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选育抗旱、抗病、宿根性强的高产高糖甘蔗品种是提高甘蔗生产水平的最有效措施,而种质创新是选育突破性品种的关键。甘蔗近缘属植物斑茅种质的开发利用是甘蔗种质创新研究的重心。由于甘蔗与斑茅杂交后代花粉育性低和杂交后代遗传机理不清,斑茅杂交利用进展缓慢。本研究通过对系谱来源清楚的斑茅杂种F1、BC1及其亲本的染色体核型分析,F1、BC1体细胞染色体基因组原位杂交(GISH)来揭示甘蔗斑茅远缘杂交染色体的遗传；以花粉育性差异的斑茅杂种BC1及其亲本为材料,提取不同育性材料总RNA,反转录成cDNA与Affymatrix公司已经开发的甘蔗基因芯片杂交,利用生物信息学理论,从涉及育性的众多基因中寻找相关基因。主要研究内容如下：(1)核型分析结果,2个海南斑茅无性系海南92-105和海南92-77的核型公式都为2n=60=60m,核型属1A型,而其余5个材料的核型均属2B型；热带种拔地拉核型公式为2n=80=70m+10sm,商业栽培品种CP84-1198为2n=120=114m+6sm(4SAT)；2个甘蔗与斑茅杂种F,崖城96-66和崖城96-40的核型公式都为2n=70=68m+2sm；来自同一组合的甘蔗与斑茅杂种BC1崖城01-21、崖城01-134和崖城01-36的染色体条数差异较多,核型公式分别为：2n=114=114m、2n=104=100m+4sm(4SAT)和2n=132=130m+2sm。(2) GISH技术分析结果表明2个甘蔗与斑茅杂种后代F1崖城96-66和崖城96-40染色体都是由30条来自斑茅的染色体和40条来自甘蔗(Badila)的染色体组成；甘蔗与斑茅BC1崖城01-134的染色体构成为85条染色体来自甘蔗,29条来自斑茅；崖城01-36的染色体构成为96条染色体来自甘蔗,36条来自斑茅。甘蔗与斑茅杂种染色体以多于亲本的条数传递是首次发现。4个甘蔗斑茅杂种有丝分裂中期染色体和间期染色质观察都存在分布不均匀的现象,来自不同属染色体有聚于染取色体某部位的趋势,但不是截然分开。甘蔗与斑茅BC1崖城01-134和崖城01-36分别有1条和2条染色体发生易位。(3)核型分析和GISH结果都表明,甘蔗与斑茅杂种F1染色体是按n+n的方式传递的,而甘蔗与斑茅杂种BC,遗传复杂,崖城01-134是按2n+n的方式遗传的,崖城01-36是按特殊的方式传递的,都发生了染色体遗传的“不平衡”现象。(4)2个可育和2个不可育材料杂交芯片表达谱之间4次比较,可育对不育表达上调达4次的基因有14个,3次的有32个,表达下调达4次的基因有12个,3次的有34个。共同上调或下调表达次数达3次以上的基因共有92个。应用相对定量PCR技术对3个共同差异基因进行了验证实验。结果表明相对定量PCR结果与芯片检测结果趋具有较好的一致性,基因芯片检测结果可靠。(5)对92上调和下调3次以上的基因,进行的BLAST比对分析,从中发现一些与育性有重要关系的基因发现与育性相关的基因SR,JLP,Prm3和Retrotransposon。它们在植物花发育中调控花器官以及花分生组织特性,在营养生长转向生殖生长的调控中发挥作用,与花粉发育、花药开裂过程、发育时期等相关。(6)对甘蔗与斑茅BC1后代崖城01-36染色体构成成因进行了探讨,认为其形成原因可能是崖城96-40为甘蔗种质中渗入大量远缘种质斑茅染色体的杂种,使其代谢紊乱,不但雄性不育,其作母本育性也是非常差,只有极少数异常减数分裂形成的染色体基因“完美组合”的配子或具2n及超过2n染色体的雌配子才能完成受精、胚胎发育和发芽及生长的过程,还有可能是2n+n合子中不同来源染色体分裂不同步,造成部分加倍。由于育性差,这种后代一出现就被发现了。