结球甘蓝(Brassica oleracea L. var. capitata L.),2n=2x=18,简称甘蓝。源于地中海沿岸,是由不结球的一年生野生甘蓝经过长期栽培演化而来,其具有适应性广,容易栽培,耐储运等特点,在世界各地均有栽培。16世纪传入我国,也是我国普遍种植的一种重要蔬菜,现种植面积已达到了1000多万亩。甘蓝具有很强的杂种优势,当前最有应用前景的是雄性不育系制种。利用雄性不育系制种,节省了人力和物力,降低了种子生产成本,提高了种子质量,可获得高纯度的一代杂种。本研究主要围绕胞质雄性不育材料PM(不育度和不育率均达100%)及其保持系PF进行比较研究,旨在探讨不育材料PM的败育机制。对其花器官形态及田间性状进行调查；利用扫描电子显微镜观察胞质不育材料PM和PF蜜腺超微结构；利用光学显微镜和电子显微镜技术,对胞质不育材料PM及其保持系PF的花药及小孢子的显微及超显微结构进行观察；对影响结球甘蓝不育性有关的生理生化指标进行测定。具体的研究结果如下：1.结球甘蓝胞质不育材料PM及保持系PF花器官形态及田间性状调查结果是：PF的花蕾直径、花瓣长、花瓣宽、花药长和宽都显著大于PM,但花柱长度PM则极显著大于PF。PM的花蕾颜色亮黄色,不饱满。花药干瘪,瘦小,不开裂,开花后无花粉散出,花药稍高于柱头或与之齐平。PF的花蕾饱满、圆润,微绿色。随着花蕾的不断增大,花药体积随之膨大,由早期的浅黄,逐渐变为黄色,再到金黄色；成熟后,有金黄的花粉散出。花药高于柱头。2.结球甘蓝胞质不育材料PM蜜腺超微结构观察结果是：不育系的蜜腺发育正常,与保持系的组成结构相同。同样是由一对侧蜜腺和一对中蜜腺组成,侧蜜腺位于短雄蕊的内侧,呈肾形,表面凹凸不平,饱满圆滑；中蜜腺位于短雄蕊的外侧,呈乳突状,向外伸展角度大。3.结球甘蓝胞质不育材料PM花药及小孢子细胞学观察结果是：PM的败育时期发生在四分体到单核花粉粒时期,表现为绒毡层细胞高度液泡化,进而进行性加厚挤压小孢子,小孢子变形,不能形成二核花粉,最终花粉囊畸形。进一步利用透射电镜技术,从亚细胞水平上对不育材料PM的小孢子和绒毡层细胞进行观察可知,不育材料PM在花粉母细胞时期就开始表现出异常,主要表现为花粉母细胞形状不规则,排列不整齐,但仍可进行减数分裂形成二分体,进一步分化为四分体。绒毡层细胞高度液泡化解体,四分体不易分开,单核小孢子发生质壁分离的现象。同时在亚细胞水平上,也表现出绒毡层细胞进行性加厚挤压小孢子的现象,花粉囊畸形发育。而保持系PF,经过正常的细胞分裂过程,最终形成完整的花药及花粉粒结构。4.结球甘蓝胞质不育材料PM不育有关的生理生化指标分析结果是：不育系中的可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量都低于同时期的保持系；酶活性测定,不育系中SOD、CAT活性同样低于其保持系；但不育系总的丙二醛含量始终高于其保持系。不育系中POD活性早期低于保持系,随着花蕾发育逐渐上升,而保持系的POD活性逐渐下降。不育系中的游离脯氨酸含量远远低于其保持系。