枸杞（Lycium chinense）是茄科多年生植物，其果实和叶片富含黄酮、酚酸、类胡萝卜素等活性成分，具有抗氧化、抗衰老、护肝等功效。随着市场需求增长，传统栽培方式难以满足高产优质需求。多倍体育种通过增加染色体倍数，可显著提升植物生物量及次生代谢物含量。本研究首次系统探索了染色体加倍对枸杞叶片形态、生理及营养成分的影响，旨在为功能食品开发提供新资源。

1题目

文章题目：Chromosome Doubling Enhances Biomass and Carotenoid Content in Lycium chinense

发文单位：北京林业大学森林资源高效培育与生态修复国家工程研究中心；宁夏农林科学院枸杞工程技术研究中心

2杂志

Plants；IF=4分

3链接

https://doi.org/10.3390/plants13030439

4检测指标Norminkoda提供了多糖、总糖、甜菜碱、氨基酸、总蛋白质、钙、铁、锌

5主要内容

材料与方法

外植体与培养基：以枸杞叶片为外植体，MS培养基添加不同浓度6-苄氨基嘌呤（6-BA）和萘乙酸（NAA）诱导不定芽再生。

多倍体诱导：通过秋水仙素处理（浓度40-60 mg/L，处理1-2天）结合预培养（10-14天），筛选最佳诱导条件。

鉴定方法：流式细胞术检测DNA含量，染色体计数验证倍性。

表型与生理指标：测定气孔大小、叶绿体数量、光合色素、茎叶厚度、抗氧化酶活性等；超高效液相色谱-质谱（UPLC-MS/MS）分析类胡萝卜素组成。

主要结果:

1.四倍体诱导效率

最佳条件：12天预培养 + 50 mg/L秋水仙素处理24小时，诱导率18.2%。

染色体计数确认四倍体（2n=48），流式细胞术显示DNA峰值为二倍体的两倍（100通道 vs. 50通道）。

2.形态与解剖特征

叶片增大：四倍体叶长、叶宽、叶面积显著增加，茎秆更粗壮。

气孔与叶绿体：气孔长度和宽度增加53%、36%，但密度降低；叶绿体数量增多（26.73 vs. 16.90个/保卫细胞）。

3.营养成分

多糖、矿物质：四倍体叶片中多糖、钙、铁、锌含量显著高于二倍体。

类胡萝卜素：四倍体中叶黄素（最高265.2 μg/g）、β-胡萝卜素、新黄质等积累量显著增加，T39品系表现最优。

6总结

本研究成功建立枸杞四倍体诱导体系，证实染色体加倍可显著提高生物量和营养品质，为培育高附加值枸杞新品种奠定基础。后续研究将聚焦多倍体代谢机制及田间适应性评价。

1.多倍体优势机制：染色体加倍导致细胞体积增大（叶肉组织增厚35.6%）、光合能力增强（叶绿素a/b含量升高），从而提升生物量和代谢物合成。

2.类胡萝卜素积累差异：四倍体中类胡萝卜素合成基因可能受倍性效应调控，但不同品系间存在基因型特异性（如T10的叶黄素含量低于二倍体）。

3.应用前景：四倍体枸杞在功能性食品开发中具有潜力，未来需结合基因编辑技术解析调控网络，优化多倍体表型稳定性。