● 摘要
摘要：拟南芥（Arabidopsis thaliana）又称鼠耳芥，是十字花科拟南芥属植物，主要分布在亚洲、非洲和欧洲，我国华东、中南、西南及新疆也有分布，有许多生态型。作为植物发育生物学和分子生物学研究的重要模式材料，在国际植物发育生物学研究和植物分子生物学领域的突破性进展中，拟南芥扮演了十分重要的角色。因此开展拟南芥的植株再生和悬浮细胞系培养工作具有重要的意义。
环境应力对植物的影响已成为生物力学研究领域的一个热点。超声作为一种环境应力，对植物的生长发育有重要的影响：低强度超声可以帮助打破休眠，促进植物种子萌发、生长、早熟和增产。此外超声处理还可以影响植物体或某些器官的生长。
本实验选取拟南芥为材料，进行了悬浮细胞培养研究，并应用超声从细胞的生长、生理、生化等方面进行超声的生物学效应研究，主要研究结果如下：
1．建立了拟南芥植株再生体系。以拟南芥种子萌发长成的植株作为材料，切取茎段作为外植体，利用不同种类的基本培养基、附加不同种类和水平激素选择诱导出愈伤组织、并完成芽诱导和生根试验，筛选出了适合诱导愈伤组织增殖的培养基为B5+1mg/L 6-BA+0.3mg/L NAA、适合诱导芽分化的培养基为MS+5mg/L6-BA+0.5mg/LNAA、适合诱导生根的培养基为1/2MS+1mg/L 6-BA+0.5mg/LNAA+0.1mg/L KT；研究表明只有将质地疏松的淡黄色愈伤组织转入MS和1/2MS基本培养基上才可以诱导生芽，而绿色愈伤组织则不能分化生芽。
2．利用在组织培养过程中由B5培养基诱导出的色泽新鲜、生长旺盛、质地疏松且增殖率高的淡黄色愈伤组织，经过破碎转接到培养液中（B5基本培养基，附加0.5mg/L 2,4-D+0.05mg/L 6-BA，蔗糖20g/L，pH5.5，装量20ml细胞液于50ml培养瓶中），在25±2℃散射光或黑暗的培养室中，置于120rpm旋转式摇床上震荡培养,先后经过600m和200m不锈钢筛网的两次筛选，转至新鲜培养液中进行继代培养。一个月后得到生长快速、分散均匀的拟南芥悬浮细胞系。
3．在拟南芥悬浮细胞系的生长过程中，每隔1d取少量细胞悬浮液进行观察和细胞计数、测定培养液pH值、糖浓度以及SOD和CAT酶活性。结果表明拟南芥悬浮细胞系生长呈典型的S型，在其对数生长期中，糖分消耗明显，pH值逐渐下降，细胞生长及代谢旺盛，呼吸作用增强，诱导出现SOD和CAT的酶活峰值。
4．当拟南芥悬浮细胞系经由超声处理之后，短时的1min超声处理导致了细胞生长的短暂加速现象，较长时间的超声处理使细胞膜出现损伤，胞内基质外溢，细胞生长速率降低。超声处理拟南芥悬浮细胞造成细胞代谢旺盛，糖分消耗随之增大，pH值也表现出明显的变化。
5．超声能够显著诱导拟南芥细胞超氧化物歧化酶（SOD）活性，采用固定频率为27KHz，分别以不同的时间处理指数生长期的拟南芥悬浮细胞，结果表明不同处理时间段都会使SOD、过氧化氢酶（CAT）活性峰推后出现。
通过超声处理拟南芥悬浮细胞系结合其生理生化各项指标的测定，结果表明一定剂量的超声处理并不会对植物细胞的生长造成伤害，但在一定程度上会引起某些酶活性的变化。