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甘蓝（Brassica oleracea var capitata L．）雄性不育在杂种优势利用中具有重要价值。甘蓝显性细胞核雄性不育（DGMS）源79-399-3已在甘蓝类蔬菜的杂种优势中得到利用。但对该不育材料的败育机理以及相关的分子生物学等方面的研究仍较欠缺。本研究以甘蓝DGMS材料为对象，对甘蓝DGMS的花粉形态、花药发育过程中的超微结构变化、花蕾发育过程中的生理生化变化及与该不育基因连锁的分子标记的筛选等方面进行了深入、系统的研究。研究结果如下： 首次对甘蓝显性细胞核雄性不育花药发育过程中的超微结构观察表明：甘蓝显性细胞核雄性不育花药败育最早发生在花粉母细胞早期，败育高峰在花粉母细胞减数分裂前期至小孢子单核期。败育的主要特征是：细胞核、线粒体、内质网、质体、液泡等细胞器结构破坏或解体；部分花粉母细胞不能正常进行减数分裂；绒毡层提前解体；花粉母细胞和小孢子外被一层很厚的膜状物包被着而不能正常生长发育；四分小孢子不能分开。 光学显微镜和扫描电镜观察结果表明：甘蓝显性细胞核雄性不育花粉粒形态异常。主要表现为花粉染色浅或不染色；花粉壁破坏成细片状；花粉外壁凹陷、皱缩成毡帽状；多个花粉粘连成莲座状。未发育好的早期花粉粒为棉花状和花椰菜状细胞团。 甘蓝不同育性类型的花粉在-20℃同一保存天数下，花粉生活力出现较明显差异。在-20℃下，0～210天保存天数内，甘蓝显性细胞核雄性不育敏感株微量花粉生活力显著地低于可育花粉，显性细胞核雄性不育极度敏感株的花粉生活力在多数系统内与可育花粉无差异。在-20℃下0-210天期间，不同育性类型的花粉生活力随着保存时间的延长，生活力逐渐下降，下降的幅度差异较大。在花粉保存到120天以前，可育花粉与显性细胞核雄性不育极度敏感株的花粉的生活力下降率基本相同。花粉保存到60天以后，显性细胞核雄性不育微量花粉生活力下降率显著地高于可育株。 从甘蓝花粉母细胞至小孢子二核期，不育花蕾中内源激素IAA、GA3、ZR的含量明显低于可育花蕾，小孢子二核至成熟花粉期不育花蕾中的IAA、GA3、则高于可育花蕾。四分体到小孢子单核期和小孢子二核后期至成熟花粉期不育花蕾ABA含量仍高于可育花蕾。表明在甘蓝花蕾发育前期IAA、GA3、ZR的亏缺，ABA的盈积与甘蓝显性细胞核雄性不育材料的败育密切相关，而花蕾发育后期IAA、GA3、ABA的积累很可能是败育的结果。 甘蓝显性细胞核雄性不育大花蕾中的17种游离氨基酸总含量高于可育大花蕾。甘蓝花蕾发育的整个时期，不育花蕾中谷氨酸含量显著高于可育花蕾。在小抱子单核期以前（败育高峰期），天门冬氨酸、丙氨酸、精氨酸、亮氨酸、赖氨酸在不育花蕾中的含量显著高于可育花蕾，小抱子单核期以后多表现相反。表明这些氨基酸在甘蓝显性细胞核雄性不育花蕾发育前期的过量积累与花药败育密切相关。 运用RFLP、SSR技术，采用集群分析法（BSA）进行了与甘蓝显性细胞核雄性不育基因连锁分子标记及分子辅助育种的研究。分别找到了与甘蓝显性细胞核雄性不育基因连锁的一个RFLp标记（pBNll）和一个SsR标记（eo3，50），经两个回交群体的检测，pBNll与甘蓝显性细胞核雄性不育基因的连锁距离为1.787一5.189cM，C03180与该不育基因的连锁距离为4.30一8.94cM。经过对174份不同类型的甘蓝类自交系及多个回交转育后代的检测，表明这两个标记均可用于甘蓝显性细胞核雄性不育基因辅助转育及纯合不育基因型的鉴定。在辅助进行甘蓝显性细胞核雄性不育基因回交转育中预测准确力达93%以上。该不育基因位于甘蓝的第一或第八条染色体。 综上所述，本研究从细胞形态、亚细胞水平、生理生化和分子生物学水平上首次对甘蓝显性细胞核雄性不育机理及相关分子标记进行了系统的研究。明确了该不育材料花药败育的时期和主要特征，探明了甘蓝显性细胞核雄性不育在某些生理生化方面的败育机理，筛选出两个分子标记并应用于实践。进一步揭示了甘蓝显性细胞核雄性不育发生的本质，为该基因的克隆、人工调控植物育性的表达及其分子育种提供了依据。对该不育基因在甘蓝类及其它十字花科作物中更有效、合理地利用具有重要意义。