紫锥菊(Echinacea purpurea L.)是目前世界上最流行的草药之一，本土美国人早有利用紫锥菊治疗感染、发炎和毒虫咬伤的传统。现代实验技术和临床研究已经证明紫锥菊的提取物具有显著的调节免疫力的作用。最近，因为由病毒病造成的流行疾病变得更具威胁性，全球范围内对紫锥菊产品的需求不断增加。相对于传统的育种方法，利用生物技术改良和培育新品种能更为有效地提高紫锥菊的产量和质量。 本论文由两章组成。第一章是“组织和细胞培养以及植株再生的研究"，第二章是“秋水仙素诱导染色体加倍的研究”。 在第一章介绍的研究内容中，首先是采用添加各种成分的培养基对取自无菌小苗的叶片、叶柄和根这些外植体材料的再生能力进行比较。在多数情况下，根和叶柄的再生能力比叶片高，在MS基本培养基中加入0.3 mg/l苄基腺嘌呤和0.01 mg/l萘乙酸对诱导再生最为有效。在这种条件下，100％的根和叶柄外植体能够再生，再生芽的数量也达到平均每个外植体再生1.84个芽的最大值。具有较高水平的染色体的材料需要较高浓度的细胞分裂素刺激再生。在实验中，单倍体和二倍体材料需要0.3 mg/l苄基腺嘌呤以实现高频率的再生，而四倍体材料则需要高达0.5 mg/l苄基腺嘌呤才能够得到好的刺激再生的效果。来自两个半月龄的小植株的各种外植体材料(根、叶柄、叶片)具有高的再生能力，平均培养lg重量的外植体材料可以得到1143.9个再生芽。采用建立起来的培养系统，将从1棵无菌小植株得到的材料作为外植体进行培养在1年的时间内就可以得到1124864个芽。来自不同外植体的再生芽在含有0.01 mg/l萘乙酸的培养基上都能够很好地生根和生长。第一章还介绍了建立细胞悬浮培养体系的实验内容。 在第二章介绍的研究内容中，外植体为无菌小苗的叶柄，通过秋水仙素处理诱导这些外植体材料的细胞染色体加倍。诱导染色体加倍的处理条件为：1)，将这些叶柄外植体培养在含有0.3 mg/l苄基腺嘌呤和0.01 mg/l萘乙酸，分别添加30、60、120和240 mg/l秋水仙素的MS基本培养基上，进行30天的培养；2)，将这些叶柄外植体培养在含有0.3 mg/l队，0.01 mg/l NAA和120 mg/l秋水仙素的培养基上，分别进行7、14、21和28天的培养。经过秋水仙素处理再生的不定芽在含有0.0l mg/l NAA的培养基上形成根系；以这些根尖为材料进行染色体数目的观察。实验发现，诱导再生芽染色体完全加倍成为四倍体至少需要7天的秋水仙素处理，而以120 mg/l的秋水仙素处理培养28天的加倍诱导效果最好。在这种条件下，23.52％的再生芽为完全加倍的四倍体。嵌合体的情况在所有的处理中都出现，但加倍细胞的数量比例总是比较低。实验还发现，组织培养是一种很好的从嵌合体材料中得到完全加倍材料的有用方法。第二章在对单倍体材料进行染色体加倍时发现，采用120 mg/l的秋水仙素进行18天处理可以一步得到二倍体和四倍体。相对于二倍体植株，四倍体植株具有大的气孔和多分支的较粗根系。对悬浮培养的细胞团进行秋水仙素处理也同样得到了四倍体的再生植株；采用60 mg/l秋水仙素对悬浮培养细胞团进行4天的处理就可以得到13.3％的四倍体的最好结果。 本研究建立起来的实验方法在紫锥菊的良种繁育和遗传改良方面具有重要的应用价值。