不结球白菜原产中国,是南方地区普遍栽培的主要蔬菜之一,也是国内人们喜食的一种大众化蔬菜。不结球白菜为十字花科芸薹属作物,具有异花授粉特性,杂交优势十分显著,杂交种的选育已成为主要育种方法。而利用雄性不育系选育杂交种是十分经济、有效的育种途径之一。本试验结合上海地区的特定环境条件,对新发现并经选育、性状已稳定的不结球白菜雄性不育系及其保持系的生理生化特性,细胞学特性进行研究,旨在探讨和验证该不结球白菜不育系的不育机理。主要研究结果如下：1.以新选育成的不结球白菜不育新种质及其保持系为试材,对不同时期的保持系和不育系的叶片、花蕾和花朵进行可溶性蛋白质、可溶性糖、脯氨酸、O2·-、丙二醛以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)三种保护酶的测定。结果表明,在营养生长期,不育系叶片中可溶性蛋白质含量与其保持系相近,而可溶性糖和脯氨酸含量显著低于保持系的含量,而在盛花期,不育系叶片中的可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸含量都高于其保持系。同时,不育系花蕾和花朵的可溶性蛋白质,可溶性糖和脯氨酸含量低于其保持系,而O2·-和丙二醛含量高于其保持系。2.利用聚丙酰胺凝胶垂直板电泳技术,研究了不结球白菜雄性不育新种质不育系与保持系在营养生长期和盛花期的叶片、花蕾及花朵的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和酯酶(EST)同工酶谱带的差异。结果表明,在生长发育的不同时期不育系与保持系的POD、SOD及EST同工酶表达种类及表达活性之间均存在差异。在盛花期,不育系花蕾和花朵的POD都比保持系多一条特征带,叶片的SOD却比保持系少两条特征带；但EST同工酶的表达谱带无论是在叶片、花蕾还是花朵中都比保持系少。3.以不结球白菜雄性不育系及其保持系为试验材料,选择不同发育阶段的花蕾,取其花药,制成石蜡切片和超薄切片,经染色,分别在光学和电子显微镜下观察。结果表明,不结球白菜雄性不育系与保持系的花药发育有明显的不同：不育系花药发育受阻于花粉母细胞分化期,只形成1-3个药室,并形成正常的四分体小孢子,此时细胞组织逐步解体,不能形成正常的小孢子,仅形成空腔花药,最后向内皱缩、消失；保持系花粉母细胞能形成正常的四分体,进而形成小孢子,最终形成充满正常花粉粒的花药。4.以不结球白菜雄性不育新种质及其保持系为试材,在不同的时期测量叶绿素含量及各叶绿素荧光参数。结果表明,在营养生长时期叶绿素含量和各荧光参数的差异不显著；而在盛花期,叶绿素a和叶绿素b的含量以及最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学淬灭系数(qP),不育系均比其相应的保持系低；而非化学淬灭系数(qN))和光合功能限制值[L(PFD)]不育系则高于保持系。