菊花脑(Chrysanthemum nankingense,二倍体)是原产我国的野生菊属植物之一,蕴藏着许多优良抗性基因,但由于倍性差异,与栽培菊花(多为六倍体及其非整倍体)杂交很难成功,诱导多倍体可以克服由于倍性差异大的物种间远缘杂交障碍。本研究以菊花脑茎段作为外植体建立无菌培养体系,再以无菌苗茎段为诱变材料,采用秋水仙素浸泡法诱导四倍体菊花脑,并通过气孔鉴定法、流式细胞仪、染色体计数法进行倍性鉴定；比较分析了二倍体与四倍体菊花脑的性状和两者在逆境胁迫下(高温、低温、干旱、盐胁迫)的抗性表现及二倍体和四倍体菊花脑与栽培菊花‘钟山紫星’(Ch.morifolium’Zhongshanzixing’)杂交结实情况和后代的遗传表现。主要研究结果如下：(1)在建立无菌体系过程中,诱导菊花脑侧芽萌发的最佳培养基为MS+BA2.0 mg-I-1+NAA0.2mg·L-1。无菌茎段在500 mg·L-1秋水仙素溶液中浸泡处理48 h的诱导效果最好,四倍体诱导率达15.38%。气孔鉴定法初步筛选出的四倍体植株经流式细胞仪和染色体计数法验证,其吻合度达到90.69%,可以作为四倍体菊花脑早期鉴定的可靠指标。与二倍体菊花脑植株相比,四倍体菊花脑植株变矮,茎粗、叶片大而厚、花粉粒和花序均变大。(2)四倍体菊花脑低温半致死温度比其二倍体菊花脑低2.32℃,而高温半致死温度则比二倍体低1.18℃,说明四倍体菊花脑的耐寒性得到提高但耐热性降低。在干旱和盐胁迫下,二倍体菊花脑植株受伤害的形态表现均比其四倍体严重。与二倍体菊花脑相比,四倍体菊花脑的POD活性和叶片相对含水量始终保持较高水平,而MDA含量则保持在较低水平,说明四倍体菊花脑具有较高的自由基清除能力,防止植株受到伤害。此外,在盐胁迫条件下,四倍体菊花脑的叶绿素含量始终高于二倍体,且开始下降的时间迟于二倍体。综合表明,四倍体菊花脑的耐旱性和耐盐性均强于二倍体。(3)四倍体菊花脑及其二倍体的花粉活力均较高,且在母本‘钟山紫星’柱头上能正常萌发,但‘钟山紫星’与二倍体菊花脑杂交不能结实,而与四倍体菊花脑杂交结实率达3.25粒／花序。‘钟山紫星’、四倍体菊花脑及其杂种F1代体细胞染色体数分别为54、36和45,减数分裂中期I染色体平均构型均以二价体为主,分别是27Ⅱ、1.70Ⅰ+13.23Ⅱ+0.03Ⅲ+1.90Ⅳ和5.32Ⅰ+13.84Ⅱ+2.79Ⅳ+0.16Ⅵ。杂种F1代株高、叶宽和叶柄长呈正向中亲优势,而节间长、叶形指数、花序直径、花盘直径和小花数目均呈负向中亲优势,且均达到极显著水平。二倍体菊花脑通过染色体加倍途径可以有效克服其与栽培菊花间的远缘杂交障碍。