盾叶薯蓣（Dioscorea zingiberensis C.H.Wright）根状茎中含有较高含量的薯蓣皂苷,是我国特有的甾体激素类药源植物。但离体培养中试管苗移栽困难的现状束缚了盾叶薯蓣优质种苗的快速繁殖。因此,开展盾叶薯蓣繁殖体离体诱导的研究是解决该问题的有效手段,具有重要的意义。本文以带腋芽的茎段为外植体,建立了类原球茎微繁殖技术体系。在此基础上,以5个发育时期的类原球茎为材料,分别从组织形态学、细胞超微结构、薯蓣皂苷元的组织化学定位、可溶性蛋白含量及组分分析、相关酶活性及同工酶分析、内源激素和多胺水平变化以及mRNA的差异表达等方面系统研究了盾叶薯蓣类原球茎发生发育的生理生化机理与基因的差异表达。主要研究结果如下: 1.成功建立了盾叶薯蓣类原球茎微繁殖体系。 以带腋芽茎段为诱导致密愈伤组织的外植体,利用正交试验设计,对最佳因素水平组合进行重复比较验证,建立了盾叶薯蓣类原球茎微繁殖技术程序。经该途径诱导得到的生根类原球茎植株经炼苗后移栽的成活率可达到90%以上。类原球茎诱导的最适培养基配方分别为,致密愈伤组织诱导培养基:MS+6-BA 2.0 mg·L^-1+NAA0.4 mg·L^-1+KT0.6 mg·L^-1+蔗糖3%;类原球茎诱导和增殖培养基:MS+6-BA4.0 mg·L^-1+KT1.0 mg·L^-1+蔗糖6%;类原球茎生根培养基:1/2MS+NAA 0.3 mg·L^-1+IAA0.8 mg·L^-1+活性炭0.3%+蔗糖1.5%。 2.组织形态学观察及细胞结构的显微、超微结构观察结果均表明离体诱导的盾叶薯蓣类原球茎具有单子叶植物茎的结构特征,其横切面结构类似于盾叶薯蓣种子苗胚轴处膨大球体和根状茎。确证了对该繁殖体的命名。 盾叶薯蓣类原球茎为致密球体,外周有鳞片叶包被。鳞片叶叶肉细胞的光合能力较强,细胞质中叶绿体基粒类囊体数量多,叶绿体基质中有淀粉粒、液泡等,对同化产物的积累可供给包裹着的类原球茎发育所需。而鳞片叶表面上的栓质和硅质突起对类原球茎的发育具保护功能。 盾叶薯蓣类原球茎的发生起源于胚性细胞分裂形成的细胞团,但在后期发育中并无胚根的出现,芽的形态学为单向极性,是有别于器官发生和体胚发生的新的形态发生方式。随着顶芽的伸长,在类原球茎节部形成不定根,鳞片叶逐渐褐