怀山药（Dioscorea opposita.Thunb.）是我国著名的“四大怀药”之一,铁棍山药是怀山药中的一个优良品种,药食同源,但生产中因长期营养繁殖而导致病毒感染严重,造成产量降低、品种退化。为解决上述问题,本文在实验室前期研究工作的基础上,对铁棍山药胚性愈伤组织的诱导、继代、细胞悬浮培养、脱毒微型块茎诱导形成、储存与萌发、大田应用以及脱毒铁棍山药的产量和品质进行了系统的研究,旨在建立怀山药细胞培养与脱毒微型块茎繁育技术体系,为怀山药有效药用成分及脱毒微型块茎的工厂化生产与应用奠定技术基础。研究结果如下:1、胚性愈伤组织的诱导与继代（1）铁棍山药胚性愈伤组织诱导的适宜培养基为MS+毒璓定5 mg·L-1+Cu SO42μmol·L-1+蔗糖30 g/L和MS+6-BA 0.5 mg·L-1+毒璓定1 mg·L-1+水解酪蛋白0.6g·L-1+脯氨酸1 g·L-1+蔗糖30 g/L;（2）适宜胚性愈伤组织继代的培养基为MS+6-BA 0.5 mg·L-1+Pic 1mg·L-1+CH0.6 g·L-1+Pro 1 g·L-1+香蕉泥50 g·L-1+白砂糖30 g·L-1,在黑暗条件下,经3-5代继代培养后,根据其颜色和质地,愈伤组织可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种类型。2、细胞悬浮培养体系的建立及生理生化特性研究（1）细胞悬浮培养体系的建立铁棍山药四种类型的愈伤组织中以Ⅰ型建立细胞悬浮培养效果最佳。愈伤组织细胞悬浮培养保持良好生长的适宜条件为MS+6-BA 0.5 mg·L-1+Pic 1mg·L-1+CH 0.6 g·L-1+Pro 1 g·L-1,以30 g·L-1白砂糖作为碳源、p H调至6-7,30 g·L-1的接种量,悬浮培养18 d为继代周期。悬浮培养愈伤组织细胞的最佳生长曲线呈“S”型,可分为延滞期（0-8d）,对数期（8-18 d）和静止期（18-22 d）,愈伤组织细胞在对数期增长明显,最高可增殖3-4倍,颜色由对数期的浅黄色变成静止期的红褐色。（2）细胞悬浮培养过程中生理生理生化特征细胞悬浮培养过程中培养液的p H先下降后上升,18 d后稳定在5.7左右;培养液的电导率在前3 d降低,3-9 d维持在较低水平,9 d后逐渐增加,15 d达到高峰,然后逐渐降低;培养细胞的POD在3-6 d保持在较低的水平,6 d后开始增加,12 d达到峰值,之后开始下降,18 d后稳定在较低水平;培养细胞的可溶性蛋白质含量呈现出先增长再降低的趋势,12 d达到峰值然后下降,18 d后趋于稳定。3、脱毒微型块茎繁育技术体系的建立（1）脱毒微型块茎的诱导形成对三种微型块茎诱导形成的方法进行了比较研究。方法1为间歇浸没生物反应器和静置培养相结合,静置培养基蔗糖浓度为60 g·L-1时微型块茎诱导数为3.84个/株,平均质量为132.9 mg/个;方法2为两步静置诱导,微型块茎的诱导数为3.09个/株,平均质量为145.38 mg/个;方法3为一步震荡诱导,微型块茎的诱导数为1.13个/株,平均质量为74.16 mg/个。三种方法各有优缺点,方法1形成的微型块茎最多、平均质量较大但时间较长（90 d）,方法2形成的微型块茎数量较多、平均质量最大但时间最长（140-145 d）,方法3形成的微型块茎数量最少但诱导时间最短（45 d）。根据质量和体积大小可将形成的脱毒微型块茎分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。（2）脱毒微型块茎萌发与储藏时间4℃条件下,提高Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级微型块茎萌发率的最佳储藏时间均为2个月,萌发率最高的为Ⅰ型（63.2%）,其次为Ⅱ型（54.5%）,Ⅲ型最低（34.3%）。（3）脱毒微型块茎形成脱毒种栽Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脱毒微型块茎大田栽种后分别形成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脱毒种栽,其中Ⅱ型脱毒种栽平均质量、平均地下根状茎最高,分别为80 g/株和4.25个/株;Ⅲ型脱毒种栽平均质量、平均长度最低,分别为27 g/株和13.77 cm/株;Ⅰ型的平均长度最长,为22.5 cm/株。（4）脱毒种栽形成脱毒山药Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脱毒种栽大田栽种形成的山药分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脱毒山药,单株平均重量分别为0.282 kg、0.272 kg、0.26 kg,相比于未脱毒铁棍山药亩产分别提高了26%、21.63%和16.33%。4、脱毒山药的品质Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型脱毒山药多糖、蛋白质、淀粉和多酚含量与非脱毒山药相比无显著性差异,类黄酮含量与非脱毒山药相比均存在显著性差异,Ⅲ型脱毒山药与Ⅰ、Ⅱ型相比也存在显著性差异。脱毒与未脱毒铁棍山药相比品质差异不大。