为了得到环境适应性强的落叶松植株,本研究以日本落叶松胚性愈伤组织为材料,对落叶松体细胞胚发生的不同阶段、体细胞胚发育及mtl D基因的遗传转化进行研究。（1）采用正交设计确定日本落叶松体细胞胚诱导的ABA、PEG 4000、Ag NO₃最佳浓度,并将体细胞胚接种至AC浓度0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g/L的萌发培养基,统计萌发数量。结果表明适合日本落叶松体细胞胚诱导的浓度是ABA 20 mg/L+PEG4000 120 g/L+Ag NO₃10 mg/L,AC 0.4～0.6 g/L有利于体细胞胚萌发。（2）采用正交设计研究胚性愈伤组织在2,4-D 0.15、0.3、0.5 mg/L、6-BA 0、0.15、0.3 mg/L和ABA0、0.5、1.0 mg/L的增殖情况,采用析因设计研究悬浮细胞在2,4-D0.15、0.3、0.5 mg/L和6-BA 0、0.15、0.3 mg/L的鲜重增长情况。然后,选择对数期的胚性愈伤组织和悬浮细胞分别验证其体胚发生能力,结合两结果确定两种培养方式的最佳激素浓度。最后,分别研究了GA₃和IAA 0、10、20、30、40 mg/L对体细胞胚发生的影响。结果表明在增殖阶段,最佳的激素浓度是2,4-D 0.15 mg/L+ABA 0.5mg/L;在悬浮培养阶段,最佳激素浓度是2,4-D 0.15 mg/L+6-BA 0.15 mg/L;GA₃、IAA 10～20 mg/L时成熟子叶胚数量显著升高。（3）通过测定悬浮细胞在6-BA 0、0.15、0.3、0.6 mg/L条件下的鲜重、活性、细胞形态、抗氧化指标及木质素含量,结果发现6-BA对落叶松悬浮细胞的鲜重、活性、细胞形态、抗氧化指标及木质素含量均有显著影响（P<0.05）。（4）通过对球形胚和子叶胚的蛋白组测序分析和GO功能注释,发现生物进程中参与氧化还原过程的差异蛋白最显著,其中6个属于硫氧化还原蛋白家族。（5）试验通过农杆菌法和基因枪法转化落叶松胚性愈伤组织,最终利用基因枪法成功获得了转mtl D基因的落叶松胚性愈伤组织。本研究成功得到了体胚苗,并筛选出适宜增殖阶段胚性愈伤组织培养的激素浓度为2,4-D 0.15 mg/L+ABA 0.5 mg/L,适宜悬浮细胞培养的激素浓度为2,4-D 0.15 mg/L+6-BA 0.15 mg/L,还发现添加GA₃和IAA 10～20 mg/L可以显著提高成熟子叶胚数量;6-BA可以通过抗氧化作用调节落叶松悬浮细胞活性;硫氧化还原蛋白在球形胚向子叶胚的发育过程中发挥重要作用。基因枪法可以成功获得转mtl D基因的胚性愈伤组织。