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行政院農業委員會臺中區農業改良場

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特刊

菊花品種開發之研究

菊花品種開發之研究

黃勝忠

摘  要

  本計畫之目的為利用傳統雜交育種、γ射線誘變育種與基因轉殖等方式來創育新品種。即利用γ射線來進行菊花花瓣體細胞誘變,經培育選拔出新品種。同時調查菊花在誘變後花型花色之變化情形,並由相關基因探討其變化原因。在基因轉殖方面,以黃秀芳、黃精進菊花品種為材料,轉殖trypsin inhibitor 抗蟲基因及蘇力菌殺蟲蛋白基因 ( cry 1c) 。建立菊花基因轉殖系統,以開發新花型花色、抗蟲抗病之菊花品種。本計畫也利用分子標誌指紋分析技術,建立菊花 RFLP 及 PCR-amplified sequencing 指紋分析系統,可供菊花品種鑑定之應用。

1. 品種開發

A. 傳統雜交育種

由於多花形菊雜交成功率高於大菊,且花形花色變化較豐富,因此以多花形菊之育種為主,創育自有品種。例如以9 個多花型菊品種做為父母本進行雜交,選拔得 26 個雜交後代,將繼續進行複選。

B. 誘變育種

將菊花黃秀芳、黑心黃、荷蘭白及桃姬等品種照射γ射線,結果發現,桃姬品種得到之變異花瓣數最多,其次為荷蘭白,而黃秀芳突變數最少,黑心黃則未發現任何突變。本研究獲得紅美人品種有10 個突變品系,桃姬品種有 2 個突變品系,哈雷品種有 2 個突變品系,目前進行品系觀察評估中。

2. 基因轉殖

本研究利用農桿菌進行感染菊花瓣培植體,轉形甘藷胰蛋白抑制酵素(trypsin inhibitor) 全長 cDNA 。培植體在含 paromomycin 的篩選培養基上生長。由癒合組織產生芽體再經誘發根,最後利用組織培養感染成功之誘發體成為植株,供養蟲生物檢定。

3. 品種分子標記標定

A. RAPD 分子標誌

已建立隨機複製多型性DNA(RAPD) 指紋分析系統,使用 22 條引子分析菊花雜交後代,這些標誌利用在品種鑑定甚有幫助。此部份之研究報告已發表在台中區農業改良場研究彙報 (2000), 67: 27-36. 「利用 RAPD 分子標誌進行菊花雜交後代遺傳性之研究」。及中央研究院植物彙報 (Bot. Bull. Acad. Sin.) (2000), 41: 257-262. Genetic analysis of Chrysanthemum hybrids based on RAPD molecular markers.

B. PCR-amplified sequencing

此外利用菊花品種及雜交後代分析核糖體核酸( rDNA) 之內轉錄間隔區 ( ITS) 。以 ITS 擴增後進行定序。發現菊花之 ITS 區域長約 638 bp ,其中 ITS1 有 253 bp , 5.8S rRNA 基因有 164bp ,為 ITS2 有 221 bp 。不同品種的 5.8S rRNA 基因很一致,但在 ITS1 與 ITS2 區域中會出現氮鹽基的變異。此部分可供品種鑑定專利之用。本研究報告「利用 PCR 選殖菊花 rDNA 之內轉錄間隔區」欲發表在台中區農業改良場研究彙報。

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