通过间接器官发生技术提升非洲万寿菊和法国万寿菊的体外再生能力

《In Vitro Cellular & Developmental Biology - Plant》：Enhanced in vitro regeneration of African and French marigolds through indirect organogenesis

　　

摘要

万寿菊（Tagetes属）被广泛用于观赏、药用及工业领域，但目前高效的再生技术仍较为有限，尤其是针对法国万寿菊（Tagetes patula L.）的再生技术，这阻碍了其遗传改良工作。本研究通过使用子叶外植体进行间接器官发生，建立了非洲万寿菊（Tagetes erecta L.）和法国万寿菊的高效再生体系。研究使用了萘乙酸（NAA）和苄氨基嘌呤（BAP），在不同的生长素与细胞分裂素比例条件下，对9个品种的愈伤组织诱导和芽再生能力进行了测试。在愈伤组织诱导和芽再生过程中都观察到了与基因型相关的差异。在1:1的NAA:BAP比例（各1.0毫克/升）下，“Bonanza Flame”和“Marvel II Yellow”两个品种的愈伤组织诱导效果最佳。而在0.2毫克/升NAA加上4.0毫克/升BAP的条件下，橙色花型的法国万寿菊（“Bonanza Deep Orange”、“Hot Pak Orange”、“Hot Pak Fire”）的芽再生率可达到80%。黄色花型的品种则会出现过度生根现象，通过提高细胞分裂素浓度可以缓解这一问题；1:5的生长素与细胞分裂素比例（0.5毫克/升NAA加上2.5毫克/升BAP）既能有效控制根系过度生长，又能促进芽的形成。这是首次报道通过间接从头器官发生实现法国万寿菊的再生，此外，通过精确调控激素浓度并解决不同基因型的生根问题，该优化方案还显著提高了非洲万寿菊的再生频率。本研究为法国万寿菊的间接器官发生提供了高效且可重复的实验方法，同时改进了现有非洲万寿菊的再生技术，为未来的遗传转化和育种工作奠定了基础。