莲（Nelumbo nucifera）是我国栽培面积最大的水生草本植物,集食用、观赏和药用价值于一身。在我国,莲已有逾两千年的驯化栽培历史,而且种植规模巨大。随着莲全基因组测序工作的完成以及分子生物学技术的快速发展,有关莲分子育种以及基因功能研究也越来越多。目前,莲组培再生及遗传转化体系尚未构建,不能在莲本体上进行基因功能解析等的研究。因此,本研究a)通过选用不同品种、不同来源的莲组织、器官为外植体材料,有针对性地改良不同培养基的激素配比和培养条件,探讨和优化了莲的无菌苗培育体系及愈伤组织诱导体系,b)以培养出的莲无菌苗和自然生长的莲胚芽为材料,利用发根农杆菌侵染,期望可以诱导出毛状根。取得成果如下:1、以‘秋红阳’授粉后18天莲子胚芽为外植体,通过初代培养、继代培养和炼苗进行了莲离体快速繁殖技术的研究,发现从胚芽外植体诱导出无菌苗的最适初代培养基是MS固体培养基添加0.5 mg/L 6-BA、0.5 mg/L NAA、30 g/L蔗糖和0.5 g/L活性炭,培养2个月的走茎节数为3.9,诱导率高于85%。最佳的继代培养基是把初代培养基蔗糖浓度提高到80 g/L,走茎采用两节一切的分苗切法,无菌苗可50天继代1次,增殖系数可达6.8倍。于5-7月对生长良好的继代无菌苗进行炼苗,成活率均大于83%。根据上述快繁技术,理论上1个莲子胚芽经过近1年可繁殖出种苗1465株,本研究建立了莲的离体快速繁殖技术体系。2、对21种莲基因型进行愈伤组织诱导研究,发现不同基因型愈伤组织诱导效率差异较大,以‘十里荷一号’愈伤组织诱导效率最高,达37.29%。与贮藏莲子及自然条件下生长的叶片和地下茎相比,新鲜莲子子叶内生菌数量少,易于灭菌,是培育莲子无菌苗的优良外植体。未成熟子叶和胚外植体以含有3 mg/L2,4-D和0.5 mg/L 6-BA的MS培养基诱导愈伤组织效率最高。此外,荷花愈伤组织的诱导还受到光照条件、外植体发育阶段和取样季节等因素的影响。7月10日采摘的9 DAP（Day After Pollination）莲子子叶,在黑暗条件下培养愈伤组织诱导效果较好。对培养出的愈伤组织进行石蜡切片观察发现与正常细胞有较大差异。同时对于褐化愈伤组织进行转录组代谢组检测发现参与愈伤组织褐化的主要因素,表明本研究优化了愈伤组织诱导体系,同时对愈伤组织褐化原因有了初步探索。3、利用发根农杆菌侵染莲无菌苗外植体,培养10天后,在初代培养无菌苗植株的伤口部位可观察到红色荧光信号。选用18 DAP莲子胚芽为外植体进行农杆菌侵染,发现成功诱导出少量带有红色荧光信号的毛状根。表明利用发根农杆菌侵染莲外植体诱导毛状根进行实验研究的诱导体系可行,但该毛状根生长缓慢,诱导成功率极低,需要进行深入研究。总体而言,本研究建立了莲无菌苗培养和炼苗体系,优化了莲愈伤组织诱导体系,同时对发根农杆菌诱导莲毛状根的产生进行了初步的探索工作,为在莲上开展基因功能研究和分子育种提供了一定的技术支持。