本文采用秋水仙素化学无性多倍化方法诱导不结球白菜’五月慢’品种,获得了优质晚抽薹同源四倍体新种质,并开展形态学解剖学鉴定、营养品质测定、农艺性状调查、光合特性研究、低结实率研究、表观遗传研究及晚抽薹株系选育,为不结球白菜多倍体遗传育种奠定了理论基础,主要研究结果如下:1.采用0.15%和0.20%浓度秋水仙素分别对二倍体不结球白菜’五月慢’子叶期茎尖生长点进行4次和6次处理,并进行形态学、解剖学、流式细胞仪等细胞学鉴定筛选同源四倍体。结果表明:0.2%处理6次效果最好,诱导率为5.9%;四倍体的气孔长和宽增加60.59%和46.92%、密度减少44.48%;保卫细胞内的叶绿体数目增加114.46%;四倍体花蕾、雄蕊、萼片分别比二倍体增加20.62%、27.79%和30.71%;花粉粒由长卵圆形变为钝长方体形,体积增加了 16.43%×39.68%;四倍体角果变短,宽度增加,种子直径和千粒重分别增加了 16.57%和88.43%;单角果平均种子数减少了 55.23%;四倍体根尖染色体数目为2n=4x=40二倍体染色体数为2n=2x=20;流式细胞仪倍性鉴定结果,二倍体DNA相对含量在200处出现峰值,四倍体在400处出现峰值,嵌合体在200和400处都有峰值。2.对不结球白菜二、四倍体叶绿素含量进行测定,Li-6400测定净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用率等并进行比较,同时对M1代、M2代进行营养指标的测定,并结合M2代田间农艺调查,进行二、四倍体品质的比较。结果发现相同质量叶片,四倍体叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素分别比二倍体提高14.65%、50.33%和28.57%;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用率分别比二倍体增加18.63%、38.71%、15.32%和2.99%;可溶性糖、可溶性蛋白、Vc、游离氨基酸和硒含量比二倍体提高,且呈极显著差异,有机酸、纤维素和干物质百分比降低,营养品质有很大提高且口感得到改善;四倍体整体表现出矮化、叶色深绿、株型和营养器官变大的特点,M2代单株重、开展度、叶宽、叶重等7个农艺性状显著或极显著高于二倍体,产量增加11.13%。同源四倍体不结球白菜与二倍体相比,营养价值高、农艺性状好,品质得到很大改善。3.以同源四倍体不结球白菜为研究对象,通过花粉离体萌发和原位萌发以及扫描电镜观察花粉粒形态的方法,初步探究了同源四倍体不结球白菜结实率低的原因。TTC染色结果表明四倍体花粉粒活力比二倍体下降27.13%;离体萌发结果表明四倍体萌发比二倍体晚,但花粉管伸长速率比二倍体大,四倍体花粉萌发极不整齐;花粉管在柱头上萌发时,四倍体延伸方向杂乱无序,精子在花粉管移动速率缓慢,授粉18h后才到达胚囊;经电镜扫描花粉粒结构发现,四倍体正常花粉粒有3个萌发沟,萌发沟比二倍体深,极面观为三角形,表面纹饰为网状,体积和P/E值增大,四倍体花粉粒出现多种变异类型。4.对四倍体各株系现蕾抽薹调查,筛选M1和M2代晚抽薹株系,同时测定二、四倍体可溶性糖、可溶性蛋白、硝态氮、Vc含量以及纤维素和干物质的百分比。运用RT-PCR方法检测了四倍体抽薹前后叶片BcFLC3、VIN3和FRI抽薹开花基因的表达特性。研究发现,M1和M2代四倍体抽薹时间比二倍体晚2-7天,经过两代筛选,获得优质晚抽薹四倍体株系 14PY37-8、14PY37-9、14PY37-10、14PY37-14、14PY37-15和14PY37-16。RT-PCR结果表明在二、四倍体中,基因BcFLC3和FR1表达随春化下调,而VIN3表达上调,且四倍体始终高于二倍体。5.利用MSAP技术,分析二、四倍体不结球白菜甲基化水平差异和甲基化模式的改变情况。结果表明:四倍体甲基化敏感扩增多态性比二倍体增加0.43%-3.82%,全甲基化率增加3.73%-8.95%,半甲基化率降低2.34%-3.49%。36对引物选择性扩增结果显示扩增模式可以分为A、B、C、D 4个大类,15个亚类。四倍体甲基化模式变化主要以去甲基化和超甲基化为主。’五月慢’DNA超甲基化位点有1253个,占28.39%,去甲基化位点有1152个,占26.10%。’矮脚黄,DNA超甲基化位点有1215个,占27.18%,去甲基化位点有1280个,占28.64%。