A. 花椰菜種質資源的創新是怎樣的
（一）廣泛引進國外花椰菜雜交品種自交分離創新種質資源
鑒於目前國內花椰菜種質資源貧乏的現狀，直接從國外引進優良一代雜種，通過自交分離、純化，從中篩選出優良的種質資源，是最經濟、有效的獲得新種質的方法。目前國內花椰菜育種單位利用該方法已分離了大批新的種質資源和自交系，並利用這些種質資源選育出許多優良的花椰菜新品種，如白峰、津雪88、雲山1號、豐花60、廈花6號等目前生產上推廣的絕大多數品種。
（二）種內雜交創造新類型
甘藍類蔬菜的不同亞種或變種間很容易雜交，因此可以通過種內雜交方法，創造優異的種質資源甚至創造新的物種。孫德嶺等（2002）採用花椰菜（白菜花）與青花菜、花椰菜與紫花菜、紫花菜與青花菜之間雜交。其後代花球的單球重大大提高，接近於花椰菜，色澤介於父本和母本之間，而維生素C的含量接近青花菜，比花椰菜提高22%～60.6%，全糖含量比青花菜增加9.8%～33.1%（表11-1），口味甜脆，品質和口感都優於其父本和母本，通過進一步選育有望選育出新的花椰菜類型，為花椰菜家族增加新的成員。
表11-1 花椰菜新類型全糖、維生素C含量
（三）生物技術與花椰菜種質資源創新
常規育種在花椰菜種質資源創新方面起了很大的作用，但通常存在能穩定遺傳的有益基因狹窄或缺乏；多數有益基因是由許多微效基因控制，且該類基因選擇較困難以及基因型差異難以確定等問題。隨著生物技術的發展，在傳統育種工作的基礎上，可以提高育種的針對性，克服常規育種中一些難於解決的問題，進一步拓寬有益種質資源的創新和利用。目前已經有越來越多的研究者注重應用生物技術進行種質資源的創新。
1.細胞工程與花椰菜種質資源創新
（1）花葯培養和游離小孢子培養技術 20世紀60年代初，Guha和Maheshwari開創了花葯培養誘導單倍體的方法。此後花葯培養成為誘導單倍體的重要途徑之一，並且在作物育種中得到應用。在花椰菜上，王懷名（1992）對嫩莖花椰菜花葯和花粉培養中的胚胎發生進行了研究，觀察了花葯中花粉粒發育成胚狀體的過程和再生植株染色體倍性。張小玲（2002）等研究認為，磁場預處理可明顯提高花葯培養愈傷組織的誘導率。陳國菊（2004年）以5個花椰菜品種為材料進行花葯培養，獲得再生植株，並得到了種子。
由於花葯培養的方法不能排除再生植株來自體細胞的可能性，多年來使花葯培養獲得再生植株的研究進展緩慢。而採用游離小孢子培養的方法可以很好地解決這一難題，因此，游離小孢子培養的方法獲得再生植株越來越受到重視。目前該技術已陸續在芸薹屬的大白菜、不結球白菜、結球甘藍、芥藍、抱子甘藍、羽衣甘藍、大頭菜、葉芥、蕪菁甘藍和花椰菜等蔬菜上獲得成功。北京農林科學院蔬菜研究工程中心、河南農業科學院園藝研究所、天津科潤蔬菜研究所等單位先後開展了花椰菜游離小孢子培養工作，初步建立了花椰菜游離小孢子培養技術體系，在一些品種中獲得了花椰菜DH株系，培育出花椰菜優良新品種。
通過游離小孢子培養可快速、有效地獲得DH純系。DH株系具有穩定的遺傳特性，並能從親本獲得隨機排列的配子，由於游離小孢子培養能快速純合雜合親本，因此對由多基因控制的特異性狀的篩選能一步到位，明顯提高了選擇幾率，加快育種進程。耿建峰等（2002）利用游離小孢子培養產生的兩個自交不親和系配製出具有早熟、耐熱、花球潔白、品質好和抗病性強等綜合性狀優良的花椰菜DH雜交種「豫雪60」，孫德嶺（2002）對引進的國內外育種資源材料461份，利用游離小孢子培養和常規技術相結合進行種質資源的創新和對DH株系材料進行評價及鑒定，選育出「津品50」。
