甘蓝型油菜（AACC）起源于大约7500年前,是由白菜（AA=20）和甘蓝（CC=18）在自然界中远缘杂交而来的异源四倍体。目前它已成为在世界范围内广泛种植的经济作物,不仅是人类重要的食用油资源,也在生物能源和饲料等方面发挥着重要的作用。多样的用途使其有着丰富的多样性,为研究植物在传播过程中的多样性和驯化提供了宝贵的材料。作为一个年轻的异源多倍体,也为科研人员去探究多倍体事件发生初期染色体和基因表达的变化提供了有利的条件。Polima细胞质雄性不育（Pol-CMS）材料是甘蓝型油菜在自然界中突变形成的一个雄性不育材料,现已成为油菜杂种优势利用中最重要的种质资源,也是研究核质互作的良好材料。本研究主要利用RNA-Seq技术,结合白菜及甘蓝转录组数据,对甘蓝型油菜的起源和起源后的多样性进行了初步的探究;同时也对甘蓝型油菜Pol-CMS不育系与恢复系的幼小花蕾进行了比较基因组学研究,对其不育与恢复的机理进行了初步解析,本研究的主要结果如下所示:1.通过对所有甘蓝型油菜样本进行群体遗传结构分析,我们发现所有甘蓝型油菜样品可以被分为春油菜、来自欧洲的冬油菜、芜菁甘蓝和来自东亚的冬油菜四个亚群。而在K值不断增大到最佳K值的过程中,甘蓝型油菜亚群首先按其生长习性区分为春油菜和冬油菜,随后才按其生长的地理位置将冬油菜进行了细分。FST分析发现不同亚群的不同亚基因组间具有不同的相似性,表明不同亚种的An和Cn基因组经历了不同的选择压力。2.核苷酸多态性研究表明An基因组比Cn基因组具有更高的多态性,来自东亚的冬油菜亚群具有最高的An基因组核苷酸多态性,而来自欧洲的冬油菜亚群则在两个亚基因组都具有最低的核苷酸多态性。Tajima’s D结果表明除来自欧洲的冬油菜外,其他三个亚群都经历了一定程度的正向选择。3.结合白菜和甘蓝转录组数据,利用RAxML分别基于甘蓝型油菜全基因组、An基因组和Cn基因组构建了系统发生树。我们发现基于全基因组构建的系统发生树与甘蓝型油菜群体遗传结构具有一致性,也按其亚群将甘蓝型油菜分为四个分支;而以An和Cn为参考基因组构建的系统发生树则存在一定的差异,前者表明甘蓝型油菜的芜菁甘蓝和来自东亚的冬油菜亚群中存在着来自白菜的基因渗入现象,后者则与前人对甘蓝型油菜起源的研究结果一致;而两者都表明春油菜不是一个祖先种,应该是从冬油菜分化而来。4.通过对Pol-CMS花蕾的细胞学观察,我们发现不育花的大小和雄蕊的生长都与可育材料的花有着很大的差别;另外,与可育植株的花药相比,不育花药发育到第三期时,其中部细胞就表现出液泡化。第四期出现显著的差异;不育花药不能分化出造孢细胞,内层、中层和绒毡层也不能区分出来。5.我们根据细胞学观察结果,选择不育系和恢复系的幼小花蕾（长0-1mm）进行了转录组测序。通过比较基因组学研究,我们得到了 1148个在可育和不育花蕾中显著差异表达的基因。通过与拟南芥基因的比较分析,我们发现一些在花药发育中起重要作用的基因在可育和不育花蕾中显著差异表达。同时,我们结合对差异基因的GO和KEGG功能注释结果以及对不育基因orf224/atp6表达水平的分析,对Pol-CMS的不育与恢复机制提出了一个简要的基因调控模型:不育基因通过制造不育花药的能量缺失来影响花药细胞内物质的转运与分配,从而抑制了控制花药发育的NZZ/SPL和其下游几个关键核基因的表达而导致不育;而当恢复基因存在时,恢复基因通过剪切掉不育基因的前端使ATP6恢复正常功能,能量供应得到满足,从而使育性得到恢复。