药用石斛（Pharmaceutical Dendrobium）是我国传统中药材,市场前景广阔。倍性育种是药用植物育种的重要手段,虽然已有关于药用石斛无性多倍体的研究,但未见利用2n配子途径创建其有性多倍体的报道。本试验以9种药用石斛、6个种间杂交后代群体和2个种内杂交后代群体为材料,研究药用石斛2n雄配子的发生及其细胞学机理,以及杂交后代的杂交亲和性,在此基础上利用高频发生2n雄配子的材料创建药用石斛有性多倍体资源。主要研究结果如下:1.9种药用石斛均有2n雄配子发生,但不同种类的药用石斛2n雄配子发生率差异明显。其中,银嘴重唇石斛2n雄配子平均发生率最高,为2.34%,其余药用石斛2n雄配子平均发生率均小于1%;不同铁皮石斛品种2n雄配子发生率不同,最高的为铁皮石斛‘GH’,发生率为0.33%,最低的为铁皮石斛‘HSH’,发生率为0.07%。筛选出2n雄配子发生率大于1%的单株8株,其中铁皮石斛‘GH’1株、兜唇石斛1株、银嘴重唇石斛6株。2.8个药用石斛杂交后代均有2n雄配子发生,但不同杂交组合后代2n雄配子的发生率差异明显。在6个种间杂交组合后代群体中,铁皮石斛‘BJ’×兜唇石斛杂种后代最高,为5.52%,其次是柏氏芳香石斛×美花石斛杂交后代,为2.40%;2个铁皮石斛种内杂交组合后代群体的2n雄配子平均发生率较低,分别为0.40%和0.33%。这说明,远缘杂交能显著提高杂交后代2n雄配子的发生。筛选出2n雄配子发生率大于2%的杂交后代资源共40份。3.对3种药用石斛和5个杂交组合后代群体2n雄配子发生率的稳定性进行了鉴定。结果表明,兜唇石斛、美花石斛和4个杂交组合后代2n雄配子的发生率在两年内比较稳定,但铁皮石斛‘BJ’和铁皮石斛‘BJ’×铁皮石斛‘HSH’杂交后代2n雄配子的发生率不稳定。这说明药用石斛2n雄配子的既受到遗传因素的控制,又受到环境因素的影响。4.对铁皮石斛‘BJ’及其与兜唇石斛的杂交后代花粉母细胞的减数分裂过程进行了观察。结果表明,亲本和杂交后代均以二分体和三分体的方式产生2n雄配子,亲本以三分体形式为主,而杂交后代中2n雄配子发生率高的资源以二分体途径为主。其中,二分体的发生是由于小孢子母细胞减数分裂不同步,导致部分小孢子母细胞减数第一次分裂不分裂,减数第二次分裂正常分裂所致;三分体的发生是由于减数第二次分裂中期纺锤体异常,形成三极纺锤体所致。5.药用石斛杂交F1代的自交亲和性低,而杂交亲和性相对较高。F1代自交的坐果率为0～41.67%,杂交的坐果率为0～100%;供试的19个F1代自交和杂交组合均能无菌萌发,其中萌发率高于80%的杂交组合有3个;选择9个种子萌发率较高的F1代自交和杂交组合进行了原球茎分化和生根壮苗试验,发现所有组合出芽率和成苗率均达到50%以上。6.采用形态学观察和流式细胞仪鉴定,从F1代自交和杂交种子萌发所得的试管苗中分别获得1和10份疑似有性多倍体资源。通过上述研究,初步弄清了药用石斛2n雄配子的发生规律及其细胞学机理,创建了利用2n配子选育药用石斛多倍体资源的技术体系,获得了11份疑似有性多倍体资源,为药用石斛多倍体育种奠定了基础。