创建大白菜三体和单体是开展基因染色体定位等细胞分子遗传学研究的基础。大白菜二、四倍体杂交不育,不能利用三倍体获得三体和单体。本研究开展利用同源四倍体大白菜游离小孢子培养获得三体和单体的研究,并对该途径获得三体和单体的细胞学依据进行研究;鉴定出系列三体和部分单体;对其传递率进行了测定,并分析了各非整倍体传递率不同的组织细胞学原因;开展了25S rDNA和5S rDNA在大白菜二倍体和三体染色体上的FISH定位比较研究;并以随体染色体的单体、双体、三体为试材,开展了染色体的附加和减少对光合作用影响的研究。研究结果如下:1四倍体大白菜小孢子植株获得研究以同源四倍体大白菜为试材,进行了游离小孢子培养的胚胎诱导条件及植株再生研究。结果表明:单核靠边期小孢子是诱导胚胎发生的最佳时期;不同基因型的四倍体大白菜小孢子胚胎发生能力不同,其中9405品系产胚率达81胚/蕾;适于小孢子胚胎发生的培养基为NLN附加15%蔗糖、0.05～0.2mg/L BA和0-0.5mg/L NAA;NLN中添加0.05～0.1mg/mL活性炭可有效提高小孢子胚胎产率及发育同步性;33℃、24h热激处理是诱导小孢子胚胎发生的必要条件;子叶型胚适宜植株再生,在B₅或MS附加1.2%琼脂的培养基上,子叶型胚植株再生可达62%～65%。2四倍体大白菜小孢子培养获得三体和单体的细胞学研究通过对四倍体大白菜雄配子形成过程观察表明:由于同源四倍体大白菜的花粉母细胞内,Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型配对的同源染色体发生不规则分离,后期Ⅰ、Ⅱ部分染色体落后和向两极分配不均衡,致使后期Ⅱ形成染色体数目变化于15～24的各类细胞,以染色体数为20的细胞为主,其次是19、21、18和22条染色体的细胞;具有21条染色体的小孢子（2x+1）再生植株能力较强,部分具有19或22条染色体的小孢子能再生成植株,其余小孢子不能再生植株;减数分裂的各种异常频率和三体株获得率在品系间存在差异。从四倍体大白菜9405自交系游离小孢子培养获得的植株中,筛选出79个2n+1植株、7个2n+2植株、9个2n-1植株。通过根尖中期染色体核型分析,并结合减数分裂和植株外部形态特征观察,从中鉴定筛选出了一整套初级三体、2个双三体、4个单体。各初级三体、双三体和单体在植株的形态特征上表现出不同程度的差异。四倍体大白菜游离小孢子培养是创建初级三体的快捷简便的有效途径。3大白菜初级三体、单体的配子形成及传递率研究以大白菜初级三体系、单体为亲本,分别与二倍体正反交,测定结籽率和雌雄配子传递率;并对各三体和单体的减数分裂过程中的染色体行为,雌雄配子发育的组织结构及授粉受精和胚胎发育进行了详细研究。研究结果表明:4个单体结籽率为零,无传递力;大白菜初级三体系除10号三体（Tri-10）传递率为零外,其它三体均能通过n+1雌雄配子传递,但传递率在不同三体间以及雌雄配子间有差异。减数分裂过程观察表明:各三体和单体的减数分裂过程中,从三价体的形成到后期Ⅰ、后期Ⅱ染色体分离等方面都存在异常,这些共同影响n-1或n+1雄配子的传递率。雄配子发育的组织结构观察表明:2号、5号、7号、9号三体的雄配子发育过程与二倍体基本相似;3号、5号、10号单体和4号三体、10号三体的雄配子发育过程中,绒毡层细胞的异常普遍存在,而且均延迟解体,小孢子都出现了严重的败育现象,最终形成大量的败育花粉,是影响这些非整倍体雄配子传递率的主要因素,另外,花药维管组织发育异常和药室合并等异常也是造成其花粉败育的原因之一。胚胎学研究表明:胚囊败育是Tri-10结籽率为零,雌配子没有传递率的主要原因;胚珠受精率低是Tri-6的n+1雌配子传递率低的主要原因:幼胚败育率高是Tri-3和Tri-9的n+1雌配子传递率低的主要原因。以上研究结果对这些珍贵材料的繁殖和保存,利用其进行遗传分析,开展基因定位、分子细胞遗传学等研究都有重要参考价值。4 25S和5S rDNA在大白菜二倍体和三体染色体上的FISH定位为了确定rDNA在中国大白菜基因组中的位点数目和分布位置,并建立识别大白菜不同染色体的特异标记,在建立大白菜FISH技术体系基础上,对25S rDNA和5S rDNA在大白菜二倍体和不同三体中期染色体上进行了FISH定位研究。结果表明,（1）通过对FISH的相关技术参数的研究,建立了大白菜染色体制备和制片预处理、探针杂交、杂交后洗脱以及信号检测的技术体系。（2）25S rDNA在二倍体和不同三体（Tri-3除外）的中期染色体上,均在1号、2号、3号、4号染色体的长臂和10号染色体的随体上检出了杂交信号;但杂交信号在不同三体同一编号染色体上检出的位置并不完全相同,不同染色体的荧光信号强度也有变化,最弱的信号出现在1号染色体,最强的信号出现在10号染色体的随体。（3）5SrDNA在二倍体和3个三体的中期染色体上检出的杂交信号均位于2号染色体的长臂和9号、10号染色体的短臂,检出的信号个数分别为6个（二倍体、Tri-3）和7个（Tri-2、Tri-9）。通过两类rDNA的FISH定位,为大白菜1-4号、9号和10号染色体提供了准确的识别标记。5大白菜随体染色体的单体、双体、三体的光合生理特性研究以大白菜随体单体、三体和二倍体为试材,在自然条件下,对生殖生长期的功能叶的净光合速率、光合速率日变化、叶绿素含量、希尔反应活性、Rubisco活性、可溶性糖含量及气孔密度等生理生化指标进行了测定。结果表明:当光照强度低于750μmol·m^-2·s^-1时,随体染色体的减少或附加对大白菜的光合速率有正效应,但高于900μmol·m^-2·s^-1有负效应;随体三体和二倍体净光合速率日变化均呈典型的双峰曲线,有明显的“午休”现象,随体单体“午休”现象不明显:随体染色体的减少或附加对叶绿素含量有正效应,对叶绿素a/b的比值有负效应;随体染色体的减少或附加对希尔反应和Rubisco活性均有负效应;随体染色体的减少或附加对可溶性糖含量有负效应;希尔反应活性和Rubisco活性的降低是引起随体单体、三体光合速率降低的直接原因。本研究对了解大白菜随体染色体的功能和开展染色体工程育种有重要参考价值。