游離小孢子培養技術也被應用於芸薹屬遠緣及種間雜交育種中。石淑穩等（1993）分別從甘藍型油菜與諸葛菜的屬間雜種，甘藍型油菜與白菜型油菜、甘藍型油菜和芥菜型油菜的種間雜種獲得游離小孢子胚和再生植株，為芸薹屬植物遠緣及種間雜交育種建立了種質資源創新的途徑。
（2）原生質體融合技術 原生質體融合也稱體細胞融合，是兩種原生質體的雜交，它不是雌雄配子間的結合，而是具有完整遺傳物質的體細胞之間的融合，它可打破種間、屬間存在的性隔離和雜交不親和性，從而廣泛地聚合各種優良的基因，使變異幅度顯著增大，創造新的種質資源。因而此項技術越來越受到遺傳育種學家的重視。自Carlson等在1972年獲得第一株煙草體細胞雜種植株以來，該技術體系不斷完善和發展，在許多物種上細胞融合獲得成功。20世紀80年代中期已報道有15個種內組合，38個種間組合，13個屬間組合獲得體細胞雜種植株，到90年代，通過體細胞雜交技術又添加了再生植株的種內雜種14個，種間雜種62個，屬間雜種47個，並有2個科間組合的胞質雜種分化獲得再生植株。在十字花科芸薹屬中已獲得融合雜種植株有：擬南芥油菜、甘藍油菜、甘藍+白菜型油菜、白菜型油菜+花椰菜。
原生質體融合技術與常規有性雜交的差別在於：體細胞雜交中沒有減數分裂，有兩個二倍體的細胞原生質體融合產生出四倍體的雜種植株，而用同樣的親本有性雜交則只產生二倍體雜種。
原生質體融合可以獲得細胞質雜種，為培育細胞質雄性不育、抗除草劑等花椰菜品種提供了一條育種新途徑。目前，通過有性雜交、回交轉育的花椰菜細胞質雄性不育類型主要是Ogura胞質雄性不育類型和Polima胞質雄性不育類型。而利用常規育種轉育年限一般需要6～11年，利用原生質體融合技術轉移細胞質雄性不育基因可以克服有性回交轉育所帶來的年限長或雜交不親和等問題，為花椰菜雜種優勢的有效利用開辟了新的途徑。惠志明（2005）進行了利用原生質體融合技術向花椰菜轉移Ogura蘿卜胞質雄性不育的研究，獲得了花椰菜與Ogura蘿卜胞質甘藍型油菜種間體細胞雜種植株。由此可見，原生質體融合技術已經應用於花椰菜不育性的研究領域，已獲得了大量的雄性不育轉育植株，是一條培育雄性不育新種質行之有效的途徑。
通過原生質體融合可以克服遠緣雜交不親和性，轉移野生品種的抗逆性。花椰菜生產中常常遭受病蟲害的威脅，而現有育種材料中存在的抗病、抗逆基因，由於長期的人工培育定向選擇已日益狹窄，遠不能滿足進一步提高品種對病害及逆境多抗性的需要。增強對野生材料優異抗性基因的利用，是進一步創新育種基礎材料的有效途徑。蔬菜野生類型在長期自然選擇下形成了高度的抗病性，通過與野生類型進行遠緣雜交，可以大幅度提高現有品種的抗病性和抗逆性，但是遠緣雜種通常表現不親和性，嚴重限制了其在品種改良中的應用。利用原生質體融合技術得到的不對稱雜種可以克服遠緣雜交不親和性轉移野生種抗性。姚星偉（2005）利用原生質體非對稱融合技術向花椰菜中轉移野生種抗逆性狀（供體Brassica spinescens具有光合效率高，抗白銹病、蚜蟲、黑斑病和耐鹽等優良特性），試驗共獲得17株雜種，其抗逆性在進一步鑒定中。可以看出，育種工作者越來越重視野生資源的發掘利用，生物技術中的細胞工程與分子生物學手段相結合是現階段利用野生資源的有效途徑。
