白英(Solanum lyratum Thunb),常作为抗癌中草药用于治疗多种癌症。甾体皂苷类及甾体生物碱是白英全草及根中的主要药用活性成分,其中白英自然合成的一种非常重要的药用成分是薯蓣皂苷元。薯蓣皂苷元是一种重要的生产甾体避孕药和甾体激素类药物的原材料。目前作为工业化生产甾体药物重要原料的薯蓣皂苷元,资源消耗非常巨大,产量也不能满足市场的需要,如何开辟新的薯蓣皂苷元资源成为了一个亟待解决的课题。本研究建立了白英离体培养体系及快繁体系,为实验室快速获得白英无菌苗提供了技术支撑;建立了白英毛状根的遗传转化及培养体系并对其薯蓣皂苷元含量的动态变化进行了探索,为薯蓣皂苷元的生产提供了新的资源;同时,本实验建立了白英毛状根再生植株体系,并对比了野生型白英植株与白英毛状根再生植株中薯蓣皂苷元的含量,为获得遗传稳定的薯蓣皂苷元高产植株奠定了基础。1.本实验以白英叶片为外植体,消毒后进行离体培养,筛选得到了白英愈伤组织诱导及分化的最佳培养基。实验结果表明,白英外植体消毒的最佳方案是75%酒精消毒10 s后,用0.1%HgCl2消毒6 min;白英外植体愈伤组织诱导的最佳培养基是MS+1.0 mg?L-1 6-BA+0.15 mg?L-1 NAA;愈伤组织分化为丛生芽的最佳培养基是MS+2.0 mg?L-1 6-BA+0.1 mg?L-1 NAA。2.以白英叶片为外植体,利用农杆菌C58C1介导建立了白英毛状根的遗传转化体系,并对遗传转化的条件进行了优化,测定毛状根的生长曲线及薯蓣皂苷元含量的动态变化;利用HPLC检测不同白英毛状根单克隆中薯蓣皂苷元的含量。实验结果表明,白英叶片在菌液中浸染10 min,共培养4 d,抑菌培养时抗生素(Cef)浓度为500 mg?L-1时为毛状根诱导的最佳条件;白英毛状根的生长曲线及薯蓣皂苷元的动态合成曲线表明,培养36 d的白英毛状根中薯蓣皂苷元含量达到最高;对毛状根中薯蓣皂苷元含量的检测发现,实验获得的毛状根中薯蓣皂苷元含量均不同程度地高于野生型白英,获得的薯蓣皂苷元高产毛状根系中,薯蓣皂苷元含量和积累效率分别是野生型白英根的4.516倍和10.043倍。3.在白英毛状根液体培养的过程中发现,液体培养基中的毛状根生长10 d左右可自发产生不定芽,移出单独培养后可获得完整植株,经PCR检测鉴定这些植株为毛状根再生植株;实验以白英毛状根为原料,在含有不同浓度配比的激素培养基中诱导毛状根再生植株的产生,毛状根再生植株的诱导采用“一步法”,实验得到诱导丛生芽的最佳培养基为2.0 mg?L-16-BA+0.1 mg?L-1NAA+MS固体培养基,丛生芽诱导率为93.33%;利用HPLC对获得的毛状根再生植株进行检测,检测结果表明,两种方法得到的再生植株根、茎、叶中薯蓣皂苷元含量均高于野生型白英。其中含量最高的毛状根再生植株根、茎、叶中薯蓣皂苷元含量分别为3.430mg?g-1、2.993 mg?g-1、5.429 mg?g-1,分别是野生型白英根、茎、叶的3.060、3.127、3.117倍。将白英毛状根再生植株移入盆中进行栽培,生长状态良好,可迅速成活。本实验表明,利用发根农杆菌诱导得到的白英毛状根及毛状根分化得到的白英毛状根再生植株薯蓣皂苷元含量均有提高,为薯蓣皂苷元的工业化生产提供了新的资源。