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白头翁(Pulsatilla chinensis(Bge.)Regei)为毛茛科多年生草本植物,为常用传统中药。性寒、味苦,具有清热解毒,凉血止痢等功效[1-2]。现代药理研究表明白头翁具有抗炎、抗肿瘤、增强免疫功能和治疗阿尔茨海默症等作用[3-5]。本文通过不同培养基类型和愈伤组织的诱导条件的优化,探究了不同生长调节剂对愈伤组织增殖的影响以及愈伤组织增殖过程中生理生化特性研究,不同种类激素对不定芽诱导的影响以及利用响应面法对不定芽增殖条件的优化,通过培养基中添加不同浓度的外源诱导子,探究对愈伤组织皂苷B4含量的影响,为进一步利用细胞培养大规模生产白头翁特有的药用成分提供参考。本文研究结果如下:1、选择白头翁的饱满种子,采用单因素试验设计,研究了不同灭菌时间对种子萌发影响,结果表明0.1%升汞灭菌4min为最佳灭菌时间,并成功获得无菌苗。取无菌苗的叶片、茎段、叶柄三个部位,探究了不同培养基类型(MS、1/2MS和B5培养基)对愈伤组织诱导的影响,并利用正交试验设计研究了6-BA、TDZ和NAA的不同浓度配比对愈伤组织形成的影响,结果表明,无菌苗的叶片在MS培养基上诱导效果最好,其他次之。采用正交试验设计,在不同浓度的6-BA、TDZ和NAA处理下的愈伤组织均能不同程度上生长,且均具有显著性差异,根据极差分析和方差分析以及观察结果,筛选出适合白头翁愈伤组织诱导的培养基为MS+6-BA0.1mg/L+TDZ0.3 mg/L+NAA0.3 mg/L,诱导率为100%,且诱导出愈伤组织的重量为6.36g,量多、黄绿色、疏松状为胚性愈伤组织,2、以MS+6-BA0.1mg/L+TDZ0.3 mg/L+NAA0.3 mg/L作为诱导白头翁愈伤组织的基本培养基,以健康愈伤组织为培养材料,采用正交试验设计研究了VC、TDZ和NAA的不同激素浓度配比对愈伤组织增殖的影响。结果表明通过极差分析发现3个因素对愈伤组织增殖的影响顺序为TDZ>NAA>VC,为了筛选最佳质量浓度的激素组合,进行了方差分析,由分析结果知,TDZ和NAA对白头翁愈伤组织增殖的影响存在显著性差异,VC对愈伤组织增殖无显著性差异。因此,综合各方面的因素,最佳激素组合为MS+TDZ1.2mg/L+NAA0.1mg/L+VC2.0 mg/L。3、将在MS+TDZ1.2mg/L+NAA0.1mg/L+VC2.0 mg/L培养基中增殖的愈伤组织,每10天取出,测定其生理生化变化,研究发现10-40d培养基中愈伤组织CAT、POD、MDA、SOD活性均缓慢升高,40-50d CAT、POD、MDA、SOD活性急剧升高,达到最大值;50d CAT、POD、MDA、SOD活性开始下降,70d之后活性降到最低。说明愈伤组织细胞的代谢能力先增强后降低,50d为最佳生长状态。(2)将在MS+TDZ1.2mg/L+NAA0.1mg/L+VC2.0 mg/L培养基中增殖的绿色胚性愈伤组织、非胚性愈伤组织、松软型愈伤组织、褐化型愈伤组织进行生理生化特征比较,结果发现:胚性与非胚性、褐化的愈伤组织中CAT、SOD、POD和MDA含量测定结果,表明:黄绿胚性愈伤组织中的CAT含量显著高于非胚性愈伤组织;SOD含量低于非胚性愈伤组织,但均未达到显著性差异;POD含量黄绿胚性愈伤组织下显著高于非胚性愈伤组织,黄色松软型含量低于非胚性,且均具有显著性差异。综上,通过对不同类型愈伤组织与增殖过程中的相关生理生化变化的研究,为下一步建立白头翁组培快繁体系奠定了科学的基础。4、将增殖后的绿色胚性愈伤组织,通过单因素实验研究了不同细胞分裂素的种类及浓度对不定芽分化的影响,结果不定芽在MS+NAA0.1mg/L+0.3mg/L水解乳蛋白+ZT0.2mg/L分化率最高,诱导的单芽和从芽数最多;利用响应面法优化不定芽的增殖条件,筛选出不定芽增殖的最适定培养基为花宝3g/L+6-BA0.75mg/L+NAA0.1mg/L+ZT0.25mg/L。5、以健康绿色胚性愈伤组织为试验材料,研究外源添加不同浓度的Me JA和SA处理对愈伤组织生长及白头翁皂苷B4有效成分含量的影响,结果表明:不同浓度的Me JA和SA对愈伤组织生长及白头翁皂苷B4含量的影响均具有显著性差异,随着Me JA和SA浓度的增加,白头翁皂苷B4含量先增加后降低,当SA浓度为600mg/L时达到最大,为对照品的8.33倍,Me JA浓度为150ug/L时达到最大,为对照品的32.45倍。