利用原生質體融合技術可以轉移某些品種優良品質性狀，為改良花椰菜的營養品質提供新的途徑。蔬菜的高產、優質一直是人們所追求的目標。P.S.Jourdan（1989）利用花椰菜與具有除草劑抗性的Brassica napus進行原生質體融合試驗，獲得了具有高抗除草劑特性的雜種植株。B.Navratilove等（1997）以花椰菜和抗根瘤病的Armoracia rusticana為試驗材料，利用原生質體融合技術，獲得了花椰菜與Armoracia rusticana體細胞雜種植株。Hu（2002）用Brassica napus和具有亞油酸和軟脂酸含量高的Orychophragmus violaceus進行體細胞融合試驗，通過原生質體融合試驗得到的雜種植株不但亞油酸和軟脂酸含量升高，而且芥子酸的含量明顯下降，顯著改善品種品質。
2.分子標記技術與花椰菜種質資源創新
利用易於鑒定的遺傳標記輔助選擇是提高選擇效率和降低育種盲目性的重要手段。近20年迅速發展起來的分子標記技術給作物育種提供了新的途徑。運用DNA分子標記可以進行早期選擇，提高選擇的准確度和育種效率，有助於縮短育種周期。
（1）利用分子標記技術篩選自交不親和系 自交不親和性是高等植物為實現異花授粉受精和遺傳重組而形成的一種重要的遺傳特性，國內外學者對自交不親和性的遺傳機製做了大量研究。據Lewis（1979）報道，已在74個科的被子植物中發現了自交不親和性。國內利用分子標記技術篩選自交不親和系的研究也有所報道，黃聰麗（2001）應用RAPD分析方法，得到了與花椰菜自交不親和性相關的差異片段。宋麗娜（2005年）運用RAPD和ISSR分子標記技術，分離到鑒別自交不親和性的連鎖標記。
（2）利用分子標記技術鑒定抗病種質資源 張峰（1999）利用AFLP技術在一對花椰菜抗、感黑腐病的近等基因系中篩選到4個與抗黑腐病基因緊密連鎖的標記。劉松（2002）用天津科潤蔬菜研究所抗黑腐病近等位基因系C712和C731作為材料，篩選出與花椰菜抗黑腐病基因RXC連鎖的RAPD標記OP224/1600，將其轉化成更加穩定的SCAR標記，可快速准確篩選抗病材料。古瑜（2007年）以花椰菜抗病和感病近等基因系為實驗材料，對花椰菜抗病和感病近等基因系基因組進行了ISSR分析，得到3個與抗病基因有關的分子標記ISSR11000、ISSR21500和ISSR18700，可進一步應用於分子標記輔助育種。此外，利用cDNA-AFLP技術對致病菌脅迫的花椰菜抗黑腐病系進行差異表達分析，初步得到一個與抗黑腐病相關的基因片段，並證實該片段是受誘導的與誘導系統抗性（ISR）信號傳導有關的基因片段。此外，利用同源序列候選基因法和NBS profiling方法，在抗病系中得到2個抗病基因同源序列RGA330-7和NBS5-100，序列分析表明這兩個片段可能與花椰菜抗黑腐病基因有關。進一步將兩個RGA推測的蛋白序列與7個已知植物抗病基因的蛋白序列進行比較，構建了分子進化樹。聚類結果表明，本研究得到的兩個RGA片段應屬於non-TIR-NBS-LRR型。最後，利用表觀遺傳學的分析方法，對致病菌脅迫前後基因組中胞嘧啶甲基化水平和甲基化模式的變異進行分析，從基因表達調控的角度探討了抗黑腐病的分子機制。
（3）利用分子標記技術檢測遺傳變異 突變既可以發生在整個基因組，也可以發生於特定的基因或基因簇、結構基因、調節基因，以及單個核苷酸等。突變既可以自發也可以人工誘變在不用誘變劑處理的培養植物細胞中，突變體頻率一般為10-5～10-8，用誘變劑處理，可增至10-3，但誘變劑常會引起育性降低等副作用。Leroy（2000，2001）等利用花椰菜下胚軸進行組織培養，用ISSR方法檢測了愈傷組織形成過程、胞增殖過程以及成苗後的再生植株等各階段的植株間多態性，認為組織培養誘導的再生植株具有遺傳多態性，證明組織培養可誘發與篩選遺傳變異。
