菜心(Brassica campestris L.ssp.chinensis var. utilis Tsen et Lee)又名菜薹,是十字花科芸薹属白菜亚种的一个变种,植物学形态特征与其它的白菜类蔬菜基本相似,以花薹为食用器官。在菜心育种研究方面,本课题组利用已经育成的不育性表达稳定,苗期遇低温不黄化、蜜腺正常、不育株率和不育度都达到100%的红菜薹细胞质雄性不育系Eru-5A与6个菜心品种杂交,并不断回交育成6个菜心Eru细胞质雄性不育系。本研究以新育成的菜心Eru细胞质雄性不育系及保持系为试验材料,采用石蜡切片方法对其花药发育过程进行细胞学观察,以确定花药败育的时期、方式和特点。以6个菜心Eru细胞质雄性不育系为母本,6个菜心自交系为父本,按照不完全双列杂交设计,配制36个杂交组合,对主要农艺性状、产量性状及品质性状进行杂种优势分析与配合力分析,筛选优良亲本及杂交组合。同时利用SSR分子标记对亲本材料进行遗传多样性分析,测算遗传距离,并对亲本间遗传距离与杂种优势做相关性分析,初步探讨利用分子标记预测杂种优势的可行性。主要研究结果如下：1.菜心Eru细胞质雄性不育系的花药败育发生于单核小孢子早期,表现为绒毡层细胞高度液泡化和径向膨大,挤压单核早期小孢子,导致其相互粘连,不能形成有生活力的花粉粒以致败育。2.从520对SSR引物筛选出73对引物能扩增出清晰的数量不等的多态性条带用于亲本DNA多样性分析,共扩增出229条多态性片段,每对引物扩增出1-6条多态性片段。运用软件NTSYSpc2.1计算遗传相似系数,以UPGMA的方法对12份亲本材料聚类,计算遗传距离。聚类结果表明：12份材料的遗传相似系数介于0.51-0.72之间,在遗传相似系数为0.55处分为4大类。3.对36个杂交组合进行农艺性状、产量性状及品质性状的杂种优势分析发现：杂交组合在农艺性状、产量性状共13个性状上均表现明显的正向平均中亲优势,品质性状中可溶性糖和纤维素表现正向的平均中亲优势,可溶性蛋白和维生素C表现负向的平均中亲优势。4.通过配合力效应分析,筛选有应用价值的亲本。从一般配合力的效应值来分析,不育系3的生育期(熟性性状)一般配合力有最大的负向效应值,可作为早熟材料的选育亲本；不育系5和父本23在产量性状上一般配合力效应值高,可用于丰产育种；不育系D和父本15在品质性状上一般配合力效应值高,可用于品质育种；不育系A和父本13在薹叶比上一般配合力效应值高,可作为改良菜薹商品性的亲本。5.菜心亲本间遗传距离与F1在农艺性状、产量性状13个性状(除叶宽是显著线性正相关)的表型值呈极显著线性正相关。杂种优势方面,亲本间遗传距离只与叶柄宽的中亲优势呈显著线性相关。配合力方面,亲本间遗传距离与组合特殊配合力仅在叶柄长上呈显著线性正相关,其余性状均无显著线性相关关系。利用基于分子标记的亲本遗传距离来进行杂种优势预测尚需更加深入的探究。