百合(Lilium brownn. F. E. Brown. Var Viridum Baker)为百合科百合属多年生草本植物,不仅具有较高的观赏价值,有些品种还具有很高的食用价值和药用价值。长期的无性繁殖使得各种病毒在百合植株中逐代积累,导致品种严重退化,利用快繁技术可在短时间内生产大量优质种苗。而且,经过染色体加倍的多倍体百合植株鳞片肥厚、健壮、高产优质等特点。因此,百合的快速繁殖技术和染色体加倍研究具有十分重要的理论意义和经济价值。本试验以兰州百合为试验材料,利用快速繁殖技术建立了兰州百合的快速繁殖体系,并利用秋水仙素对兰州百合进行了人工多倍体诱导,初步筛选出了一批多倍体材料。兰州百合快速繁殖体系的建立,主要是对外植体的消毒方式、初代培养基、继代增殖培养基及生根培养基进行了筛选。获得无菌的外植体是植物组织培养中最基础最重要的一环,外植体的消毒效果和分化率直接影响着试验的进程。筛选出的最佳消毒方法是洗涤剂浸泡10min,自来水冲洗5h,95%的乙醇消毒100s,0.1%升汞消毒12 min,无菌水冲洗4～6次,可得到较高的成活率和诱导率。培养基中的激素浓度与配比是影响百合初代培养、继代增殖培养及生根培养重要因素。初代诱导分化的最适培养基是MS+BA1.0 mg/L+NAA1.0 mg/L+3%蔗糖,最佳继代增殖培养基是MS+BA0.5+NAA0.2mg/L+ 3%蔗糖,百合生根相对较容易,最佳的生根培养基为1/2MS+IBA0.2mg/L+3%蔗糖。在建立百合快速繁殖体系的基础上,利用秋水仙素溶液对兰州百合进行了人工多倍体诱导,诱导多倍体的材料为百合鳞片,方法采用棉球覆盖法,秋水仙素处理的最佳浓度和最佳处理时间分别为0.1%、24h,细胞诱变率达60%。对获得的兰州百合多倍体与二倍体进行了外部形态和的气孔观察比较,结果表明:在相同生长阶段和环境条件下,多倍体植株体现了器官的巨大性,叶片颜色较二倍体深,叶片较厚,并且叶面皱折、粗糙,较脆,易折断、生长发育迟缓,形态畸形、矮化。通过对多倍体和二倍体叶片气孔大小及密度的测定,我们发现,多倍体植株气孔大小明显增大,长度为二倍体的162%,宽度是二倍体的144%,气孔长度的增大程度要大于宽度的增大程度。气孔的密度(单位面积气孔数目)减小,是二倍体的33%,同时保卫细胞内叶绿体数明显增多。通过方差分析,气孔大小及密度差异达到极显著水平。通过对兰州百合多倍体植株和二倍体植株根尖染色体计数发现,二倍体植株所有细胞染色体数为2n=2x=24,而多倍体植株中有的细胞染色体数为2n=2x=24,而有些细胞染色体数为2n=4x=48。二倍体细胞与四倍体细胞数目随秋水仙素溶液浓度和处理时间的不同而不同。另外,多倍体与二倍体植株的过氧化物酶同工酶谱差异比较明显,主要表现在酶带条数和酶活性上的差异,由于秋水仙素溶液浓度和处理时间不同而得到的不同多倍体植株中,有些酶带较二倍体少,有的较二倍体多,有的与二倍体相同,酶活性也不尽相同。即使都是多倍体植株,由于处理浓度和时间不同,它们之间的过氧化物酶同工酶的活性和酶带条数也不尽相同。