沙地云杉（Picea mongolica）是我国珍稀树种,仅存于内蒙古克什克腾旗,由于其喜光,较耐阴,耐寒,耐干旱,耐瘠薄,在我国北方恶劣的气候下适宜生存,并且其侧根长,对固定细沙具有明显的效果,可以防止水土流失等自然灾害的发生,并对研究和防治我国西北方土地荒漠化和改善恶劣的生态环境,有着重要的意义。但由于松科植物生长周期长,前期生长缓慢,实生种子园由建园到生产可用种子时间较长,远不能满足造林需求,因此采用植物体细胞胚胎发生体系来繁殖沙地云杉可解决其供苗问题。尽管国内外云杉的体细胞胚胎技术比较成熟,但还存在一些问题,主要是胚性愈伤组织诱导率低,胚性愈伤组织难以从非胚性愈伤组织中分化出来,即使分化出来也需要很长时间。本文从细胞水平与转录水平来对沙地云杉胚性愈伤组织与非胚性愈伤组织进行研究,以此来探讨和解决沙地云杉体细胞胚胎发育过程中出现的问题。主要结果如下:（1）以沙地云杉成熟胚为外植体,观察由胚发育成愈伤组织过程中的形态变化,成熟胚接种于培养基中,第6天开始,胚整体开始膨大,胚轴膨大,胚根逐渐变为褐色,同时子叶发绿,膨大成小圆球状,第8天胚轴处开始产生愈伤组织,胚根处的褐色加深,14-18天时,愈伤组织大量增加,甚至覆盖了子叶,第28天,在块状愈伤组织的边缘部位或其表面长出了白色丝状愈伤组织,形成的愈伤组织有白色紧密块状、白色透明丝状、坚硬的绿色瘤状、棕褐色块状愈伤组织四种。继代后,白色透明丝状愈伤组织开始快速生长,并且部分初代培养中没有产生白色丝状愈伤组织块状愈伤组织中也生长出白色透明丝状愈伤组织。（2）沙地云杉胚性愈伤组织与非胚性愈伤组织细胞学结构表明,非胚性愈伤组织细胞较大,排列疏松,细胞核相对来说比较小附着在细胞边缘甚至没有,细胞质不浓,核质比较低,细胞间间隙很大而且也不规则;胚性愈伤组织细胞较小,排列紧密,细胞核及核仁大几乎占据了整个细胞,具备分生组织的特点,并且沙地云杉体胚发生为外起源,体胚的发生与愈伤组织呈现粘连和分离两种状态,沙地云杉体胚发生是由单细胞原胚经过多次分裂后形成多细胞原胚。（3）转录组测序共测得827.6M测序reads,经过滤比对后获得796.8M reads,以log绝对值≥1.5为阈值,共鉴定出13267个显著性表达的DEGs,其中上调表达的差异基因有3682个,下调表达的差异基因有9585个,63个GO terms被显著富集,492个差异表达基因在98个KEGG代谢通路上富集,鉴定出502个差异转录因子分布在38个转录因子家族。植物激素、胁迫、信号传导、转录因子相关基因共同调节控制沙地云杉体胚胚性能力的获得。利用q RT-PCR对11个与沙地云杉胚性愈伤组织有关的基因进行验证,结果与转录组数据相符。