（4）利用分子標記技術篩選花椰菜雄性不育種質資源 植物雄性不育是一種不能產生有活力花粉的遺傳現象，在植物界中廣泛存在，目前已在43科162個屬320個種的617個品種或種間雜種中發現了雄性不育現象，它在作物雜種優勢利用上具有重要價值。
Chunguo Wang（2006）以花椰菜雄性不育品種NKC-A和恢復系NKC-B為材料，利用引物P6+/P6-進行PCR擴增，發現了一條300bp的差異片段，此片段可以作為鑒別雄性不育系的分子標記。王春國（2005）利用同源序列的候選基因法，通過檢索NCBI核酸以及蛋白資料庫，獲得花椰菜kndx612細胞質雄性不育相關的基因或開放讀碼框，初步結果顯示試驗所用不育花椰菜胞質亦可能為Ogura型，為進一步從分子水平研究和利用花椰菜雄性不育基因提供了條件。
（5）花椰菜遺傳連鎖圖譜的構建及在育種中的應用 遺傳連鎖圖譜是指以染色體重組交換率為相對長度單位，以遺傳標記為主體構成的染色體線狀連鎖圖譜，分子標記遺傳連鎖圖表示各標記所對應的DNA片段在染色體上的相對位置，是分子標記運用於作物遺傳育種的基礎，構建分子標記連鎖圖的理論基礎是染色體的交換和重組。自1986年以來，主要農作物都已建立了以RFLP為主的分子遺傳圖譜，分子標記連鎖圖，是進行基因定位、基因克隆、輔助選擇進行作物設計育種的技術平台。在遺傳學理論、功能基因組學以及遺傳育種等領域已顯示出了十分重要的作用。
Li（2001年）等利用SRAP、AFLP技術對86個羽衣甘藍×花椰菜的RI作圖，此圖由130個SRAP標記和120個AFLP技術構成，這些標記非常平均地分布在9個連鎖群，覆蓋2165cM。古瑜（2007年）利用AFLP和NBS profiling兩種方法，以花椰菜品種間雜交F2代為作圖群體，構建了第一張花椰菜遺傳連鎖圖譜。該圖譜包括9個連鎖群，連鎖群的總長度為668.4cM，相鄰標記間的平均圖距為2.9cM，在所包含的234個AFLP標記和21個NBS標記中NBS標記分布於8個連鎖群且在基因組中成簇排列。該圖譜通過提供可能的抗性基因位點，對進一步得到抗性基因很有幫助。同時研究RGA在整個花椰菜基因組中的分布與組成，也為了解抗性基因的分布與演化提供參考。進一步可用於分子標記輔助育種。
（6）花椰菜不同花色種質資源的創新 近年來，利用基因工程技術已經獲得了許多傳統園藝技術難以獲得的新品種，如紫色、白色以及紫白相嵌的3種不同顏色的矮牽牛花。而這些技術通常要求對相關基因有所了解，以獲得目的基因的cDNA，然後將這些外源基因導入目標植物中，達到改變花色、花型等目的。Crisp等利用遺傳上一致的白色花球品種和綠色品種雜交，從雜交後代遺傳表現提出一種模型：Wiwi基因控制白色對黃色是顯性，非獨立共顯性基因gr1gr2表現為綠色。Dickson報道了在埃及引進的花椰菜品種PI 183214，即便完全暴露於陽光下，花球也是純白色的。並認為是由2或3對顯性基因控制的。Singh等報道了由兩對基因控制的可以遮蓋住花球的葉片，以防止陽光照射引起的花球變色。李凌等（2000）對花椰菜黃花和白花的近等基因系進行了研究，篩選到了一個白花株系的特異帶，通過Northern點雜交初步鑒定其為白花株系所特有，同時利用Smart cDNA-AFLP銀染技術對花椰菜黃花近等基因系的mRNA進行了分析，其中2對引物的3條帶在2個表達基因文庫之間存在多態性，其中一條與白花品系共分離；篩選到一條白花株系的差異片段，本研究為克隆與花色相關基因奠定了基礎。
