丹参(Salvia miltiorrhiza)是一种重要的药用植物,具有活血散淤、消炎止痛、降低血压等功效,是一种即安全又可靠的治疗心脏血管疾病的天然中药。随着丹参药用及保健功能的日益明确,人们对其需求量逐年渐增,但由于野生丹参的大量采挖,使得原本数量有限的野生丹参更加供不应求。尽管栽培丹参的面积及产量不断增加,在一定程度上满足了人们对丹参的需求,但其依然存在有效成分含量低、生长周期长、质量退化等严重问题,因此,基于毛状根培养技术规模化工业生产丹参有效次生代谢产物的基础及应用工作近年来得到越来越多的关注。毛状根培养技术是在植物细胞培养技术的基础上发展起来的一种植物转化技术,它将发根农杆菌Ri质粒上的基因片段导入到植物基因组上,使得植物产生大量的毛状根。毛状根具有遗传稳定、生长快速和培养过程无需激素等优点,且具有稳定生产有效次生代谢产物的能力。但是丹参毛状根生产中存在质量不稳定、有效次生代谢产物含量低的问题。针对丹参毛状根生产中存在的问题,本研究论文从诱导毛状根的材料、发酵培养的时间、诱导子对丹参毛状根的影响三个方面开展工作,以期筛选适宜毛状根高效发酵生产的优良丹参品系、确定基于毛状根体系的丹参次生代谢产物最佳发酵周期、通过诱导子的作用提高丹参毛状根生产有效次生代谢产物的能力,主要研究内容及结果如下:1、针对前期培育的7个优良丹参品系D5、D7、D20、D21、T230、T310、T810,建立有效毛状根诱导及发酵体系,比较不同遗传背景丹参毛状根诱导效率、生长速率、有效成分含量等差异表现,最终筛选出适宜毛状根高效发酵生产的优良丹参品系为D5、D20、D21。2、测定丹参毛状根发酵体系不同时间节点次生代谢产物产率的动态变化,探讨丹参毛状根有效成分的积累规律,本实验通过对比发酵培养20d、40d、60d、80d、100d的丹参毛状根中四种有效次生代谢产物含量,确定了基于毛状根体系的酚酸类化合物合适的发酵周期为80d,二萜类化合物合适的发酵周期为100d。3、测试茉莉酸甲酯诱导子对丹参毛状根次生代谢产物含量的影响,确定茉莉酸甲酯的诱导作用,实验结果表明通过茉莉酸甲酯诱导酚酸类化合物迷迭香酸和丹酚酸B分别增加1.34倍和4.34倍,二萜类化合物丹参酮Ⅰ和丹参酮ⅡA分别是增加1.49倍和1.13倍,最终实现丹参有效次生代谢产物的高效生产。