陆地棉是我国重要的经济作物之一,因其产量高而被作为主要的栽培棉种,但抗逆性仍存在着一定缺陷,棉属具有丰富的种质资源,将野生棉的抗逆性转移到陆地棉中,以此提高陆地棉抗逆性是一条理想的育种途经。本研究以陆地棉（AADD）为母本,野生澳洲棉（CC）和绿顶棉（BB）为父本,通过远缘杂交和复交以及人工诱导染色体加倍,成功获得了异源四倍体杂种（BADC）,并对其进行了形态性状、减数分裂以及SSR分子标记鉴定;并以陆地棉为母本,瑟伯氏棉（DD）为父本,利用人工远缘杂交和多倍体诱变获得了可育的异源六倍体新种质（AADDDD）,并将其与亲本和三倍体远缘杂种作对比,初步进行了形态性状、气孔性状、花粉母细胞减数分裂、正常花粉粒统计、生理生化指标以及流式细胞倍性等鉴定;并以亲本陆地棉和瑟伯氏棉、三倍体远缘杂种以及异源六倍体新种质的幼嫩叶片为材料进行了转录组测序分析。主要研究结果如下:1.陆地棉、澳洲棉和绿顶棉的异源四倍体杂种继承了亲本的部分性状,同时也产生了如蔓生等特异性状;该杂种减数分裂后期染色体不能均等分离,四分体时期出现了多分体、微核、不规则花粉粒以及裂解花粉粒等;在该杂种的SSR标记中,其遗传成分有47.8%的来自陆地棉,14.3%来自澳洲棉,7.0%来自绿顶棉,其他30.9%为该杂种的新特异性标记。综合以上结果证明了该异源四倍体杂种在继承亲本性状的同时,也产生了新的遗传变异。本研究为棉花远缘杂交种质创新及下一步抗性育种提供了中间材料。2.陆地棉和瑟伯氏棉的异源六倍体材料与亲本和三倍体远缘杂种进行对比,植株的形态性状表现出明显的差异,除叶绿体数目外,叶面积、叶型指数,叶绿素含量、气孔大小和密度显著高于其他世代材料;M1代中的真异源六倍体种质的花粉母细胞减数分裂逐渐趋于正常,产生的正常花粉粒达到了91.87%;不同倍性棉花的POD、SOD、CAT、APX四种酶活性以及SP的含量存在显著差异,由大到小顺序都是异源六倍体植株>母本>远缘杂种>父本（P<0.05）,呈现出随不同世代染色体数目的增加而升高,MDA含量由大到小的顺序是父本>远缘杂种>母本>异源六倍体植株（P<0.05）,随倍性的增长呈现显著的负增长情况,异源六倍体植株在生长过程中也表现出很好的抗逆性;用流式细胞仪测定母本、父本、远缘杂种和异源六倍体材料的DNA含量分别为201.34、85.38、141.35、303.00,表明DNA含量和倍性成正相关。对各项指标鉴定的结果进行了综合验证,证明杂交和诱变后成功获得了异源六倍体新种质,后期需要继续对其进行性状稳定和观察,进一步挖掘新种质在棉花遗传育种中的利用价值。本研究也说明生理生化指标在植物多倍体的鉴定方面具有一定意义。3.通过转录组测序分析,发现陆地棉与瑟伯氏棉的远缘杂种通过诱变加倍可以使其基因转录表达水平同时向两亲本恢复,但新合成的异源六倍体基因表达水平仍不稳定。加倍后的异源六倍体在生长发育、抗虫性、抗病性、光合作用、能量供应、植物信号转导、细胞分裂分化等相关基因的表达水平都发生了显著变化。通过DEGs分析,共发现了116个抗寒相关的差异表达基因,其中51个上调表达基因,55个下调表达基因。差异表达基因的功能被注释到调控糖酵解/糖异生、淀粉和蔗糖代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、脂肪酸降解的途径。在获得的全部转录本中,共有38709个是新转录本,其中NR数据库中有35772个得到注释信息,GO数据库中有22262个得到注释信息,KEGG数据库中有15121个得到注释信息,egg NOG数据库中有32972个得到注释信息,Swissprot数据库中有27033得到注释信息,在这五个数据库中均得到注释信息的新转录本有11417个。