红球姜（Zingiber zerumbet（L.）Smith）、红球姜花叶变型（Z.zerumbet f.variegated）和光果姜（Z.nudicarpum）为姜科多年生草本植物,分布于热带和亚热带地区。红球姜花序呈火红色,形态奇特,可用于切花和园林景观造景。红球姜花叶变型的叶片具彩斑,株型优美,是良好的观叶花卉,但这两种花卉自然居群和人工杂交都是败育不结实,遗传改良困难较大,而同属光果姜自然居群条件下却能够结实。本研究以不育的红球姜、红球姜花叶变型和同属可育的光果姜为材料,进行育性分析、花粉离体萌发,电镜扫描观察花粉形态,I₂-KI染色法检测花粉活力,qPCR和原位杂交技术测定MGP2、MGP4和BUP柱头萌发过程中的基因表达情况,初步研究了三种姜属花卉花粉的育性差异机理,为今后利用分子手段创制红球姜可育材料奠定理论基础。主要研究结果如下:（1）对三种姜属花卉进行了育性分析,在广州人工栽培条件下进行光果姜异花授粉,结实率达75%,具有可育性;红球姜和红球姜花叶变型不能结实。（2）对三种姜属花卉进行花粉离体萌发,电镜扫描观察花粉和花粉活力测定。结果表明,三种不同姜属花卉的离体萌发率存在显著差异,光果姜的萌发率最高,达70.71%,红球姜花叶变型次之,为17.5%,红球姜最低,为9.8%;可育的光果姜与不可育的红球姜及红球姜花叶变型花粉外观形态上没有显著性差异。I₂-KI法处理花粉后,光果姜的正常花粉率最高,为60.12%,红球姜花叶变型和红球姜次之,分别为29.14%和10.41%;红球姜的花粉圆败率为78.58%,红球姜花叶变型为53.01%。说明光果姜的花粉类型主要为正常花粉;红球姜与红球姜花叶变型的花粉类型主要是圆败型花粉,其花粉内淀粉含量不高。（3）采用qPCR测定三种姜属花卉的雄配子体基因2（MGP2）、雄配子体基因4（MGP4）和花粉破裂基因（BUP）的时空表达规律。结果表明,MGP2、MGP4和BUP在三种姜属花卉不同组织器官中花粉表达量最高,而叶片、苞片、根部、花瓣表达量都较低;在花粉萌发前期三者表达量差异不大,而花粉萌发后期,光果姜的相对表达量显著升高,红球姜和红球姜花叶变型则均显著降低。在花粉萌发1 h时,光果姜的表达量极显著高于红球姜和红球姜花叶变型。（4）采用RNA原位杂交法测定了MGP2、MGP4和BUP在三种姜属花卉花粉萌发1 h时花粉管的表达情况。结果表明,MGP2、MGP4和BUP在光果姜萌发1 h的花粉管上均具有强烈杂交信号,而在红球姜花叶变型和红球姜萌发1 h的花粉管上的信号较弱或无。