甘蓝型油菜是十字花科中具有重要地位的油料作物之一。增加油菜产量是育种家和科研工作者的重要任务。每角果粒数、单株角果数和千粒重是影响油菜单株产量的三个关键因素。本研究以甘蓝型油菜每角果粒数极少的DH46为实验材料，与常规品种中双11构建了F2和BC3F3群体进行分析，认为胚珠育性和角果长度是影响每角粒数的重要因素。一方面，利用BC3F4分离群体定位了雌性不育位点的关键区间，并对候选基因进行了分析。同时，通过多种细胞学的方法，对DH46株系花粉管的萌发、胼胝质的积累和胚珠的发育进行了详细观察，确定了胚珠败育的原因。另一方面，对BC3F3分离群体中影响角果长度和千粒重的单基因位点进行了精细定位，并对候选基因进行了功能分析。获得主要研究结果如下：
　　1.DH46雌不育表型鉴定。突变体DH46角果在花瓣脱落后就停止伸长，5天后变黄萎缩脱落。花药石蜡切片和醋酸洋红染色结果表明其花药发育正常，花粉染色正常。将DH46花粉授到正常材料ZS11或DH46柱头上，ZS11花粉授到ZS1DH46柱头上，均能观察到花粉管的萌发和伸长，但在DH46中花粉管却不能进入珠孔。说明DH46突变体花粉发育正常，胚珠发育的异常导致了败育和每角果粒数减少表型的出现。
　　2.DH46雌性败育时期观察。利用苯胺蓝染色方法对发育中的胚珠进行观察，发现在DH46胚珠中，减数分裂时产生的胼胝质无法降解，一直延续到成熟的胚囊。说明胚珠败育与胼胝质不能适时降解有关，败育可能发生在减数分裂时期。通过石蜡切片和子房整体透明DIC观察，发现在胚珠发育初期大孢子母细胞能进行减数分裂，但在随后的单核胚囊、二核胚囊时期中，发现有多个较小的细胞核存在于胚囊珠心处，导致珠心不能分化出中央液泡进而形成正常的多核胚囊。根据以上结果推测：导致DH46胚珠败育的原因是大孢子母细胞减数分裂末期胼胝质无法降解，不能形成功能大孢子，珠心不能继续分化形成多核胚囊。
　　3.DH46每角果粒数遗传分析。DH46每角果粒数为1.13粒，与中双11正反交差异显著，表现为部分雌不育。以DH46为父本，ZS11为母本，构建了遗传分离群体对每角果粒数进行分析。F2群体每角果粒数不是简单的双峰分布，推测可能存在其他调控每角果粒数的QTL对表型有一定的干扰。以DH46为轮回父本，F1代单株为母本，通过多代回交和自交，构建了BC3F4分离群体。在该群体中发现近等基因系N-DH46在花期结束后主茎仍然能够长出新的花蕾继续开花，结合该表型鉴定到了一个每角果粒数表型分离比符合3：1的分离群体。
　　4.每角果粒数相关位点的解析。利用油菜60K芯片对BC3F4分离群体中极端单株DNA池进行分析，发现差异SNPs主要集中在C09染色体12.5Mb–20.1Mb这一区段上，将该雌性不育位点称为BnSSC09。利用DH46重测序结果，设计多对InDel标记，对包含259个单株的BC3F4群体进行分析，将BnSSC09位点锁定到了21.0Mb–21.2Mb约205kb的区间。在Darmor-bzh参考基因组中，该区间包含19个注释基因，通过表达量检测和比较测序，推测BnaC09g23670D或BnaC09g23590D可能是BnSSC09位点的候选基因。
　　5.角果长度表型的遗传。在构建定位雌配子不育位点BnSSC09的BC3F1群体时，在一个包含236个单株的家系中观察到角果长度存在1：1的分离。长角果株系中果喙长而尖，而短角果株系中果喙短。在BC3F2群体中，遗传学分析表明长角果位点由单个显性核基因控制，长角果与短角果的比例符合3：1的分离。
　　6.长角果性状的基因定位。利用油菜60K芯片对BC3F1群体中长角果和短角果的DNA池进行分析，SNPs差异集中分布在ZS11参考基因组A09染色体2.21Mb的区间，将该位点命名为BnSLA09。利用SSR引物对芯片的结果进行了进一步验证，同时将候选区间缩短到了490kb，通过设计InDel标记，分析BC3F3群体表型后进一步将候选区间缩短到了98.47kb。
　　7.BnSLA09位点的生物学功能及候选基因的确定。在BC3F3群体中发现长角果株系角果表皮细胞明显更长更宽，千粒重大于短角果株系。在候选区间中BnaA09g55530D与拟南芥基因CYP78A9(AT3G61880)同源，在长角果株系中表达量显著高于短角果株系，推断该基因就是BnSLA09位点的候选基因。
　　8.BnSLA09位点功能标记的开发及在自然群体中的分布。比较测序结果表明：在长角果株系BnaA09g55530D启动子上游3.9kb的位置有一个截短的CACTA转座子插入，可能是造成其过量表达的原因。针对该转座子区段设计特异引物，对521份油菜自然群体进行鉴定，发现含有该转座子插入的材料角果长度和千粒重较大。在没有BnaA.ARF18.a基因存在时，该单倍型也能促进角果长度和千粒重的增加。