多倍体育种是兰花(Cymbidium)育种的重要方法。2n配子途径是创建植物有性多倍体资源,选育多倍体品种的重要途径,但迄今利用2n配子途径创建兰花多倍体的研究报道较少,未见有关兰花2n雄配子发生的分子机理研究的报道。本研究对墨兰?兔耳兰杂交后代2n雄配子的发生进行了观测,对2n雄配子发生率具有显著差异的杂交后代进行转录组比较分析,对与兰花2n雄配子发生相关的SDS基因进行了克隆和鉴定,并通过2n配子途径创建多倍体资源。主要研究结果如下:1.对小香墨兰×兔耳兰、金嘴墨兰×兔耳兰及其亲本杂交后代的成熟花粉进行2n雄配子鉴评。发现杂交后代平均2n雄配子发生率显著高于亲本,2n雄配子发生率高于3%的后代分别有4个和8个。2.以2n雄配子发生率高的资源为亲本,共配制杂交或自交组合41个,通过种子离体培养,共获得杂交或自交后代592株。对45-17自交和45-32×45-17杂交后代进行倍性鉴定,分别获得四倍体和三倍体资源各一份。3.不同倍性材料的增殖分化特性不同。四倍体HX-2-21根状茎的增殖率和芽分化率均显著高于同组合的二倍体;三倍体HX-3-3根状茎的增殖率和芽分化率也显著高于同组合的二倍体,而三倍体HX-4-35根状茎的增殖率和芽分化率与同组合的二倍体没有显著差异。4.对金嘴墨兰?兔耳兰杂交后代中2n配子发生率高的67-80和发生率低的67-109的花药进行转录组比较分析,共筛选到13个与2n雄配子发生相关的候选基因。荧光定量PCR结果表明,SDS、NACK11、NACK12、MAP2K2、MAP2K91、MAP3K1、MAP3K3和MAP3K7基因在67-80和67-109减数分裂过程中的表达存在显著差异。在后代67-80中,NACK11、NACK12、MAP2K2、MAP2K91、MAP3K1、和MAP3K3基因表达上调,而SDS和MAP3K7基因表达下调,这些基因可能是导致67-80后代2n雄配子发生率高的相关基因。5.通过RAC E技术获得了兰花的SDS同源基因,命名为CslSDS(登录号:KY873304)。该基因cDNA全长2203bp,编码582个氨基酸,分子量为65.66 KD,理论等电点5.02。该基因第500个氨基酸后有跨膜结构区域,编码的蛋白可能是膜蛋白的一种。同源性比较结果表明,该基因和无油樟SDS的同源性为56%,进化树分析结果表明,该基因与石刁柏的亲缘关系最近。通过上述研究,进一步证明了墨兰和兔耳兰杂交后代高效2n雄配子发生资源的稳定性,利用这些资源新获得2份多倍体,筛选到13个与2n雄配子发生率高相关的基因,获得了兰花SDS基因全长cDNA。为进一步开展兰花多倍体育种和多倍体进化分子机理研究奠定了基础。