黄瓜子叶节直接诱导成花体系的优化
摘要：黄瓜是一种重要的蔬菜作物，因其为雌雄同株异花，而其结实率主要取决于雌花的数量，因此针对黄瓜开花调控机制以及雌雄性别分化的研究具有极大的重要性。迄今为止，人们已利用黄瓜子叶节为材料，获得了一套具有广泛适用性的高效、稳定的黄瓜子叶节直接诱导成花体系，该体系可作为黄瓜性别分化和开花机制研究的模型，但因直接诱导开花过程受诸多因素影响且同一体系可重复操作性差，因此有必要对进一步开展子叶节直接诱导成花体系进行优化研究。
关键词：黄瓜；子叶节；直接诱导成花；优化
一、文献综述
黄瓜(Cucumis sativus L.)作为葫芦科的一种重要的经济作物，广泛种植于温带和热带地区，许多地区均有温室或塑料大棚栽培，中国各部分地区也都普遍栽培。随着种植技术的日益完善，现如今中国黄瓜的产量在世界黄瓜市场上已经占有非常巨大的比例，每年成交数额惊人，且仍在逐年增加。黄瓜作为世界最重要的蔬菜之一，其在生产过程中却常容易因为各种病害而导致产量和品质遭受不同程度的影响，尤其是容易遭受各种真菌类病害。由于自身种质资源有极大的限制，所以很难通过常规育种方法选育出新品种。黄瓜作为以果实为收获对象的瓜果类作物，较多的雌花是获得高产的基础，但黄瓜是雌雄同株异化植物，雄花数量多但不能结瓜，雌花数量总体偏少，因此针对黄瓜开花规律的研究并旨在揭示植物雌雄花芽分化发育的机理就显得非常重要。
黄瓜不需要特别的光周期诱导就能自主开花，营养生长期也很短，其基因组全序列已于2009年发表[1]，是植物分子生物学研究的好材料。对黄瓜的研究发现多个位点上的基因可能影响植株性别分化[2]，这些令黄瓜也非常适宜作为花发育过程的研究对象。植物成花机理是生物学中的一个基本问题，长期以来，人们在花芽分化的研究方面进行了不懈的努力，积累了大量的事实，但花芽分化的机理仍远未被完全揭示。梁海曼实验小组自1990年开发并致力于建立适用于花芽分化研究的新实验系统，目前已建立了离体黄瓜子叶直接从子叶叶柄及叶柄切口处成花和黄瓜去顶幼苗在子叶节处直接形成花芽的实验系统[3]，这为掌握植物开花规律和揭示植物花芽分化发育机理创造了条件。黄瓜的子叶节离体诱导直接成花体系非常适合用于研究参与黄瓜花发育调控的基因功能，并可进一步用于黄瓜花的性别分化机理研究，这对进一步进行黄瓜性别调控，具有重要的理论意义和实践意义 。
1 以黄瓜子叶节为外植体的优势
黄瓜的离体组织培养可利用子叶、子叶节、成熟胚、真叶、下胚轴等外植体，通过愈伤组织再生、胚状体再生等途径再生植株[4-5]。黄瓜子叶作为一个营养性器官，子叶节部位本属于营养性顶芽，正常情况下发育生长成茎干，但在去顶以后，该部位的细胞在诱导条件下改变了分裂和分化的方向，直接形成了花器官，这是一种新的模式建成，同时不同的激素条件又可诱导子叶节分化产生不同性别的花，因而这是研究离体条件下花芽分化的极理想的实验体系[6]。
为获取黄瓜的子叶节外植体，一般需要首先培养无菌黄瓜苗并生长至子叶展开。待子叶长至2cm左右，用无菌手术刀切除下胚轴及其以下部位，同时切除 2/3 子叶远端部分，从而获得子叶节外植体。
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