连翘的种质创新

多倍体植物在自然界中是普遍存在的，由于多倍体在生理上较二倍体有更强的适应性和遗传上有较大的可塑性，使得育种学家自20世纪30年代开始就热衷于多倍体诱导育种的研究。目前多倍体诱导育种工作在农作物、果树、蔬菜、花卉等的品种选优，创造新的种质资源等领域广泛的开展，取得了很好的成绩。四倍体黑麦产量为2595kg／hm2，比二倍体黑麦增产30%，主要特点是籽粒蛋白质含量高，烘烤面包品质好。罗耀武等用秋水仙素诱变葡萄玫瑰香品种为四倍体，该四倍体品系各种性状稳定，保持了原亲本二倍体品种原有的色、香、味优点，且较其亲本二倍体玫瑰香品种的生长势及抗病力增强，果粒显著增大，成熟期提早10天。药用植物多倍体育种工作开展的也比较早，1937年布莱克斯里等人用秋水仙素处理曼陀罗获得多倍体。半个多世纪以来，育种学家对多种药用植物进行了多倍体育种的研究，培育了许多高产优质新品种，拓宽了种质资源，防止了由于长期的栽培而导致的品种退化。

药用植物是一类具有特殊用途的经济植物。在我国，药用植物经过几千年的应用和发展，已经形成了具有悠久历史的传统中医药。多倍体药用植物一般具有根、茎、叶、花和果实的巨型性，抗逆性强，药用成分含量高等特性，这正是药材优质、高产育种所期望达到的目标。但是目前我国生态环境遭到严重破坏，药用植物栽培品种品质退化，野生药用植物资源逐渐减少，以致枯竭，加强药用植物多倍体培育，可以缓解这些矛盾，甚至从根本上解决问题。因此，多倍体诱导技术应用于药用植物具有深远的意义。

多倍体植株具有巨大性，诱导培育连翘多倍体植株可以增加连翘叶、果实和根部生长量，对连翘的药用及水土保持作用具有重要价值。2011年河北农业大学开展了连翘多倍体诱导的研究，研究主要采用秋水仙素处理连翘籽苗生长点，研究了秋水仙素不同药液浓度，处理时间的诱变效果，通过茎尖细胞染色体数目检测和DNA相对含量测定的倍性鉴定方法，首次获得了连翘四倍体植株。并对四倍体连翘的叶片叶绿素含量，叶片含水量、光合特性和电导法测定细胞膜透性等指标与二倍体连翘叶片进行了比较，对进一步深入研究四倍体连翘做出基础性研究。主要研究结果如下：

1.连翘幼苗茎尖诱导效果

在秋水仙素处理连翘籽苗生长点中，研究了秋水仙素不同浓度与处理时间的最佳组合。从诱变效果看，0.1%～0.3%的秋水仙素对连翘幼苗生长点的诱导均有效，浓度为0.1%的秋水仙素在处理时间为48h时变异率最高为40%；浓度为0.2%的秋水仙素随着处理时间的增长，变异率上升，在72h处理时间变异率达到最高58.3%；当秋水仙素浓度为0.3%时，随着处理时间的延长，变异率下降，处理时间为24h变异率最高为56.7%，处理时间为72h变异率最低为23.3%。在9个处理组合中，以0.2%处理72 h的变异株率最高，达到58.3%，为最佳处理组合。

2.变异植株形态结构变化

诱导加倍后，形态、解剖学研究表明，变异体植株表现出多倍体特征，植株生长缓慢，叶片变厚，叶面积增大，叶形指数减小，保卫细胞增大，单位面积气孔数减少，叶绿体数明显增多；栅栏组织、海绵组织增宽，茎尖分生组织层细胞均增大。

3.变异植株鉴定结果

细胞学鉴定研究表明，对照株的染色体数为2n＝2x＝28，变异株的染色体数为2n＝4x＝56；采用流式细胞仪法测定细胞中DNA的相对含量结果显示，加倍植株细胞中DNA含量增加了一倍，由2n变成了4n，但是变异植株中也存在大量嵌合体，染色体倍数处于2n到4n之间，含少数八倍体细胞。

4.四倍体连翘与二倍体连翘部分特征比较结果

结果得出连翘四倍体叶绿素含量显著高于连翘二倍体；连翘四倍体叶片含水量高于二倍体叶片含水量，差异不显著；连翘四倍体光合作用强度高于二倍体光合作用强度。说明连翘加倍后在植株形态与物质含量及生理特征方面都有了比较显著的变化。