紫锥菊（Echinacea purpurea（L.）Moench）原产于北美洲,具有较高的药用价值和观赏价值,目前世界各地区均有引种。另一方面,多倍体植物常常具有生物量大和抗性强等优点,而三倍体是倍数最低的多倍体,在多数情况下表现优于更高倍数的多倍体。本研究通过对3个紫锥菊二倍体株系及其加倍的四倍体进行种植比较,观察其加倍效应,并在此基础上,以不同株系的二倍体和四倍体作为亲本进行杂交,根据杂交结果对各亲本组合进行评价。在3个株系的二倍体及其对应的四倍体组培苗中,所有的四倍体都比其对应的二倍体表现出叶柄更长,叶片变大,数量增加,颜色加深;根粗短,须根减少,侧根增多。田间栽培期间则表现出四倍体株高降低、花序数减少、花盘高度增加,并保持了叶片颜色更深更厚、叶片表面更为粗糙的特点。加倍延迟了紫锥菊的物候期,使营养生长期相对更长,但头状花序由花蕾期到管状花完全开放,直至花序枯萎的天数并没有显著差异。在广州地区栽培的一年生二倍体紫锥菊一年有两次花期,而四倍体只有一次。栽培过程中还观察到加倍导致舌状花着生状态的改变,例如,柱头出现3叉、4叉和花药为6枚等特殊性状。在细胞学鉴定方面,四倍体的叶片气孔显著增大、单位面积密度减少。二倍体和四倍体在以上这些方面的特征差异可作为多倍体紫锥菊鉴定的前期标准。通过碘-碘化钾法、醋酸洋红法、离体萌发法和授粉结实法对上述3个二倍体紫锥菊花粉活力进行鉴定,发现不同的鉴定方法,其活力大小有所差异。使用碘-碘化钾进行染色,仅有少数花粉颜色发生较明显变化,其余颜色相近不容易分辨,因此该方法并不适用于紫锥菊花粉活力的测定。醋酸洋红法、离体萌发法和授粉结实法鉴定花粉活力的结果,在这三个株系的排序上完全一致。但离体培养和授粉结实法受培养基、温度和环境等因素的影响较为复杂,所得结果略低于醋酸洋红法,特别是操作较为繁琐。因此,可认为醋酸洋红法是鉴定紫锥菊花粉活力最为合适的方法。对于紫锥菊种子的萌发,赤霉素能起到一定的作用,较为有效的条件为200 mg/L赤霉素浸泡处理4h。对二倍体和四倍体紫锥菊植株根部药用成分的比较,测定了3种主要药用成分含量,所有样品中都检测到少量的绿原酸和咖啡酸,菊苣酸含量均最高。不过,以菊苣酸含量为比较标准,不同株系的情况有很大的差别。其中最早萌发新芽的株系的四倍体的菊苣酸含量高于二倍体;取样时尚未萌发新芽的株系的四倍体和二倍体的菊苣酸的含量几乎不存在差异;取材时二倍体植株已萌发新芽而四倍体植株尚未萌芽的株系的二倍体菊苣酸的含量显著高于四倍体。由此可以看出,菊苣酸的含量不仅存在基因型的差别,也可能受到生长发育阶段的影响。以3个四倍体紫锥菊株系为母本,3个二倍体紫锥菊为父本进行不同株系间的杂交,共有6个杂交组合,其中3个杂交组合获得了杂交后代。从对杂交种子的倍性鉴定结果可知,四倍体和二倍体杂交可获得较高比例的三倍体,此外还有一些四倍体和非整倍体。