细胞学方法中的大量工作是集中在染色体数目、染色体组的组成和其减数分裂时的行为，尤其是染色体数目特征上，因为这些特征是最容易观察到的，对园艺植物种质资源研究也是比较能说明问题的。这是由于在一个物种内，所有的个体体细胞通常都有相同的染色体数。染色体数目鉴定的内容包括染色体基数、多倍体、非整倍体、B染色体和性染色体等。染色体数目对于研究种质资源系统发育过程中物种间的亲缘关系，特别是对于植物近缘类型的分类具有重要意义。

在植物界，染色体数目的变异幅度很大，而且这种变异通常与其分类类群相关。某些属甚至某些科往往具有同一基数，而在种内染色体数目具有相对的稳定性。例如禹长春（U Nagahara）（1935）在总结前人关于芸薹属各个物种的染色体数的基础上，依据种间杂种和染色体数的证据，明确提出了芸薹属6个物种间的相互关系，这就是“U三角”理论（U-triangle theory）（图6-1）。这一理论表明，芸薹（Brassica campestris L.）为AA染色体组（2n = 20），大白菜、白菜、塌菜、紫菜薹、菜心、分蘖菜、薹菜，芜菁以及白菜型油菜等都属此类；黑芥（B. nigra L.）为BB染色体组；甘蓝（B. oleracea L.）为CC染色体组，结球甘蓝、花椰菜、介蓝头、青花菜等都属此类。这三个物种因为都是二倍体，因而被称为基本种。由这三个基本种经过杂交和自然加倍，可以形成三个异源四倍体，因为它们分别是由两个基本种而来，故这三个异源四倍体又称为复合种。它们是芥菜（B. juncea Czern. et Coss）（AABB染色体组）、芜菁甘蓝（B. napobrassica Mill）和甘蓝型油菜（ B. napus L. ）（AACC染色体组）和阿比西亚芥（B. carinata L.）（BBCC染色体组）。染色体组分析不仅澄清了2n =2x =20这一AA染色体组的物种争议，而且也说明甘蓝型油菜和芜菁甘蓝尽管来源不同，但是仍以归于同一物种更为适宜。

由于染色体数目易于判别和鉴别，用以说明问题时简明而方便，因此是细胞学方法中应用于园艺植物种质资源最广泛的特征。在体细胞中，由于有丝分裂过程中染色单体均等分离，使得一个体中的数目易于保持相对的稳定性，而且染色体的个性易于判断。因此，染色体数目鉴定通常以体细胞染色体数目为准，尤其是种子萌发的材料可靠。减数分裂虽然也可用于计数，但是应该特别慎重，尤其是多倍体、杂合体和发生各种数目（如非整倍体）与结构变异的类型。染色体数目统计的细胞数目应在30个以上，其种85%以上的细胞具有稳定一致的染色体数，才可作为该物种种质资源的染色体数目。在计数观察中，应注意区分和判别可能出现非整倍体、混倍体、B染色体和某些雌雄异株物种的性染色体。