《Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)》:meta-Topolin-induced in vitro monophasic propagation, floral development, and fidelity analysis of African marigold
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本研究通过筛选6-苄基腺嘌呤(0.25 mg/L)、凯尼丁(0.25 mg/L)和m-托品(0.25 mg/L)三种细胞分裂素,优化了非洲万寿菊(Tagetes erecta L.)的离体培养再生体系,实现 shoot-root 同步形成(4.3条/外植体),并通过 ISSR、SCoT 分子标记验证再生植株遗传纯度(85%存活率),同时定量检测愈创木酸含量(母株3.83 mg/g DW,再生株3.91 mg/g DW)。
摘要
非洲万寿菊(Tagetes erecta L.)(菊科植物)是一种兼具观赏价值和药用价值的观赏植物,在传统阿育吠陀医学中占有重要地位。其工业价值主要源于其花瓣中含有的叶黄素,这是一种具有多种商业应用价值的天然膳食色素。此外,非洲万寿菊还具有杀虫和杀线虫的作用。因此,成功建立无菌培养体系是探索其生物技术和药用潜力的关键步骤,因为通过种子或插条进行繁殖存在诸多限制。本研究旨在开发一种高效的方法,以实现非洲万寿菊的单相(同时形成茎和根)大规模繁殖,并同时提高叶黄素的产量。实验中使用了三种细胞分裂素:6-苯基腺嘌呤(BA)、激动素(Kn)和meta-Topolin(mT),并在Murashige和Skoog培养基中以0.25至1.25 mg/L的不同浓度进行测试。结果显示,0.25 mg/L的mT浓度下,每个外植体的茎数量最多(4.3个)。在同一处理条件下还观察到了根系的同步形成,表明非洲万寿菊的体外再生系统得到了加速。在所测试的细胞分裂素中,0.25 mg/L的mT诱导的根系数量最多(6.3条),而0.25 mg/L的BA则使根系长度最长(7.3厘米)。体外再生的小苗在土壤-沙子混合物(1:1,体积比)中成功适应、完全生长并开花,存活率为85%。通过微观形态分析、流式细胞术以及基于简单序列重复(ISSR)和起始密码子靶向(SCoT)多态性引物的分子标记技术,评估了体外再生小苗的遗传稳定性。利用高效液相色谱法测定了花瓣中的叶黄素含量,结果显示,对照(母株)植物的叶黄素含量为3.83 mg/g干重(DW),而体外再生植物的叶黄素含量略高,为3.91 mg/g干重。
非洲万寿菊(Tagetes erecta L.)(菊科植物)是一种兼具观赏价值和药用价值的观赏植物,在传统阿育吠陀医学中占有重要地位。其工业价值主要源于其花瓣中含有的叶黄素,这是一种具有多种商业应用价值的天然膳食色素。此外,非洲万寿菊还具有杀虫和杀线虫的作用。因此,成功建立无菌培养体系是探索其生物技术和药用潜力的关键步骤,因为通过种子或插条进行繁殖存在诸多限制。本研究旨在开发一种高效的方法,以实现非洲万寿菊的单相(同时形成茎和根)大规模繁殖,并同时提高叶黄素的产量。实验中使用了三种细胞分裂素:6-苯基腺嘌呤(BA)、激动素(Kn)和meta-Topolin(mT),并在Murashige和Skoog培养基中以0.25至1.25 mg/L的不同浓度进行测试。结果显示,0.25 mg/L的mT浓度下,每个外植体的茎数量最多(4.3个)。在同一处理条件下还观察到了根系的同步形成,表明非洲万寿菊的体外再生系统得到了加速。在所测试的细胞分裂素中,0.25 mg/L的mT诱导的根系数量最多(6.3条),而0.25 mg/L的BA则使根系长度最长(7.3厘米)。体外再生的小苗在土壤-沙子混合物(1:1,体积比)中成功适应、完全生长并开花,存活率为85%。通过微观形态分析、流式细胞术以及基于简单序列重复(ISSR)和起始密码子靶向(SCoT)多态性引物的分子标记技术,评估了体外再生小苗的遗传稳定性。利用高效液相色谱法测定了花瓣中的叶黄素含量,结果显示,对照(母株)植物的叶黄素含量为3.83 mg/g干重(DW),而体外再生植物的叶黄素含量略高,为3.91 mg/g干重。