长春花是次生代谢研究中一种重要的模式植物。长春花能生产多种重要的药用成分，其中双吲哚生物碱长春碱和长春新碱是抗肿瘤药物，单吲哚生物碱阿玛碱是高效降压药，文多灵、长春质碱具有降血脂和降血糖的功效。由于这些生物碱在植株中含量较少，所以研究通过细胞培养来生产它们，长期以来一直受到科学工作者的重视。为了实现提高长春花培养细胞中生物碱含量的目的，本论文首先对长春花进行了遗传诱变和愈伤组织诱导及细胞培养，然后对吲哚生物碱代谢途径进行了遗传操作，同时还研究了盐胁迫和一些化学物质的处理对细胞中吲哚生物碱积累和吲哚生物碱分泌的影响。　　 本研究以诱变成为四倍体的长春花叶片为外植体进行愈伤组织诱导，得到一个经多次继代培养仍保持绿色的细胞系—T1细胞系。研究表明该细胞系细胞中的叶绿体具有希尔反应活性，为光合自养的细胞系。T1细胞系不仅高产阿玛碱，达到1.3mg g-1 DW，而且还有较高含量的文多灵(0.1 mg g-1 DW)。通过LC-MS检测，发现两个未知成分19T和31T，它们可能是l6-羟基它波宁、19-epi-阿玛碱或四氢鸭脚木碱，它们的含量都比对照的二倍体细胞系—D1细胞系高，分别是对照的2倍和10倍。　　 本文研究了NaC1胁迫对长春花T1愈伤组织生长及阿玛碱积累的影响。长期NaCI胁迫能够抑制长春花愈伤组织的生长，同时引起阿玛碱积累的减少；低浓度NaCl喷洒处理则对长春花细胞中阿玛碱的积累有较大的促进作用。为了更深入地研究NaCl作用对长春花生物碱积累的影响，本文将大豆液泡膜Na+H+反向转运蛋白基因GmNHX1在长春花愈伤组织中进行了过表达研究，已经获得了过表达GmNHX1的转基因细胞系。　　 本研究对比了光和暗培养条件下PVP、MeJA和KC1对T1细胞系中阿玛碱合成的影响。结果表明，PVP处理促进了阿玛碱在细胞内含量的增加及其分泌，促进作用与光照无关；MeJA处理悬浮细胞后，细胞内阿玛碱含量的增加也不受光照的影响，但黑暗则有利于阿玛碱的分泌；KCl处理后的情况与MeJA处理的一致。　　 本研究首次通过选用豌豆核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶小亚基的TP将目的基因d4h和dat定位于叶绿体中进行表达，通过对长春花生物碱合成途径进行遗传改造来调控生物碱的合成。目前，已完成载体构建、转单基因材料的鉴定及生物碱的初步测定。测定结果表明，虽然过表达dat基因的转基因细胞系中文多灵的含量没有增加，但阿玛碱的含量提高了5倍左右。用MeJA处理后，细胞系中仍未检测到文多灵，只是阿玛碱的含量增加到对照的3.5倍。另外，本文还得到了分别过表达dat基因和d4h基因的转基因毛状根。这些研究结果为进一步获得转d4h和dat双基因细胞系奠定了基础。