花粉正常发育是被子植物生殖繁衍的前提,花粉发育不仅受到温度、水分等众多环境因素影响,还是植物在进化过程中使用不同繁殖策略的体现。花粉败育往往造成自身花粉限制（pollen limitation）从而促进自交亲和植物异交率的增加。十字花科植物不仅在被子植物中占有重要地位,还是人类蔬菜、油料、饲料等重要作物的主要来源。我国十字花科植物野生种质资源丰富,但在引种、驯化和多样性保护等过程中花粉败育频发。因此,研究其花粉发育过程或花粉败育产生的机理,不仅可以增进对被子植物繁衍和进化的理解,还可以为十字花科植物种质资源开发及生态多样性保护打下基础。本研究以十字花科植物中花粉败育的白菜（Brassica rapa L.ssp.pekinensis）为研究对象,通过形态学观察明确了花粉败育情况及时期,并对与花粉败育过程相关NAC转录因子的进化关系、表达情况和功能等进行了探讨和研究,主要研究结果如下:（1）白菜花粉败育植株的繁殖系统表现出花瓣、花萼、子房、花丝较可育植株短小,花粉粒在发育过程中的四分体时期开始产生异常,且成熟花药表面无花粉粒附着,表明在花器官盛开前花粉粒即败育完全。这可能与花粉败育的植株比可育植株具有更好的雌性适合度有关。（2）白菜基因组中有215个NAC转录因子,进化上可分为12个亚族,其中有87个NAC可能与花粉发育相关,并对其中关键的四个基因进行了q RT-PCR验证。（3）RNA原位杂交显示,花粉发育相关候选基因Br NAC102定位于细胞核,在小孢子母细胞减速分裂末期至花粉成熟前的绒毡层和花粉细胞中表达;敲除该基因后,植株出现较野生型矮小、花朵较小、雄蕊较短、花粉畸形率高且不易散落、自交授粉后结荚率低、果荚发育异常等表型;进一步通过DAP-seq分析,共筛选得到332个下游潜在调控基因,这些基因编码PPR超家族蛋白和SET蛋白等,在花发育、离子转运和胚胎后发育等生物学过程中富集。（4）RNA原位杂交显示,花粉发育相关候选基因Br NAC170亦是定位于细胞核,在小孢子母细胞减速分裂末期至花粉成熟前的绒毡层和花粉细胞中表达;敲除该基因后,植株出现与野生型长势相当、花略大于野生型、雄蕊花丝更粗、花粉畸形率高、自交授粉后结荚率低、果荚短、结种量少等表型;进一步通过DAP-seq分析,共筛选得到1,165个下游潜在调控基因,主要富集于胚胎发育、能量代谢和信号传导等生物学通路。上述研究结果不仅可以增进对十字花科植物繁殖系统形成的理解,还能为解决十字花科植物种质资源开发及生态多样性保护过程中产生的花粉败育现像提供理论支持。