为什么会“种瓜得瓜,种豆得豆”,这主要是由于不同种类植物所含遗传物质不同造成的。而在植物细胞内,遗传物质的主要载体便是染色体。不同种类植物的染色体数目各不相同,例如普通金银花体细胞内共有18条染色体,两两成对,分成两组,2n=2x=18,x=9,称为二倍体植物。而多倍体就是指染色体组的数目在3(3n)或3以上(>3n)的个体、品种或物种,如3倍体(3n)、4倍体(4n)、5倍体(5n)等都是多倍体。
多倍体育种就是采用人工方法获得多倍体植物,再利用其变异来选育新品种的方法。将二倍体植物的染色体数目加倍或与多倍体植物进行杂交后,可分别得到三倍体、四倍体、五倍体等多倍体植物。目前,世界各国利用这种方法已经培育出不少新品种,如含糖量高的三倍体无籽西瓜和甜菜等。此外,还创造出了自然界中没有的新作物——八倍体小黑麦。
多倍体植物的外部形态特点突出表现在根、茎、叶、花、果实等器官上具有巨型性,如叶色变深、叶片增厚变大,茎枝粗壮,花器官显著增大等。而且,多倍体植物的抗逆性增强,药用活性成分含量较高。这些变化,对以花蕾为主要收获对象的药用植物金银花来说非常有利。中科院植物研究所徐常青博士,正是利用了植物多倍体育种的上述特点,选择中国金银花之乡 —— 山东省平邑县的优良金银花品种“大毛花”为亲本,正确采用多倍体育种技术,历经13年时间,终于培育出了多倍体金银花新品种“九丰一号”。2004年9月,经中科院植物所杨亲二教授实验室鉴定:该新品种金银花染色体核型为2n=4x=36,确认为是与普通金银花不同的四倍体植物,从而宣告在金银花育种领域首次采用多倍体育种技术获得成功。