本文以二倍体不结球白菜‘南京四月白’为材料,对其诱导、鉴定得到稳定遗传的四倍体材料。同时利用qRT-PCR技术分析低温胁迫下CBF3、COR15和ZAT10三个抗寒相关基因在二、四倍体不结球白菜P9和P8中的表达差异。从基因表达、生理生化、光合特性及农艺性状水平上分析四倍体的抗寒性及生理生长特性,为耐寒四倍体品种的生产应用提供理论依据。1、采用不同质量浓度秋水仙素对二倍体不结球白菜‘南京四月白’(Brassica campestris ssp. chinensis Makino,2n=2x=20)子叶期生长点进行点滴处理。依据形态学、解剖学和细胞学方法对处理后的植株进行倍性鉴定,获得稳定遗传的四倍体(2n=4x=40)。结果表明：以2 g·L-1浓度处理6次可获得四倍体最佳诱导效果,诱变率为8.1%。四倍体较二倍体在花器、气孔、花粉粒等方面表现明显“巨大性”。四倍体DNA相对含量在600附近,约为二倍体的两倍。2、对二、四倍体不结球白菜P9和P8进行(4±1)。C低温处理,利用qRT-PCR技术比较其在处理0、2、6、12和24 h时三个抗寒相关基因CBF3、COR15和ZAT10的表达差异；保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性及渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛含量及电导率的变化规律。结果表明：(1)qRT-PCR分析发现抗寒相关基因CBF3、COR15和ZAT10在四倍体叶片中的表达量显著高于二倍体。(2)二、四倍体的保护酶及渗透调节物质含量变化均表现为先升后降的单峰曲线,12 h时达到峰值,P8 SOD活性为3.20 U·g-1·min-1,比P9增加17.22%；POD活性达279.25 U·g-1·min-1,比P9增加19.98%；CAT活性为268.70 U·g-1·min-1,比P9增加17.08%。P8可溶性糖含量为40.12 mg·g-1,比P9增加17.28%；游离脯氨酸含量为0.24 mg·g-1,比P9增加15.31%；可溶性蛋白含量为42.67 mg·g-1,比P9增加15.89%；P8丙二醛含量为0.39mg·g-,比P9减少13.23%；P8电导率为12.80%,比P9增加32.03%。四倍体可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量始终高于二倍体,而二倍体丙二醛含量和电导率始终低于四倍体。3、在田间自然条件下对二、四倍体不结球白菜P9和P8进行叶绿素含量、光合特性、冻害指数和农艺性状比较。结果表明：(1)四倍体P8的叶绿素a、叶绿素b及叶绿素a/b均高于二倍体P9；二、四倍体净光合速率、气孔导度和蒸腾速率的动态变化趋势基本一致且四倍体P8均高于二倍体P9,差异显著。四倍体胞间C02浓度始终低于二倍体,差异显著。(2)二倍体P9冻害指数为26.0%,四倍体P8冻害指数为18.0%,差异极显著；四倍体P8抽薹期晚于二倍体P9。(3)单株质量、叶质量／叶柄质量和小区产量等9个农艺性状显著或极显著高于二倍体。(4)二、四倍体营养指标含量差异显著。四倍体材料P8中维生素C、硝态氮、干物质含量、可溶性糖和可溶性蛋白分别比二倍体材料P9高19.62%、25.23%、26.12%、19.87%和30.05%。同源四倍体对低温环境的适应性和光合产量均强于二倍体,表现出综合耐寒高产性。