不结球白菜(Brassic campestris L.ssp.Chinensis L.Makino)又名小白菜,十字花科芸薹属白菜亚种的一个变种,是我国南方重要的秋冬蔬菜,不结球白菜为典型的异花授粉作物,杂种优势明显,其利用途径为雄性不育性和自交不亲和性。其中,细胞质雄性不育是杂种优势利用的理想途径。本研究选用不结球白菜hau和eru两个同核异质细胞质雄性不育系进行研究,通过对两个细胞质雄性不育类型进行不育性评价、杂种优势分析、配合力分析以及细胞质效应分析,在评价两个不育系的应用价值的同时选育不育性稳定、彻底、配合力高的不结球白菜胞质雄性不育系和优良的杂交组合。其主要结果如下:1.两个细胞质雄性不育系不育性的评价。本研究首先通过对两个细胞质雄性不育类型进行不育度与不育株率的调查、花粉活力的检测以及花器官形态学观察。通过两年对两种不育细胞质类型的不育系进行了不育性的鉴定,结果表明两种不育系的不育度和不育株率均为100%;两种不育系均无花粉或无有活力花粉;不结球白菜hau细胞质雄性不育系雌蕊柱头粗壮,遇潮湿阴冷天气部分会畸形,表现为柱头粘连或者出现多个柱头,雄蕊退化成黄色心皮结构,雄蕊无花粉粒。不结球白菜eru细胞质雄性不育系雌蕊柱头高出雄蕊很多,雄蕊退化成白色心皮状,雄蕊无花粉粒。2.48个不结球白菜自交系进行遗传多样性分析。首先利用SSR分子标记对48个不结球白菜进行遗传多样性分析,从白菜基因组中均匀筛选476对SSR引物对5份差异性较大不结球白菜资源进行多态性筛选。其中114对SSR引物表现为清晰的多态性带型,然后用筛选的114对引物对48个亲本材料的DNA进行PCR扩增,利用扩增出的329条多态性好的条带的条带进行聚类分析;同时对48份材料进行田间农艺学性状和品质性状的多态性分析,调查48份材料的主要农艺性状,包括株高、株幅、腰粗、菜头粗、叶长、叶宽、叶柄长、叶柄宽、叶色、叶柄色、束腰性,产量、干物质量、蛋白含量、糖含量共15个性状,根据所得数据运用系统聚类法分析。以上分析结果表明,基于SSR的聚类分析结果和基于田间性状聚类的结果基本一致,根据聚类结果选择13份不结球白菜自交系进行杂种优势、配合力和胞质效应分析。3.杂种优势分析。本研究以两个胞质不育系及其共同的保持系为母本,以13个自交系为父本进行杂交产生F1代,对F1的39个杂交组合和亲本进行杂种优势分析、配合力分析以及细胞质效应分析。杂种优势分析结果表明,3个母本的F1都有明显的杂种优势,但以保持系为母本F1的杂种优势最强,以hau细胞质雄性不育为母本的F1的杂种优势最小。4.配合力的分析结果表明,不结球白菜保持系白菜9号的一般配合力最高,说明在13个不结球白菜亲本自交系中,保持系白菜9号最具有育种潜力。不结球白菜hau细胞质雄性不育系的一般配合力最低,在目前的几种自交系之间的杂种优势潜力不够。5.细胞质效应分析结果表明,两种不育系均存在这胞质负效应,但hau细胞质雄性不育系的胞质负效应很明显,eru细胞质雄性不育系的胞质负效应不明显。综合分析3个母本(两个细胞质不育系以及共同的保持系),保持系无论在杂种优势方面还是在配合力方面,表现都优于两个不育系,即利用自交不亲和系进行杂种优势育种,对于本研究选取的材料,表现较强的杂种优势和较高的配合力,具有较好的育种潜力;比较两个不结球白菜同核异质细胞质雄性不育系,不结球白菜eru细胞质雄性不育具有较优良的杂种优势、配合力和较小的细胞质负效应,并且不育性彻底,是在白菜类蔬菜中具有杂种优势利用前景。