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84農業網 時間:2018-03-15 作者:佚名 來源:網絡整理
中國水仙花是我國傳統十大名花之一,栽培歷史悠久,早在唐宋時代就有“凌波仙子”之美稱。它玲瓏剔透,葉如翡翠,花似金盞銀臺,素雅清香,玉潔冰清,色、香、味、韻俱佳。尤其是經藝術高手精心雕琢后,千姿百態,惹人折腰。水仙只需一碟清水,在寒冬歲尾,群芳俱寂之時,凌波吐翠,生機盎然,給人間帶來了無限春光。因此,人們把水仙花視為吉祥、美好、純潔、高尚的象征,家家戶戶都喜歡用它作為年花,饋贈親友的佳品。文人墨客為之寫詩作賦,吟詠不絕。
然而,水仙花鱗莖球存在兩個重大缺陷。
一是在室內水養或盆栽時,植株易徒長,葉與花葶生長細弱,枝葉發黃,柔軟易垂折;同時,浸養水仙花的營養全靠鱗莖球的鱗片所貯藏的養分來供給生根、長葉與開花。由于前期徒長,消耗養分過多,后期供給開花用的營養匱乏,花期最長也只有半個月。如調理不適當或氣溫偏高,花期更短。雖可用人工雕刻造型,控制株型,但鱗莖球被剜去一半甚至過半,同時,從創口處又流出大量的營養粘液,使球體鱗片內貯藏的營養物質更加不足,導致花期更短暫。
二是品種太少。中國水仙為同源三倍體,具高度不孕性,雖然子房膨大,但種子空癟,用常規的雜交育種方法無法繁殖,更無法獲得新的品種,所以在中國1200余年的栽培歷史中只有單瓣的“金盞銀臺”和復瓣的“玉玲瓏”兩個品種。
輻射肓和矮化株型
中國林科院花卉中心從1982年開始到1997年經過15年時間,通過輻射育種技術進行水仙株型育種,已獲得水仙I花矮化生產技術。矮化株型,減少鱗莖球內貯藏的營養消耗,提高了水仙花商品鱗莖球的質量與觀賞價值,使之更適于家庭水養達到開花觀賞的目的。
“矮化水仙花”有如下特點:
(1)植株姿態:株型矮壯挺拔,一般株高為原高度的1/2左右,箭多花團錦簇,姿態優美綽約,品性素雅。
(2)葉片姿態:葉片短寬扁平,堅挺厚實;葉色由淺綠變為濃綠如翠,且有光澤。
(3)花葶:茁壯,亭亭玉立,高15-20cm;花開飛舞葶端,籠罩于翠葉之間。
(4)花香:花香增濃,清香幽遠,在8℃―15℃之間,花期延長10―15天。
(5)根系:內質須根粗短,長5―10cm左右。
“水仙花矮化技術”獲1992年安徽科技進步獎,1997年第四屆中國花卉博覽會科研成果二等獎。并于2000年10月28日取得中華人民共和國國家專利。
基因工程控制花型
在水仙花株型育種上取得突破后,林科院花卉中心又通過基因工程技術對水川J花花型控制和改變進行了艱苦攻關。
(1)改變花型的理論基礎
雖然植物花器官的發育形成涉及成千上萬個基因的相互作用,但利用基因工程方法對―個或幾個關鍵基因進行改變,完全可以達到改變植物花器官的形狀及組成的目的。花器官是由花器官原基分化而來的,其發育是以輪為單位,在正常的花芽中花器官原基可分為四輪,用I,II,IⅡ,IV來表示。位于輪I上的花器官原基將分化形成萼片輪n的原基分化形成花瓣;輪Ⅲ的原基分化形成雄蕊;輪IV的原基分化形成雄蕊。人們根據對擬南芥和金魚草花的同源異型突變類型研究提出了“ABC模型”。即在正常花器官發育過程中,可以產生A、B和C三個功能。每個功能作用于兩個相鄰的兩輪。如第1輪處于A功能控制之下,原基發育為萼片。第Ⅱ輪受A和B兩個功能的控制,原基發育為花瓣。第111輪由B和C兩個功能控制,原基發育為雄蕊。第1V輪則由C功能控制,原基發育為心皮。在三個功肓巳中A牙口B、B和C相互重疊,共同作用。在任一特定輪內發育的原基,其花器官的屬性取決于在這輪內起作用的功能及其組合,相應地如果存在三組同源異型突變,使A、B、C中任何一個喪失功能,就會導致花器官的錯位發育。合理地有針對性地利用突變體,可以控制花型,例如突變使功能C喪失,這樣花器官原基就不分化形成心皮,而錯位發育使花瓣和雄蕊的數量增多。
Agamous(Ag)為C功能中的基因,Ag突變體的C功能喪失。因此Ag突變體只有花萼與花瓣兩種器官,但卻出現增殖現象。因此可以對Agamous基因進行改變,抑制C功能基因而讓B功能基因進行異位表達,從而達到改良花卉品種的目的。
(2)控制水仙花型基因的克隆
中國林科院花卉中心經過3年研究,建立了水仙的高頻再生體系,和抗生素篩選體系。從水仙花中克隆出對花形態發育有重要調控作用的Agamous同源基因的完整序列,命名為Ntagl(NarcissustazzataAgamousl)。該基因的序列與多種植物的Agamous基因的同源性較高,基因長度為1320個堿基對,開放閱讀框690堿基對,編碼一個有230個氨基酸蛋白質。該蛋白質具有MADS盒、L區、K盒、N端和C端,N端只有一個氨基酸,而在C端有67個氨基酸,與其它植物的比較發現不同植物的Agamous同源基因在MADS保守性最高,56個氨基酸中只有1―2個氨基酸序列不同,同源性達90%以上;K盒和L區保守性較低,不同植物的Agamous在L區K盒的差異很大,這對花形態的改變是至關重要的。并根據水/l山愈傷對潮霉素敏感而構建了含潮霉素的表達質粒。水仙花的Agamous基因的克隆奠定了對水仙花型進行遺傳改變的物質基礎。如果將其它植物的Agamous基因構建成反義RNA表達質粒轉化到水仙中,控制水仙的B功能基因異位表達到III,IV輪,即可形成重瓣水仙。
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