21 卷 2 期

    2005年3月

    生 物 工 程 学 报

    Chinese Journal of Biotechnology

    Vol . 21 No. 2

    March 2005

    Received :September 27 , 2004 ; Accepted :December 15 , 2004.

    This work was supported by National High Technology Research and Development Program of China (No. 2003AA627010) .

    3 Corresponding author. Tel : 86210282596139 ; E 2mail : yxli @ibcas. ac. cn

    国家“863”高技术研究与发展计划项目资助(No. 2003AA627010) 。

    药蒲公英再生体系的建立和优化

    Establishment and Optimization of the Regeneration

    System for Common Dandelion ( Taraxacum officinale

    Weber)

    陈 华1 , 2

    , 李 平1

    , 刘 晶1

    , 李银心1 3

    CHEN Hua

    1 ,2

    , LI Ping1

    , LIU Jing1

    and LI Yin2Xin1 3

    11 中国科学院植物研究所光合作用与环境分子生理学重点实验室 ,北京 100093

    21 中国科学院研究生院 ,北京 100039

    11 Key Laboratory of Phytosynthesis and Environmental Molecular Physiology , Institute of Botany , The Chinese Academy of Sciences , Beijing 100093

    21 The Graduate School of Chinese Academy of Science , Beijing 100039

    摘 要 通过愈伤组织诱导和直接不定芽再生途径 , 建立了药蒲公英的快速高效再生系统。叶片外植体在含012mgP L IAA和

    1mgP L TDZ的MS培养基中培养2周后便产生大量的丛生芽 ,在含有015mgP L 2 ,42D和2mgP L 62BA的MS培养基中培养30 d后 ,形成明显的愈伤组织 ,愈伤组织块在含110mgP L 62BA的MS培养基中成功再生。对9株再生植株进行 RAPD检测表明 ,部分植

    株在DNA水平上发生了变异。与对照相比 ,再生植株的主要抗氧化成分无明显变化 ,保证了有效成分的稳定。

    关键词 药蒲公英 , 愈伤组织培养 , 器官发生 , RAPD

    中图分类号 Q81311 文献标识码 A 文章编号100023061 (2005) 0220244206

    Abstract A protocol is presented for direct and indirect regeneration of common dandelion ( Taraxacum officinale Weber) from

    leaf and petiole explants. Multiple shoots were obtained on MS medium containing 012 mgP L IAA and 1 mgP L TDZ. For indirect

    regeneration , fragile calli were obtained from leaf and petiole explants on MS medium supplemented with 0 15 mgP L 2 ,42D and

    210 mgP L 62BA. Regenerated plantlets were obtained when these calli were cultured on MS medium containing 1 10mgP L 62BA.

    Random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis of nine regenerated plantlets revealed 61 scorable bands from 10 primers ,including three specific bands.

    Key words common dandelion , callus culture , organogenesis , RAPD

    通常 ,我们将菊科( Compositae)蒲公英属( Tar2

    axacum)的植物统称为蒲公英 ,全属约 2000 余种 ,主

    要产于北半球温带至亚热带地区。我国有 70 种 ,1

    变种 ,广泛分布于东北、华北、西北、华中及西南各省

    区 ,其中以 Taraxacum mongolicum 分布最广;药蒲公

    英( Taraxacum off icinale Weber)主要分布于欧洲和北

    美 ,在我国新疆也有少量分布[1 ]。蒲公英是传统的

    中药材 ,具有清热解毒 ,消肿散结 ,利尿通淋之功

    效[2 ]。此外 ,蒲公英作为一种优质的营养保健蔬菜 ,越来越受到人们的青睐。蒲公英集食用和药用于一

    ? 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.身 ,人们称之为食疗蔬菜[3 ]。

    关于蒲公英属植物的研究过去主要集中在两个

    方面 ,即蒲公英的无融合生殖现象和蒲公英有效成

    分的研究。通过无融合生殖产生的个体在遗传上与

    母本相同 ,因此无融合生殖研究对作物改良过程中

    优良性状的保持意义重大。早期工作主要通过有性

    杂交将这一性状转入农作物 ,但结果并不理想;近年

    来 ,研究工作主要是从野生无融合生殖体(如药蒲公

    英的三倍体)中分离控制无融合生殖的基因 ,然后通

    过遗传转化转入作物中[4 ]

    ,以期在目标作物中表达。

    无融合生殖现象是蒲公英属植物的重要生物学特

    征 ,其无融合生殖体主要为三倍体(2n = 3x = 24) 。

    良好的细胞系是研究药蒲公英无融合生殖的有效工

    具 ,可以从中直接分离相关基因 ,还能获得突变体来

    研究无融合生殖的机理和基因控制。蒲公英的化学

    成分复杂 ,其主要有效成分是抗氧化成分(保健作

    用 ,包括黄酮类物质和抗氧化酶等)和绿原酸(光谱

    抗菌作用)

    [5 ]。最新研究发现 ,从药蒲公英根中提取

    的蒲公英甾醇(taraxasterol)具有抗肿瘤作用 ,使药蒲

    公英成为开发抗癌新药的又一个努力方向[1 ]。

    药蒲公英的组织培养工作有过报道 ,Booth等人

    初步研究了不同的激素成分对药蒲公英再生的影

    响[6 ];Bowes将根段外植体接种于含 610mgP L 2 ,42D

    和15 %椰乳的改良怀特培养基 ,6 周后 ,仅有 2 块外

    植体上形成愈伤组织[7 ]

    ,将愈伤组织进行扩大培养

    后 ,在分化培养基上再生获得丛生芽 ,其中包括形态

    异常的畸形芽[8 ]。药蒲公英的叶片基生 ,莲座状平

    铺于地面 ,自身不能进行营养繁殖 ,如果体外微繁成

    功 ,就可以建立药蒲公英的克隆群体。另一方面 ,为

    了对药蒲公英进行遗传转化和有效成分更加深入的

    研究 ,快速高效的再生系统是建立和开展这些工作

    所需要的基本实验平台 ,而已有的工作[6 ,7 ,8 ]

    还不系

    统 ,再生频率较低 ......