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北细辛为东北地区道地药材,以次生代谢产物甲基丁香酚为主要药用成分。目前北细辛野生资源急剧减少,人工栽培种子繁殖所需时间长,而组织培养具有繁殖速度快、繁殖系数高等特点,己成为种苗规模化生产的有效途径。本研究以北细辛地上部分叶片和叶柄为外植体,探讨不同状态的外植体对愈伤组织诱导发生的影响,筛选最佳的基本培养基及植物生长调节剂种类及配比,为获得大量高质量的愈伤组织提供参考资料。并对不同时期愈伤组织进行组织学观察,了解其形态、类型及发生过程,为后续的扩大培养及悬浮体系、再生体系的建立提供依据。同时,对连接北细辛初生代谢及次生代谢途径的关键酶苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia lyase, PAL)进行基因克隆和生物信息学分析,旨在通过对关键酶的调控增加有效成分甲基丁香酚的产量,提高北细辛植株的利用率。本研究得到的结果如下：1.对北细辛地上部分为外植体诱导愈伤组织进行详细研究,结果为：最适外植体为幼嫩期叶柄,外植体灭菌方式为70%酒精溶液灭菌30s后0.1%升汞溶液灭菌8min,最适愈伤组织诱导培养基为1/2MS+30g·L-1蔗糖+0.6mg·L-16-BA+0.15mg-L-1NAA.2.添加2g.L-1活性炭或1.5g-L-1PVP可降低北细辛愈伤组织褐化程度。3.通过对北细辛不同时期愈伤组织进行石蜡切片观察,发现愈伤组织发生于叶柄或叶片维管组织附近的薄壁细胞,形成的分生细胞团呈鸟巢状结构排列,为组织化的愈伤组织。4.克隆得到北细辛次生代谢途径关键酶(PAL)基因片段AhPAL1、AhPAL2,长度为882bp、879bp,分别编码294、293个氨基酸残基。5.通过生物信息学分析,推断AhPAL1、AhPAL2为北细辛PAL基因家族的两个成员,BLAST分析显示AhPAL1、AhPAL2与多种植物PAL基因序列相似性较高。进化树分析表明不同科属间PAL基因序列存在一定的差异,但属内差别较小,表明PAL基因在进化过程中变异不大,具有较强的保守性。AhPAL1、AhPAL2不具备跨膜结构域,是典型的基质蛋白。