摘要
香石竹（DianthuscaryophyllusL.）是世界上主要花卉之一，在花卉市场中占有重要地位。随着审美的多元化，半重瓣香石竹越来越受消费者的欢迎，但其形成机理是未知的。因此，分析香石竹半重瓣花形成机理，有助于为香石竹花型育种提供理论基础。同时，建立盆栽香石竹高效的遗传转化体系和基因编辑体系有利于香石竹品种改良提供技术支持。研究主要结果如下: 首先，我们选取3个香石竹半重瓣盆栽香石竹品种以及1个单瓣盆栽香石竹品种，对花型调控关键基因AGAMOUS（AG）、APETALA2（AP2）进行了分析，发现在半重瓣香石竹AG中的MADS-box结构域等关键位置有几个突变且表达量显著降低，而在AP2的microRNA172（miR172）结合位点没有发现变化。结合前人的研究，研究认为香石竹半重瓣花形成可能与4G突变有关。 类黄酮-3''，5''-羟基化酶flavanone-3'',5''-hydroxylase（F3''5''H）基因是蓝色花形成的关键基因。自然界中不存在蓝色的香石竹，我们通过构建单瓣盆栽香石竹的再生和遗传转化体系的过程中将中国桔梗（Platycodongrandiflorus）PgF3''5''H基因转入盆栽香石竹中，进行品种改良。实验以叶片作为外植体，激素为1.0mg/LTDZ和0.1mg/LNAA组合时，出芽率和诱导系数最高，分别为52％和4.18。研究发现预培养3d,重悬菌液OD值为0.4,侵染20min,共培养4d后转入筛选，出芽最多。共培养时AS浓度为30mg/L，筛选时Cef浓度为400mg/L,Hyg浓度为15mg/L,生根筛选时Hyg浓度为5mg/L,效果最好。我们对经过农杆菌转化的99株香石竹幼苗进行PCR检测，有7株幼苗的DNA能扩增出正确条带，阳性检出率为7.07％。得到的阳性植株分株后移栽入穴盘，一段时间后进行二次鉴定。共对43株香石竹幼苗进行PCR检测，有31株幼苗的DNA能扩增出正确条带，阳性检出率为72.09％。 最后，实验以八氢番茄红素脱氢酶基因Phytoenedehydrogenase（PDS）作为标记基因，构建双靶点PDS基因编辑载体对香石竹进行转化，对转化的68株幼苗进行PCR检测，得到11株检测到T-DNA插入的植株，转化率为16.2％,选择其中两株进行靶点克隆比较，并未检测到靶位点的突变，与未出现白化表型的结果一致。
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