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甘草是我国最常用的大宗药材之一,具有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳、缓急止痛和调和诸药等作用。但是近些年来人工栽培甘草的质量差异较大,存在着品质退化和甘草酸含量低等问题,难以达到《中国药典》规定的标准。为了解决甘草资源可持续发展以及甘草酸药源匮乏等问题,甘草组织培养的相关研究受到了越来越多的重视。本论文试图从甘草再生植株、原生质体以及毛状根三个方面对甘草的离体培养进行研究,通过确定最佳的甘草再生植株诱导方案、甘草原生质体分离条件以及甘草毛状根诱导条件来建立完整的甘草组织培养体系,以期为基因工程研究及代谢工程研究奠定基础。此外,在确定了最佳甘草毛状根诱导条件的基础上,本论文进一步尝试了转基因甘草毛状根的诱导及培养,以甘草酸代谢途径上的三个关键酶基因：3-羟基-3-甲基戊二酰CoA还原酶(3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase,HMGR)基因、鲨稀合成酶(squalene synthetase,SQS)基因以及β-香树脂醇合成酶(β-amyrin synthase,β-AS)基因为目标基因,诱导根特异性过表达HMGR、SQS1、β-AS基因的甘草毛状根,不仅为进一步揭示甘草酸合成途径的分子调控机制奠定理论基础,也为离体条件下提高甘草酸的积累水平奠定研究基础。本论文共取得了如下研究结果：(1)建立了最佳的甘草离体培养再生体系,即：诱导培养基(MS+6.BA 0.5 mg·L-1 +2,4-D 0.5 mg·L-1+NAA 0.2mg·L-1)、分化培养基(MS+6-BA 0.5mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1)及生根培养基(1/2MS+IAA 0.6mg·L-1)。(2)确定了最佳的甘草原生质体分离条件,即：以生长7 d甘草无菌苗的子叶为外植体材料,在4℃条件下于MS基本培养基上预培养12 h；以含有0.7 mol·L-1甘露醇作为渗透保护剂的CPW溶液进行酶液(1.5%纤维素酶+0.5%果胶酶)的配制；在25℃条件下静置酶解14 h。(3)从是否预培养、是否添加AS、外植体来源以及培养基类型4个方面对甘草毛状根的诱导条件进行了研究,并确定了最佳的诱导方案,即：以甘草胚轴为外植体,以6,7-V培养基作为基本培养基,且无需预培养,无需添加AS。(4)成功构建了根特异性过表达HMGR、SQS1、β-AS基因发根农杆菌工程菌并成功诱导得到根特异性过表达HMGR、SQS1、α-AS基因甘草毛状根。(5)利用Real time PCR检测了11份根特异性过表达HMGR、SQS1、β-AS基因甘草毛状根中各外源基因拷贝数,结果显示过表达ê-AS基因毛状根中ê-AS基因拷贝数为3、4或7个,过表达HMGR基因毛状根中HMGR基因拷贝数为3或5个,过表达SQS1基因毛状根中SQS1基因拷贝数为5或6个。(6)利用HPLC检测了35份毛状根样品,其中24份空白毛状根以及全部的根特异性过表达HMGR及SQS1基因毛状根样品中均未检出甘草酸,仅在3份根特异性过表达ê-AS基因的毛状根B1、B2及B3中检出甘草酸,从而证实了ê-AS基因相比于HMGR、 SQS1基因对甘草酸合成的影响更为直接。