为了解决芸薹属蔬菜新品种遗传背景越来越狭窄,品种间的同质性越来越高等问题,需要引进一部分优良的近缘种和野生种种质资源加以利用。埃塞俄比亚芥(以下简称为埃芥)属于芸薹属作物家族中的一员,其植株具有根深、抗旱、耐高温、抗病虫、叶片蜡质厚、抗角果开裂和抗倒伏等特点,对芸薹属作物的遗传改良具有重要的利用价值。研究结果显示,目前在我国芸薹属作物育种过程中所缺乏的抗逆(抗干旱、耐高温)和抗病虫等重要基因恰恰在埃芥和黑芥植株中拥有。本研究引进优质多抗的埃芥种质资源,利用田间形态和SSR分子标记进行大规模评价和遗传多样性分析,以期建立长期稳定的埃芥种植资源库。随后,通过抗桃蚜鉴定体系和EPG刺探电位图谱对埃芥进行抗蚜评价和抗蚜因子的初步分析。最后,利用传统的“抗虫三机制模式(排趋性、耐害性和抗生性)”分析了抗感蚜材料的抗性机制:利用扫描电镜与半薄切片技术观察埃芥植株叶片的表面形态与纵向解剖结构,明确抗感材料之间的组织结构差异。采用液相质谱测定埃芥叶片中的各芥子油苷组分及其含量,分析了抗感材料叶片中芥子油苷这类化感物质的组分和含量。应用冷冻切片观察维管束中胼胝质的沉积状况,探究蚜虫刺吸对不同材料诱导胼胝质沉积状况的差异性。取得了如下研究结果:(1)利用形态标记和SSR分子标记对75份引进的埃芥进行遗传多样性分析。本研究通过29个形态标记和48对多态性良好的SSR分子标记引物对75份埃芥材料进行遗传多样性的研究。形态学标记将75份材料分为4个大类,9个小类;应用Structure软件对SSR标记扩增结果进行遗传多样性和群体结构分析,将供试材料分为7个亚类群,类群的划分与材料来源存在一定的相关性。(2)建立了埃芥材料抗蚜鉴定方法和分级标准,成功从75份引进的材料当中筛选出高感材料3份,中抗材料5份。通过室内抗蚜鉴定体系和蚜量比值法对75份埃芥材料进行了综合性评价,得到BC-01、BC-25、BC-60三份蚜量比值最高的材料,以及BC-13、BC-47、BC-51三份蚜量比值较低的材料。21d之后平均感蚜量在600以上的有16份材料,占比21.3%;而平均感蚜量在300以下的只有6份材料,占比仅8%,表明了埃芥在幼苗时期还是桃蚜所嗜食的植物。(3)利用刺探电位图谱技术确定了抗蚜因子在叶片表面组织、叶肉组织结构与木质部中。以BC01、BC25、BC60三份高感材料和BC13、BC47、BC51三份中抗材料进行桃蚜的刺探电位图谱观察,快速地将抗蚜因子通过EPG参数定位在各组织部位。总的刺探次数、非取食波时间、总刺探波时间和E波时间在抗感材料间无显著性差异,而在叶片表面组织、叶肉组织以及木质部则有显著性差异,推测三者与埃芥的抗蚜性相关。(4)埃芥叶面毛状体形态与密度、气孔密度与抗蚜性并无相关性,而气孔的大小与抗蚜性成正相关。利用扫描电镜和半薄切片技术对抗感蚜材料的叶片表面和内部组织进行观察对比,发现在叶片厚度上,中抗材料的平均厚度要小于高感材料,而且栅栏/海绵组织厚度比要显著大于高感材料,纵向解剖组织较感蚜材料更为致密。(5)埃芥含有7种常见的芥子油苷组分,抗蚜材料所含吲哚类芥子油苷含量较感蚜材料高,脂肪族芥子油苷含量则较低。利用LC-MS和以往研究芥子油苷正离子碎片峰图,发现埃芥中含有7种常见的芥子油苷组分,其芥子油苷平均含量5.87μmol/g,比芥蓝中所含芥子油苷含量少39.60%。抗蚜材料的吲哚类芥子油苷含量比感蚜材料要高,而脂肪族芥子油苷含量则比感蚜材料要低,并且1-甲氧基-3吲哚芥子油苷仅在抗蚜材料中发现有峰值。(6)抗蚜材料在面对桃蚜取食时其叶片中的胼胝质沉积量比感蚜材料上升快。利用冷冻切片和胼胝质荧光染色法对六份抗感材料进行桃蚜取食不同时间段下的观察,发现抗蚜材料在12～24 h阶段胼胝质沉积上升量最快,而感蚜材料则在24～72 h阶段有一个快速增长期。在72 h之后抗蚜材料与感蚜材料在表皮组织、薄壁组织、韧皮部和木质部均有大量胼胝质沉积。