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我国青杨派树种资源丰富,加快青杨派树种的遗传改良进程,具有重要的经济价值和生态意义。悬浮细胞系建立和原生质体培养是从细胞水平实现种质创新和品种改良的基础。本研究以‘北京杨’(Populus×beijingensis)、‘哲引3号杨’(P.pseudo-simonii Kitag×P.nigra ’Zheyin-3’)及其杂交子代等为材料,建立了三种青杨的悬浮细胞再生体系,以及‘北京杨’叶肉原生质体再生体系,取得了一定的进展。(1)建立了杨树花药、未授粉子房、种子等多种幼嫩材料愈伤组织诱导和培养技术。分别以‘北京杨’花药、‘哲引3号杨’未授粉子房及‘哲引3号杨’ב北京杨’子代的种子、下胚轴、子叶和根段等为外植体,诱导出适宜于悬浮细胞系建立的松散型愈伤组织(Loose Callus),适宜培养条件为：‘北京杨’花药在MS+4 mg/L2, 4-D+2 mg/LKT+200g/L蔗糖的培养基上暗培养4-5 w,转入MS+1mg/L 2,4-D+1.5 g/L Gln+0.5g/L ME+30g/L蔗糖的培养基上,转接3-5次；‘哲引3号杨’未授粉子房在MS+2 mg/L 2,4-D+30g/L蔗糖的培养基上暗培养40 d,附加0.5g/L CH和0.05g/LArg后继续培养30 d,并在MMS+2 mg/L2,4-D+0.1 mg/L6-BA+30g/L蔗糖中培养40 d；杂交子代材料在MS+2 mg/L2,4-D+1 mg/L KT+30g/L蔗糖的培养基上暗培养60 d。相关研究为建立多材料来源的悬浮细胞系奠定了材料基础。(2)提出胚性细胞富集技术方法,建立了‘北京杨’花药胚性悬浮细胞系及其再生技术。研究表明：悬浮细胞系由圆球形的胚性细胞和不规则或管/棒状的非胚性细胞组成；利用两类细胞在大小和比重的差异,采用静置和细胞筛过滤双重选择的方法,实现悬浮细胞系中的胚性细胞的有效富集；基于胚性细胞在含有NH4+的培养基中会逆转为非胚性细胞的研究结果,将胚性细胞在转速为50～100 rpm、不含有NH4+的液体培养基中培养,获得结构紧密的球形愈伤,球形愈伤转移到含有0.1～02 mg/LCPPU的培养基中以体胚发生的方式实现植株再生,分化率为100%；对获得的554株再生植株进行倍性分析,从中检出102株四倍体,四倍体检出率为18.41%,其原因是胚性细胞系在形成球形愈伤的过程中染色体数量发生了加倍。四倍体在气孔长度、宽度和密度以及叶肉细胞中叶绿体的数量等指标与二倍体相比,均有显著性差异。(3)提出了一种‘哲引3号杨’未授粉子房胚性悬浮细胞系培养和快速直接再生的技术方法。研究结果表明,子房愈伤组织接入液体培养基(MS+0.1～1 mg/L ZT+0.2 mg/L NAA+0.1mg/L CPPU+1.5g/L Gln+40g/L蔗糖)中直接分散成胚性悬浮细胞系,胚性悬浮细胞通过40 d暗培养和15d的静置光照培养,依次发育成白色和绿色颗粒状细胞团后,通过体胚发生的方式实现再生。该种直接再生的方式比花药来源的胚性悬浮细胞系通过球形愈伤再生的时间缩短2个月以上。(4)建立了‘哲引3号杨’ב北京杨’多基因型悬浮细胞系培养和再生技术。研究发现相同密实体积的不同基因型种子和子叶悬浮细胞系中游离的胚性细胞数量差异不显著的规律,进而通过分离并培养游离胚性细胞,解决了不同基因型的悬浮细胞系增殖能力不同,导致悬浮细胞系密实体积差异显著以及继代周期不一致的培养难题；建立了各20个基因型的种子和子叶来源的胚性悬浮细胞系；证明相同外植体来源的胚性悬浮细胞系的增殖能力、球形愈伤数量等指标差异不显著；种子和子叶来源的球形愈伤均能利用花药球形愈伤的分化培养基再生植株；研究发现相同材料来源的愈伤分化率和出苗数差异不显著,其中种子来源的球形愈伤平均出苗数为5.55+0.11株／愈伤,子叶来源的球形愈伤平均出苗数为2.18+0.15株／愈伤；组织学分析证明种子球形愈伤以体胚和器官发生实现再生,子叶球形愈伤以器官发生实现再生。(5)建立了‘北京杨’叶肉原生质体培养和再生技术。研究结果表明,组培苗叶片来源的原生质体游离效果优于室外母株同龄叶片,15 d<叶龄<60 d的组培苗叶片均适合于制备原生质体；最佳游离条件为：3%纤维素酶R-10+0.2%离析酶R-10+0.05%果胶酶Y-23于27℃静置酶解3 h 45 min后20rpm振荡15 min,原生质体产量为2.13×107个/g,原生质体活力>90%；在基本培养基(MMS+103g/L葡萄糖)中添加0.2g/LVC、0.2g/LGSH、0.5g/L腐胺或0.5g/L精胺能有效降低胞内活性氧水平,保持质膜稳定和细胞形态；添加10g/L半乳糖能促进细胞壁重建；添加2 mg/L2,4-D、0.5mg/LBA能促进形成细胞团；采取培养第3d和第10d分别在培养基中加入2 mL和4 mL渗透压调节剂的两步减压法,能有效促进细胞团生长和愈伤组织诱导；愈伤颗粒在1/2MS+(0.2、0.4、0.8)mg/L ZT+0.4 mg/LNAA+0.2 mg/L CPPU+2g/L G1n+30g/L蔗糖的培养基中均能分化出不定芽并完成植株再生。