紫锥菊(Echinacea purpurea L.)是原产北美的多年生草本植物,因具有抗菌消炎,增强机体免疫力的作用而在西方国家受到普遍重视,在中国则已被用作兽药原料。新近的研究表明,多倍化是提高紫锥菊药用成分含量的有效途径,而非整倍体由于特定染色体的附加或减少,会使该染色体上的基因剂量增加或减少,从而有可能获得药用成分含量较高的株系。多倍体与二倍体的杂交是获得非整倍体的常用方法,而通过多倍体的花药培养也是获得非整倍体的一种方式。本研究的主要目的,是探索提高三倍体紫锥菊花药培养获得非整倍植株效率的可行方法。减数分裂是形成染色体数目减半的小孢子的必要过程,而花药培养实质上就是培养花药中的小孢子。在对三倍体紫锥菊减数分裂过程进行细胞学观察时发现,其减数分裂中的染色体行为十分紊乱,导致在终变期形成包括单价体,二价体,三价体以及多价体的异常情况。染色体的平均配对构型为9.73Ⅰ+7.54Ⅱ+2.61Ⅲ+0.07Ⅳ+0.01Ⅴ,在减数分裂Ⅰ中期大量染色体提前分离;分裂过程中出现染色体不均等分离、染色体移动滞后、染色体桥、核融合等异常现象;四分体时期出现三分体以及大量微核;减数分裂Ⅱ中期赤道板平面的排列方式有相互垂直,相互平行以及同处一平面,导致减数分裂Ⅱ末期染色体分离方向多样化。在确定三倍体紫锥菊花药培养取材适期的试验中,取位于头状花序由外及里2~8轮之间的小花进行观察,发现小孢子发育与花蕾外观,管状花瓣萼长度比及雄蕊外观之间具有密切的相关性。处于单核后期的小孢子具有较好的离体培养反应,此时期的花蕾外观为舌状花未完全展开,管状花瓣萼比为0.54~0.68之间,管状花和花药外观呈现黄色。对三倍体紫锥菊花药培养的培养基激素种类和浓度进行了比较细致的探讨,确定MS+0.5 mg/L BA+0.1 mg/L NAA+0.03 mg/L TDZ+50 g/L蔗糖为最合适的诱导花药形成愈伤组织的培养基配方,并且培养基中添加一定浓度的TDZ对改善愈伤组织的质量,提高后续培养的植株再生效率具有重要作用。本研究还对其他方面的因素,例如材料的温度胁迫处理、甘露醇高渗预培养处理等进行了试验。结果表明,这些因素在本研究中所设定的水平条件下对培养效果没有能够起到有利作用。本研究采用了两个基因型的三倍体株系开展了花药培养试验。基因型CT总共获得了88个再生植株,其中非整倍体8株(染色体数目为32条的有6株,染色体数目为34条的有2株)。基因型JT总共获得了84个再生植株,其中非整倍体3株(染色体数目为32条的有2株,染色体数目为31条的有1株)。