殖效果最好，细胞状态最佳；当PIC浓度降低至1.0 mg/L时，细胞增殖较慢，经常出现褐化，长期继代会导致细胞胚性丧失；但当培养基中PIC浓度提高至2.0 mg/L时，细胞增殖过快，细胞呈现水渍化，并逐渐丧失胚性。因此，适宜浓度的PIC能够有效地启动并持续保持体细胞的胚性，但是其调控作用的分子机制尚不明确，需要进行更加深入的研究与探索。

图1-4　不同浓度PIC对百子莲继代培养中愈伤组织的胚性保持具有明显调控作用

（a）1.0 mg/L　（b）1.5 mg/L　（c）2.0 mg/L