3.轉基因技術與花椰菜種質資源創新
轉基因技術的發展對加速創新花椰菜種質資源具有重要意義。目前，已育成一大批雄性不育、抗病、抗蟲、品質優良的花椰菜新品種，並產生了很大的社會和經濟效益。
（1）花椰菜雄性不育種質資源創新 近年，花椰菜雄性不育研究取得了進展，已從中找出一些與不育相關的基因或者嵌合體。這對進一步闡明花椰菜雄性不育發生的分子機理，指導新不育系的培育打下了基礎。Bhalla（1998）把與花粉相關的基因Bcp1整合到質粒PBI101中，通過根瘤農桿菌介導轉入花椰菜子葉中，獲得了50%花粉不育的花椰菜不育新種質。
（2）花椰菜抗病蟲種質資源創新 在花椰菜抗病基因的克隆和轉移方面也有報道，張桂華等（2001）以花椰菜栽培品種「春秋」為試驗材料，在攜帶CaMV Bari-1基因Ⅵ的根瘤農桿菌菌種GV3101的介導下，獲得了經篩選轉化的花椰菜轉基因幼苗，為培育抗花椰菜花葉病毒型品種提供可能。
花椰菜轉基因抗蟲研究中最常用的外源基因有兩種：內毒素（Bt）基因和豇豆胰蛋白酶抑制劑（CpTI）基因，這兩種基因已經成功轉入花椰菜中，為利用轉基因技術創新花椰菜種質資源提供了寶貴經驗。
華學軍（1992）、蔡榮旗（2000）、徐淑平（2002）、周煥斌（2003）等都利用農桿菌介導將Bt基因轉入花椰菜中，成功獲得了轉基因植株。
CpTI基因屬於Bowman-birk型絲氨酸蛋白酶抑制劑，能抑制包括鱗翅目、鞘翅目、直翅目等多種害蟲中腸中胰蛋白酶的活性，具有廣譜抗蟲性。呂玲玲（2004）通過根瘤農桿菌介導，將豇豆胰蛋白酶抑制劑（CpTI）基因整合到花椰菜植株的基因組中，對鱗翅目蟲害青蟲的生長發育有一定的抑製作用。徐淑平（2002）用根癌農桿菌介導的遺傳轉化法將Bt基因和豇豆胰蛋白酶抑制基因（CpTI）導入花椰菜，獲得了轉基因花椰菜植株。Ding（1998）等利用農桿菌介導，從當地甘薯中分離得到的抗蟲基因TI轉入花椰菜中，結果表明，轉基因植株比對照植株抗蟲效果明顯。
（3）與花椰菜花球性狀有關的突變基因的研究進展 Bowman（1993）等首先在擬南芥中發現了花球突變體cauliflower。隨後Kempin SA（1995）等從擬南芥中分離得到兩個與花的分生組織活性有關的CAULIFLOWER和APETALA1基因，研究表明：其功能為轉錄因子。同時對花椰菜栽培種中該基因的同源基因研究發現：花椰菜中其同源基因是無功能的。這暗示了花椰菜肉質花序形態的形成機理與該基因密切相關。Purugganan（2000）等研究了野生型和栽培型花椰菜中CAL基因的多態性，發現野生型和栽培型CAL基因存在差異，栽培型花椰菜中該基因的第五個外顯子有一個等位基因位點發生了突變。Lee B.Smith（2000）以BoCAL和BoAP1兩個隱性等位基因在特殊位點上的分離為切入點，研究了花椰菜花球的起源和進化過程，得到花球發育的遺傳模式，認為：BoCAL-a等位基因與離散花序的形態之間存在很強的相關性。以上的結果都表明：CAL基因的突變抑制花分生組織發育，這是花椰菜花球形成的遺傳基礎。趙升等（2003）、曹文廣（2003）、李小方（2000）通過把甘藍BoCAL基因轉入花椰菜中，轉基因花椰菜不能形成花球，證實外源基因BoCAL能夠部分補償花椰菜BobCAL基因功能的喪失，部分恢復花椰菜的花球表型。因此可以通過控制BoCAL基因的突變程度和基因的表達水平，調節花球的發生時間和發育速度，從而為培育結球緊實度高的花椰菜新品種提供新的途徑。
