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以麻黄为材料,在细胞水平研究了不同材料愈伤诱导的情况、最佳产碱条件以及在生长周期内细胞形态变化和麻黄碱含量的变化;在植株水平研究了5个麻黄种在形态、生理和麻黄碱含量方面的差异。结果表明:1.用不同材料诱导愈伤组织时,草麻黄种子的幼嫩茎段诱导效果最好,其次为草麻黄当年新发枝条的茎段;2.在低浓度的酪氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、亚硝酸钠、氯化钠和蔗糖等外源添加物的培养基上愈伤组织生长不受影响,低浓度的亚硝酸钠反而还能促进愈伤组织的增殖,在红光条件下愈伤组织增长状况最佳,绿光和黄光最差;添加20mg/L酪氨酸、60mg/L蛋氨酸和50mg/L苯丙氨酸下麻黄碱含量明显提高,培养基中添加亚硝酸钠和氯化钠使麻黄碱含量下降,红光能有效促进麻黄碱含量提高;综合评定麻黄碱产量,在20mg/L酪氨酸、60mg/L蛋氨酸和50mg/L苯丙氨酸和红光条件下培养,能得到较高产量的麻黄碱。3. 20mg/L酪氨酸、50 mg/L苯丙氨酸、60 mg/L蛋氨酸、20 mg/L亚硝酸钠和光质进行叠加时,红光下愈伤组织的生长和麻黄碱含量与其它光质下相比有所提高,但并不显著,并未达到叠加效果。4.愈伤组织在培养周期内0～24d之间,愈伤组织增长较缓慢,在24～48d生长显著加快;0～24d愈伤组织的生长基本以自养为主,生长后期24～48d生长以异养为主;红光下麻黄碱的合成高峰期在20～28d,蓝光在20～36d,其余3种光质28～44d。5.生长周期内,每种光质下的愈伤组织均随着时间的增长,颜色由绿转黄最终褐化,由湿变干,紧密变疏松;细胞逐渐由长条形转为椭圆、卵圆形、圆球形、卵圆形、椭圆、不规则长条形。6.4个麻黄种光合能力比较为:木贼麻黄>草麻黄>中麻黄>膜果麻黄。7.麻黄为了适应特殊的环境,其演化出了茎表面突起棱脊,气孔内陷,皮层中出现类维管束组织,薄壁细胞中出现晶体的特殊结构,这种结构使麻黄具有很强的抗干旱,抗盐碱、抗风沙等的能力;膜果麻黄的棱脊数和纤维数明显增多,而气孔频度和开度明显降低,髓部面积减小,使其抗性显著地强于其它4个种,同时也验证了与其它4个种存在较远的亲缘关系。8. 5个麻黄种麻黄碱含量由大到小为:木贼麻黄>草麻黄>中麻黄>斑子麻黄>膜果麻黄。