鐵炮百合癒傷組織再生系統應用於基因轉殖之研究初報－前言 - 農業知識入口網

前言
百合為國內重要的切花作物，2001年栽培面積343公頃，栽培用之種球幾乎全仰賴蘭進口，因此在國內進行百合育種，及種球培育等相關性之研究，有其必要性。百合栽培上較棘手的問題是病蟲害問題，尤其是病毒病、灰黴病、蟲害等，十分嚴重而且不易解決，現有栽培品種多未具有抵抗性，傳統雜交育種亦面臨困境。利用生物技術，可能突破傳統育種的限制，不必透過雜交方式，將抗性基因轉殖到栽培品種，使其具有抵抗性，將是未來育種科技發展的重點。百合基因轉殖之研究，世界上有一些研究單位在進行，惟其成果十分有限，一直到近年才有所突破，最主要的原因有二點：一、百合是單子葉植物，而應用於雙子葉植物基因轉殖很有效的系統，例如農桿菌(Agrobacterium)轉殖法，效果並不好，文獻報告只證明百合是農桿菌的寄主之一(Cohen et al. 1992; Langeveld et al. 1995)。二、單子葉植物之細胞再生能力較弱，以致影響轉殖之成功率(Smith and Hood 1995)。因此，除了要研發感染能力更強的農桿菌品系外，還必須開發植物再生能力更佳的細胞系，才能提昇轉殖成功率(Christou 1995)。
在另一方面，基因槍粒子轟炸法(particle bombardment)，在單子葉花卉植物基因轉殖上已經有許多成功的案例。百合方面，Nishihara et al. (1993)報導，應用基因槍法將GUS基因打到花粉裡面，得到藍色基因之表達。Leede-Plegt et al. (1997)報導，利用基因槍轉殖之鐵炮百合的花粉來授粉，而後將獲得的種子播種到含有抗生素「kanamycin」的選拔培養基上培養，成功得到轉殖植株，此為世上第一個報導百合基因轉殖成功實例。惟其缺點是：所耗時間太久又費工，轉殖效率也不高。Watad et al. (1997)報導，以百合癒傷組織為材料，利用基因槍將基因打到癒傷組織裡，並加以培養，最後成功地獲得轉殖植株。以懸浮培養之胚性癒傷組織為材料，利用基因槍轉殖法也成功地得到轉殖百合植株(Löffler 1999；Tribulato et al. 1997)。其做法是取百合鱗莖先行誘導產生癒傷組織，再建立一「懸浮培養體系(suspension culture)」，產生較小顆粒狀的胚性癒傷組織，以此種材料作為基因槍轉殖受體，而後獲得轉殖植株。因此，如何開發一有效率的組織培養系統，能產生大量再生能力強的培植體，持續供試驗研究應用，為確保基因轉殖成功之之先決條件(Christou, 1995)。本研究擬先行開發鐵炮百合癒傷組織再生系統，再利用農桿菌及基因槍進行基因轉殖，將抗病、蟲害基因轉殖到百合植株體內，以創造新品種。