乌菜由芸薹进化,属白菜变种。因抗寒力强,适宜露地栽培,因此是长江、淮河流域秋冬季节露地主栽品种。经霜冻之后,口感脆嫩,品质更佳,故有‘腊月乌菜赛羊肉’的农谚,并且因富含人体必需的维生素C而被称之为维他命菜。鉴于乌菜具有诸多优点,育种工作者做了很多研究,但主要还是集中于常规种研究,如生理生化分析、栽培技术探讨等。乌菜属异花授粉作物,杂种优势十分明显,但因育种技术研究起步较晚,缺乏抗病、抗逆性材料的筛选和创制,这些因素都限制了乌菜新品种的选育。本试验充分考虑乌菜杂种优势,结合前人研究,用hau型、pol型及乌菜胞质不育源向乌菜转育并对其后代F1的农艺学性状、品质性状进行研究,进而比较哪种不育源的转育效果好;对乌菜12-14A、12-14B的花药进行石蜡切片观察,从细胞学、形态学角度分析花药败育的时期和方式;本试验还分别提取了乌菜盛花期时叶片、花蕾、花瓣中的DNA进行PCR扩增产物检测,将该乌菜不育系进行胞质鉴定,欲找到新的胞质不育类型,加快乌菜杂交品种的生产以及利用。本试验的研究结果表明:1、在株高、叶柄长、叶柄厚、叶片宽和单株重5指标上,hau型CMS的后代F1间表现出差异性显著;pol型CMS的后代F1中,株幅和单株重没有差异性;乌菜CMS的后代F1中,株高、株幅、单株重、叶片长、叶片宽和叶柄长之间存在差异性。从转育后代与回交亲本间比较可知,hau型胞质白菜不育源转育后代中,除了叶片厚度、叶片宽外其他性状均有显著性差异;pol型胞质白菜不育源转育后代中,株高、株幅、单株叶片数和叶片宽有显著性差异;乌菜胞质不育源的转育后代中,叶柄长和叶片宽差异性显著。2、无论来自于哪种不育源,三个品质指标的遗传差异中,唯有可溶性总糖表现的遗传差异最小,遗传性状是更加稳定的;在三个不同时期时,乌菜CMS的转育后代F1的可溶性蛋白间均有显著性差异;hau型、pol型的可溶性蛋白遗传趋势较为接近,前两个时期差异均不显著,可是最高值都出现在90天;60天时Vc含量达最低值,但不论哪种乌菜回交亲本,乌菜胞质不育源转育后代中Vc最大值与最小值间变化范围在30倍左右,而其他不育源变化幅度较大。3、测量乌菜花器官时,可以观察到乌菜不育系和保持系之间是有显著性差异的,并且不育系12-14A的数值都小于保持系12-14B的数值。经显微观察发现不育系花药中有少量性状不规则、颜色较浅的没有活性的花粉。最终可以说明12-14A的不育性具有十分稳定的特征,并且通过田间育性鉴定进一步断定该不育系的不育度达到百分之百,不育株率也达到了百分之百。4、经石蜡切片观察发现乌菜不育系12-14A的花药败育时期出现在花粉母细胞减数分裂期以及四分体时期。具体表现为:一是药室内部空间受到绒毡层细胞的侵占,挤压花粉母细胞至发育不正常,从而引起花药的败育;二是四分体细胞不能正常分裂出小孢子,小孢子出现相互黏联并伴随着液泡化,最终都导致花药的败育。5、从柱头扫描电镜结果可以发现不育系12-14A的花药皱缩干瘪,表面呈鱼鳞片状,药室内花粉粒干瘪皱缩混为一团,单个花粉粒网孔表面遭到破坏,成熟期的柱头乳突呈手指状,十分饱满,表面很光滑;保持系12-14B的花药表面清晰且花粉粒的外壁面网状清晰、萌发孔正常、网眼尺寸不等,网脊表面平滑连续,成熟时柱头乳突呈长勺状。6、提取基因组总DNA试验中,发现在不育系花瓣的扩增产物中检测到目的基因orf138的条带约为460bp,而在其他组织中均未发现。