作物与杂草之间的基因流在进化角度具有重要意义。一方面，许多作物由与其近缘的野生种或杂草种通过反复杂交（分化）而来，尚有许多野生物种被用来作为育种资源扩展作物遗传基础，赋予抵抗病虫及逆境的能力；另一方面，自发的作物与野生种杂交有时可能导致近缘种的灭绝或产生入侵性更强更适应人工生境的杂草种等。尽管如此，在遗传改良作物商业化释放之前，这种基因交流很少引起重视。近年，出现了大量的关于转基因通过逃逸和其对潜在生态及农业影响的文献。人们主要关心的是某些转基因作物的广泛种植会加速更具有入侵性的杂草的进化，从而导致生物多样性降低或生态系统失衡。尽管采用传统方法培育的作物存在同样可能性，但两者在本质上，导入基因数量和导入性状效应方面可能使转基因作物更具有风险性。　　 本文以我国广为分布的野芥菜为研究对象，在对野芥菜在我国的发生分布及危害进行调查的基础上，重点研究了各种群的形态和遗传多样性，揭示了其种群分化及发生分布规律；研究了各地理种群对草甘膦耐性差异，探讨了在现代农业生产条件下，特别是转基因抗除草剂作物大面积种植背景下杂草抗性演化趋势；研究了不同除草剂敏感性生物型形态学差异，分析了野芥菜种群对草甘膦反应差异的可能形态学机制；研究了典型野芥菜种群与转基因抗草甘膦油菜杂交后代适合度性状表现以及分子特征，以期阐明转基因发生转移后在后代群体中传递和后续效应，为将来转基因作物商品化风险分析提供理论依据。　　 由于所处生境的差异，一个物种内的的不同地理种群会在形态学等多方面表现差异，推测这些差别与其分布的地理环境有密切关系。在光学显微镜下，对采自中国的27个野芥菜地理种群的叶表皮特征进行了观察，统计并测量了气孔类型、气孔大小、气孔密度等有关参数。结果表明：各种群的气孔由近圆形到长形变化，一般下表皮分布多于上表皮，气孔类型均为不等细胞型；叶表皮细胞形状有不规则形、近多边形；垂周壁呈现较平直、浅波状、波状或深波状等变化。在光镜下各种群在气孔大小、密度方面有明显不同，在表皮细胞形态、垂周壁样式等特征上差异较大。分析发现各种群上下表皮气孔器密度密切相关，存在着协同进化的关系，但未发现这一指标与其分布生境海拔高度之间存在相关性。表型可塑性分析表明各野芥菜种群在其扩展蔓延过程中对环境变化的不同适应策略.实验还对一些野芥菜特殊叶表皮结构进行了描述分析。　　 野芥菜是油菜的一种常异花授粉近缘野生种，采用简单重复序列区间分子标记（ISSR）法评价了其种群多样性水平和遗传模式。实验共采用8个引物对24个中国野生种群93个单株进行分析，共扩增出位点数86个。分子方差分析（AMOVA）结果表明大部分变异（54.09％）发生在种群间，而种群内变异占总变异的45.91％。POPGENE分析结果表明，种群间遗传分化系数（FST）为0.541（P<0.001），显示出野芥菜种群问较高的遗传分化水平。UPGMA聚类图显示基因型依其地理起源成组分布。尽管如此，Mantel测验表明野芥菜种群间遗传距离和地理距离之间无显著相关关系。本文为时野芥菜种群种群内和种群间遗传变异的首次报道，对优化该野生种的取样策略和遗传资源的保存提供了重要基础信息。　　 对野芥菜的除草剂敏感性现状进行研究在生态和进化方面有重要意义，特别是将来转基因抗除草剂油菜种植的背景下。本文采用两种生测方法对采自我国不同地区的野芥菜种群进行了草甘膦敏感性测定，且初步实验显示不同地理种群除草剂耐性水平呈现差异。进一步，采用全剂量实验结合莽草酸测定的方法定量测定了野芥菜种群的耐性水平。基于抑制中量值（ID50），发芽法测定两个草甘膦耐性种群耐性比（R/S）分别为5.85和4.19，而温室喷施测定耐性比也达到4倍以上。耐性种群莽草酸含量在草甘膦处理后6天开始下降，而敏感种群则继续上升，植株表现出受害严重症状直至死亡。研究结果显示野芥菜种群对草甘膦敏感性存在差异，这将为抗草甘膦植株的进化提供遗传基础。该结论对除草剂抗性管理，特别是对抗草甘膦作物的风险性评价提供重要参考。　　 叶面施用除草剂吸收量通常受叶片表皮特征的影响，进而又影响了除草剂的药效发挥。实验选择了10个草甘膦敏感性反应表现明显差异的野芥菜种群，测定并比较了野芥菜种群叶片的11个形态学特征，包括上下表皮厚度、叶片厚度、气孔频率、栅栏组织致密度以及角质层厚度等。偏相关分析显示共有5个形态学指标，分别为叶片厚度、上表皮角质、海绵组织厚度、上表皮表皮毛数及维管束数与除草剂敏感性指数呈现显著相关。实验结果暗示不同种群对草甘膦的耐性差异可能是由这些形态学差异引起的。　　 转基因甘蓝型油菜与其野生近缘种野芥菜杂交后代适合度表现对于该作物环境安全性评价至关重要。在本文中，我们研究了在不对其转基因性状进行选择的条件下以转基因油菜为父本与4个草甘膦耐性差异不同近缘野芥菜种群杂交种的遗传表现。总体而言，基因型对育性、叶绿素荧光以及花粉萌发率等有显著影响，且子代表现显著低于亲本。由于母本效应，不同杂交组合之间在这些指标上存在显著差异，但与母本除草剂抗性不存在明显相关性。该结果显示转入杂交后代外源基因在农田生境中有较低的定居几率。关于基因转移后抗性表现，所有杂交后代在除草剂选择压力条件下表现更高的抗性水平，子代抗性水平趋向集中但均高于父本即抗性油菜。进一步，我们采用分子标记手段考察了亲本基因位点在后代的遗传分配模式。子代遗传相似度更为接近母本（与父母本之间遗传形似性值分别为0.58和0.68）。亲本基因位点在后代分配比例为1:1，且亲本条带的部分遗传显示染色体消除现象的存在。由于该遗传特征，甘蓝型油菜基因在不同地理种群野芥菜的渗入水平是相同的。基于该实验结果，本文对转基因油菜风险性进行了讨论。