十字花科(Cruciferae或Brassicaceae)是一个经济价值较大的科,其中如芸苔属和萝卜属为我国主要的蔬菜和油料作物,或辛辣调味品;有的种类是重要的药用植物;有的是观赏植物;也有的可用作染料、野菜或饲料。现代植物分子生物学研究的模式材料——拟南芥也属于这一类群。由于具有辛辣气味、十字花冠、四强雄蕊、角果等独特特征,十字花科植物被公认为是一个自然分类群。但在其族、亚族、属之间尚存在很大的问题,特别是对于族和属的划分还有很多争论,同时由于属的界限不够清楚,导致在许多种的归属问题上争论颇多。所以建立一个十字花科的自然系统需要从各方面做大量工作。果实的形态特征在分类上具有重要价值,本文从果皮和种皮微形态方面进行研究,试图为十字花科分类提供新证据;本文还基于ITS基因序列对十字花科颇有争议的类群进行了研究,力图为它们的系统关系提供分子新证据。本文对十字花科10族41属83个种的果皮微形态在光学显微镜下进行了观察,主要观察了气孔器的类型、表皮细胞的形状、垂周壁式样等,计算和分析了气孔的长宽比、气孔指数以及气孔密度等数据,结果可将十字花科分为12个类型,独行菜族、大蒜芥族、南芥族和葶苈族、鸟头荠族果皮类型多样,说明均为多系类群,支持紫罗兰族并入香花芥族。独行菜属和菥蓂属关系较近,支持将臭荠属归入独行菜属并另立一组,群心菜属和独行菜属相似但不支持将群心菜属归入独行菜属,果皮微形态特征显示荠属与南芥族关系更近,豆瓣菜属、碎米荠属和蔊菜属具较近的亲缘关系,拟南芥属与南芥属关系较近,盐芥属与大蒜芥属关系较近,亚麻荠属果皮微形态类型与南芥族关系更近。本文对32属65个种的种皮微形态进行了扫描电镜观察,可将该科划分为8个基本类型,结果表明十字花科种皮纹饰丰富多样,而且种皮纹饰为非保守性状,用于属以下类群的分类具有重要意义。支持将独行菜属划分为三个组的观点,建议将北美独行菜划出另立一新组,即子叶缘倚组Sect. Accumbentum F. Z. Li, J. Q.