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多酚类物质是一类重要的植物次级代谢产物。研究表明,多酚具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗糖尿病以及预防心脑血管疾病等活性作用,因此在医药、化妆品和食品中得到了越来越广泛的应用。多酚是青钱柳中的重要活性成分之一,但目前尚未引起研究人员的重视,对其的研究和应用还很少。本实验室前期筛选和培育了多种不同表型的青钱柳愈伤系,已经以多酚含量较高的优良愈伤系建立了稳定的细胞悬浮培养体系,为了进一步提高细胞中多酚类物质的产量,本文对促进细胞多酚合成的五种诱导子进行筛选,建立了5-氨基乙酰丙酸联合水杨酸诱导青钱柳细胞合成多酚的技术体系,在此基础上,采用转录组和代谢组联合检测与分析技术,解析了5-氨基乙酰丙酸联合水杨酸诱导多酚合成的机制。主要结果和结论如下:（1）筛选了青钱柳悬浮培养细胞合成多酚的诱导子:本文采用5-ALA（5-氨基乙酰丙酸）、SA（水杨酸）、MeJA（茉莉酸甲酯）、SNP（硝普钠）和ROE（米根霉诱导子）五种诱导子对青钱柳悬浮培养细胞进行诱导,以提高细胞中多酚的含量和产量,结果表明,这五种诱导子均能不同程度的促进多酚的合成,作用效果最好的是SA,其次是5-ALA,随后分别为ROE、MeJA、SNP。SA单独作用于青钱柳悬浮培养细胞,多酚的含量和产量分别增加了0.78倍和0.9倍,5-ALA单独作用时多酚的含量和产量也增加了72%和63%,两者均显示出较好的应用前景。（2）建立了5-ALA联合SA诱导青钱柳悬浮培养细胞合成多酚的技术体系:在5-ALA和SA单独诱导青钱柳细胞合成多酚试验的基础上,采用全面试验设计,对5-ALA联合SA诱导的浓度进行了优化,结果表明:50μM 5-ALA在细胞接种的第0天添加,50μM SA在细胞生长第4天添加,培养至第6天收获细胞,细胞中多酚的含量和产量为8.0 mg/g和147.12 mg/L,分别为对照组的3.4倍和3.58倍。（3）5-ALA联合SA诱导下青钱柳悬浮培养细胞的转录组检测与分析:采用Illumina Hi Seq测序平台对5-ALA联合SA处理和未经处理的青钱柳悬浮培养细胞进行转录组测序,共获得了72795281个高质量的Unigene序列,平均长度1023.25 bp,N50为1595 bp。将组装得到的Unigene与六大公共数据库进行序列比对,分别有32465、15349、11379、15187、31397、21412个Unigenes在NR、GO、KEGG、Pfam、egg NOG、Swissprot数据库中得到注释。通过对基因差异表达分析发现,共筛选出15个与SA合成及信号转导途径有关的基因,上调和下调的基因分别有13个和2个,其中显著上调的有4个;参与多酚类物质合成途径的差异基因共有11个,其中PAL、CHS和FLS等9个基因表达上调,F3＇5＇H和ANR 2个基因表达下调;此外,共鉴定出9个参与SA信号转导调控的差异表达转录因子,其中TGA1、TGA6和WRKY28转录因子表达量上调,TGA2、TGA4和WRKY46等6个转录因子表达量下调;共筛选出了6个参与了苯丙烷合成途径的差异表达转录因子,其中有ERF105和MYB12等3个转录因子表达上调,MYB44和MYC2等3个表达量发生下调。（4）5-ALA联合SA诱导下青钱柳悬浮培养细胞的代谢组检测与分析:采用LC-MS/MS方法对5-ALA联合SA处理和未经处理的青钱柳悬浮培养细胞进行了代谢组检测分析,在正离子和负离子模式下分别从细胞提取物中鉴定出了970种和958种物质。正离子模式下所鉴定的含量上调的物质有138种,下调的代谢物有39种;负离子模式下所鉴定的含量上调的有110种,下调的有34种。PCA（主成分分析）分析结果表明,在主成分PC1和PC2二维图上,正、负离子模式下处理组和非处理组两组样本均有明显的分离趋势,表明诱导处理作用效果明显。OPLS-DA（正交偏最小二乘判别分析）的结果显示,所建立的模型可靠性高,能较好的区分两组样本。本文还对正离子模式下鉴定的所有物质进行了显著性聚类层次分析,同组样本均能够通过聚类出现在同一簇中,同时聚在同一簇的代谢物具有相似的表达模式,说明5-ALA联合SA诱导对青钱柳细胞的代谢产生了显著影响,诱导效果明显。为了筛选差异代谢物,对代谢组检测数据进行进一步的分析,共有256种差异代谢物富集到70条代谢通路中,KEGG数据库富集结果显示,与多酚类物质代谢相关的通路有黄酮类物质合成途径、苯丙氨酸代谢途径、苯丙素合成途径、黄酮和黄酮醇代谢途径、植物激素信号转导途径;共计筛选出了二氢山奈酚、槲皮素和柚皮素等13个多酚类差异代谢物,其中11个含量上调,2个含量下调。（5）转录组和代谢组关联解析5-ALA联合SA诱导多酚合成的机制:在KEGG数据库中,共获得了相互关联的13个差异代谢物和42个转录本,其中有柚皮素、苯丙氨酸和槲皮素等与多酚合成途径有关的代谢物5个,其之相关联的转录本有26个;进一步的差异显著性分析发现,共有水杨酸、苯丙氨酸、槲皮素和咖啡酸4个代谢物的含量及与之关联的10个转录本表达量在诱导下发生了显著变化。通过对转录本和代谢物的关联分析,可以推测5-ALA联合SA作用下的青钱柳悬浮细胞多酚的合成,主要是通过二氢山奈酚和二氢槲皮素两条分支途径来进行的;在这两个分支途径中,由于F3＇H、CHS、FLS、LAR、ANS等基因均表达上调,引起其下游的代谢物的含量增加,从而导致青钱柳悬浮培养细胞中多酚积累量的增加。综上所述,本文通过5-ALA联合SA诱导青钱柳悬浮培养细胞,使多酚产量得到了显著提高,为对照组的3.58倍,在此基础上利用转录组和代谢组联合分析探索了5-ALA联合SA诱导促进细胞合成多酚类物质的作用机制,为青钱柳细胞悬浮培养生产多酚类物质的调控提供了理论依据。