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怀牛膝是多年生深根系双子叶植物,是我国传统大宗药材的重要一类。本文以怀牛膝细胞悬浮培养体系为试材,利用细胞悬浮培养、原子吸收分光光度法、分光光度法和高效液相色谱法等技术,主要围绕怀牛膝悬浮细胞生长、营养消耗、齐墩果酸和多糖含量积累的动力学分析,以及MeJA、SA对怀牛膝悬浮细胞生长和主要药用成分积累的影响进行研究,以期为利用怀牛膝细胞大规模生产主要药用成分提供理论依据。本研究结果如下:1.愈伤组织的诱导与继代。怀牛膝叶片愈伤组织诱导的最佳培养基为B5+2.0mg·L-1 2,4-D+0.5 mg·L-1 6-BA,出愈率达87.5%;愈伤组织进行继代后,分为A、B、C、D四种类型,其中A型愈伤组织结构疏松、生长迅速,最适宜进行细胞悬浮培养。2.怀牛膝细胞悬浮培养体系的建立。选择颜色质地较好、生长迅速的A型愈伤组织,以B5+2.0 mg·L-1 2,4-D+0.5 mg·L-1 6-BA+3%蔗糖为培养基,30g·L-1(FW)的接种量,pH为5.5,每周继代一次,建立生长快、分散性和稳定性好的怀牛膝细胞悬浮培养体系。3.怀牛膝细胞悬浮培养过程中生长动力学变化的研究。在怀牛膝细胞悬浮培养过程中,测定其生长动力学变化。1)怀牛膝细胞生长曲线呈“S”型,06d为延迟期,7-21d为对数生长期,21-24d为稳定期,24d后细胞生长进入衰亡期;2)培养液pH值呈现先下降后上升的趋势,培养液中电导率的变化曲线与细胞生物量的生长曲线呈镜像关系,先下降后回升;3)细胞悬浮培养15d,培养液中的蔗糖几乎被完全吸收,在培养到21d时,培养基中氮源、磷、钾离子及镁离子分别消耗了73.75%、98.05%、91.14%和79.01%,而钙离子浓度一直充足,可以满足细胞生长的基本需求;4)怀牛膝细胞中齐墩果酸的积累曲线与细胞的生长曲线相一致,两者属于生长偶联型关系,悬浮培养至24d细胞中齐墩果酸含量最高,达到1.418 mg·g-1。5)在怀牛膝细胞悬浮培养过程中,培养至18d时,细胞中多糖含量达到高峰,为6.56 mg·g-1,细胞中多糖的积累和细胞生长曲线并不完全同步,细胞多糖积累较细胞生物量达到最高的时间提前。4.茉莉酸甲酯对怀牛膝悬浮细胞生物量、齐墩果酸和多糖积累的影响。1)在怀牛膝细胞悬浮培养的第9d添加不同浓度的茉莉酸甲酯,培养至24d取材,分别测量细胞生物量、细胞中齐墩果酸和多糖含量,其中添加0.01 mmol·L-1的茉莉酸甲酯,细胞生物量、细胞中齐墩果酸和多糖含量达到最高,分别为17.51 g·L-1(DW)、2.67 mg·g-1、3.47mg·g-1。2)在细胞悬浮培养的0d、6d、12d、18d、21d分别添加0.01 mmol·L-1的茉莉酸甲酯,培养至24d取材,发现0d添加时,细胞生物量和齐墩果酸含量为最高,可达17.05 g·L-1(DW)与3.11 mg·g-1,而在第18d添加时,多糖含量最高,为3.24 mg·g-1。3)在细胞悬浮培养的0d添加0.01 mmol·L-1的茉莉酸甲酯,分别在细胞培养的15d、18d、21d、24d、27d取材,发现细胞生物量及细胞中齐墩果酸含量在24d时达到最高,分别为14.79 g·L-1(DW)和3.74 mg·g-1,而在细胞培养至21d时细胞中多糖含量最高,为3.89 mg·g-1。5.水杨酸对怀牛膝悬浮细胞生物量、齐墩果酸和多糖积累的影响。1)在怀牛膝细胞悬浮培养的第9d添加不同浓度的水杨酸,培养至24d取材,测量细胞生物量、细胞中齐墩果酸和多糖含量,其中添加1 mg·L-1的水杨酸,细胞生物量、细胞齐墩果酸和多糖含量达到最高,分别为16.13 g·L-1(DW)、3.27 mg·g-1和3.65 mg·g-1。2)在细胞悬浮培养的0d、6d、12d、18d、21d分别添加1 mg·L-1的水杨酸,培养至24d取材,发现18d添加时,细胞生物量、细胞中齐墩果酸含量与多糖含量为最高,可达16.91 g·L-1(DW)、2.82 mg·g-1和3.64 mg·g-1。3)在细胞悬浮培养的18d添加1 mg·L-1的水杨酸,分别在细胞培养的20d、22d、24d和26d取材,发现细胞生物量、细胞中齐墩果酸含量及多糖含量在24d时达到最高,分别为18.14 g·L-1(DW)、3.36 mg·g-1和3.50 mg·g-1。