百合是单子叶植物纲百合科（Liliaccae）百合属（Lilium）的多年生球根草本植物的总称。中国是全球百合资源最丰富的国家，特有种占全球百合资源的一半以上。百合不仅具有较高的观赏价值和经济价值，还具有食用和药用价值。植物种质资源的收集与保存是传统育种和生物技术育种的前提条件。工业化、城市化、全球气候变暖正导致全球约1/3的物种濒临灭绝。传统的种质资源保存的方法成本较高，占地面积大，易受病虫害和自然灾害的威胁。超低温保存被视为植物种质资源长期保存最理想、最有效的方法。微型繁殖、转基因、种质资源保存及人工种子（Articifcial seeds）生产等依赖于高效、广谱的离体植株再生体系，包括器官发生（Organogenesis）和体细胞胚发生（Somaticembryogenesis）。本研究通过器官发生和体细胞胚发生，分别建立了高效、广谱的的百合器官发生和体细胞胚发生再生体系；建立了高效、广谱的百合茎尖超低温保存体系；建立了百合胚性愈伤超低温保存技术，为百合转基因研究提供更为理想的受体材料；为百合种质资源超低温库的建立提供了技术支撑。本研究取得的主要结果如下：1.通过优化影响百合叶片不定芽再生的关键因素，建立了6个百合品种的高效、广谱叶片不定芽再生体系。供试的6个百合品种叶片不定芽分化率均较高（91.6%-100.0%），平均分化率为95.8%，单个外植体不定芽数最高为西伯利亚百合（7.0），最低为双色百合（4.7），平均值为5.5。组织学研究表明，叶片近轴端表皮下的单个或几个细胞最先开始脱分化，之后经过细胞分裂直接形成不定芽，没有愈伤组织的形成。ISSR分子标记研究结果表明，再生植株没有变异条带的出现；AFLP分子标记研究结果表明，再生植株仅有0.73%的变异率；形态学观察表明再生植株与母本材料外形一致。2.通过优化百合鳞茎薄层细胞诱导胚性愈伤组织的关键因素，建立了5个百合品种的高效、广谱的体细胞胚再生体系。胚性愈伤组织的诱导率最高为新铁炮百合（85.0%），最低为兰州百合（25.0%），平均值为56.1%。组织学研究表明，鳞茎表皮的单个细胞最先开始脱分化，之后经过细胞分裂形成胚性细胞团，胚性细胞团进一步发育形成无性胚，进而萌发成完整植株。ISSR分子标记研究表明，再生植株没有变异条带的出现。3.通过优化小滴玻璃化法超低温保存的关键步骤，建立了6个百合品种的简易、高效、广谱的茎尖超低温保存体系。供试的6个百合品种中，茎尖超低温保存后的植株再生率最高为西伯利亚百合(87.5%)、最低为双色百合（42.5%），平均再生率为67.1%。组织学研究表明，茎尖经过超低温冷冻后，仅生长点顶部的几层细胞和幼嫩叶原基（第一到第三）中的部分细胞可以存活，其余细胞均不能成活。西伯利亚百合和双色百合茎尖超低温保存后细胞的成活模式和数目相似，表明不同百合品种再生率的差异可能与再生培养基有关。ISSR分子标记研究结果表明，西伯利亚百合和双色百合茎尖超低温保存后的再生植株均未没有变异条带的出现。4.建立了百合小滴玻璃化法超低温保存后茎尖体细胞胚再生技术。将超低温保存后的茎尖培养在0.1mg L-1NAA+0.1-0.2mg L-1KT后培养基上，在黑暗条件下培养6周后，超低温保存后的茎尖形成三种再生物：胚性愈伤组织、茎和胚性愈伤组织、茎。胚性愈伤组织发生率最高的是西伯利亚百合（90.0%），最低的是亚洲百合‘精粹’（45.0%），茎的再生率最高的为亚洲百合‘波利安娜’（52.5%），最低的为新铁炮百合（25.0%）；6个百合品种的平均胚性愈伤组织发生率为60.0%，平均茎再生率为39.6%。5.通过优化玻璃化法超低温保存的关键步骤，初步筛选出西伯利亚百合胚性愈伤组织超低温保存的最适预培养蔗糖浓度为0.5M，最适PVS2脱水时间为4h，获得的胚性愈伤组织成活率为50.0%。