在生產實際中，花球採收後，其內源激素和營養成分的變化造成內在品質逐漸降低，嚴重的影響產品的商品性和食用的營養價值。花球的衰老首先出現在萼片的葉綠素喪失。乙烯的合成與葉綠素的喪失以及隨後的黃化成因果關系。ACC氧化酶（ACO）是乙烯合成的一個限速酶，並且ACO基因的表達調控著乙烯的生成速率。從基因上對ACO基因的表達進行調控，可延緩乙烯的生成，這已經在許多作物上獲得成功。陳銀華（2005年）根據親緣關系較近的幾種作物ACC氧化酶氨基酸序列，設計一對簡並引物，從花椰菜基因組中獲得長1202bp的候選片段，並獲得花椰菜抗衰老的新材料。
B. 菜薹種質資源創新有哪些方面
一、傳統方法在菜薹種質創新中的應用
現有菜薹種質資源主要來源於常規途徑，常規技術中應用最多的方法是系統選育法，即根據育種目標對原始材料中的不同株系進行多次選擇、比較鑒定，篩選出優良的種質。利用這種方法，廣東省廣州市蔬菜科學研究所選育出四九心-19號，四九心-20號，其中四九心-19號產量比四九心增產1950～3900kg/ km2，葉色較深綠，主薹高度增加6～8cm，除耐熱、耐濕外，還較耐霜霉病和菌核病，是目前菜薹常規品種中種植面積最大的早熟品種之一。十月紅菜薹則是由胭脂紅中發現的優良單株經過系譜選育而得，曾是湖北省的主栽品種，且被推廣到長江流域各省。
華南農業大學植保系篩選出抗病毒病品種60天特青，然後對60天特青經單株選擇的20多個不同株系進行田間比較，選出代號為8722的中花菜心品種，後來又對8722菜心進行優質、豐產、耐病毒病的系統選育，篩選出8722選菜心新品種。
油綠50天菜心則是利用四九菜心與50天菜心雜交選育的151菜心為母本，以60天菜心為父本，雜交後經過連續8代自交選育而成（張華等，2005）。
張華等（2005）於1999年利用遲心2號與60天油青菜心雜交，經連續6代自交系選出葉薹油綠、商品性較理想的油綠701品種。
雄性不育是高等植物中普遍存在的一種現象，十字花科芸薹屬作物雜種優勢明顯，採用雄性不育系制種是此屬作物利用雜種優勢的主要途徑之一。回交轉育是獲得優良雄性不育系的最常用的方法。李大忠（2002）從福州市地方菜薹品種七葉心自交後代中發現不育株。經過一代測交，三代回交後，不育株率穩定在50%左右，獲得雄性不育兩用系66A。用66A與小白菜雜交，雜種一代的一般性狀偏向小白菜，表現出較強的生長優勢，尤其是可食用部分較父母本增長了1～2倍；品質卻偏向菜薹，略帶甜味，柔軟可口。趙利民等（2005）以大白菜CM S341127為不育胞質供體，以柳州早菜薹為受體，通過雜交、連續回交方法育成菜薹胞質雄性不育系TC12321。TC12321植株生長發育正常，不育性穩定，雌蕊功能正常，蜜腺發育健全，自然授粉結實良好，經濟性狀優良，配合力高，綜合抗病性強。許明等（2003）利用大白菜核不育系9810721 作為不育源，以紫菜薹ZB3 為目標親本，經過雜交、自交、兄妹交等轉育手段，將雄性不育基因轉育到紫菜薹中，獲得紫菜薹「甲型」兩用系、臨時保持系和雄性不育系。而且筆者採用同樣的方法，將核不育基因向菜薹品種轉育，得到了含有早-49遺傳基因的新甲型兩用系、臨時保持系和雄性不育系（許明等，2006）。王玉剛等（2005）亦通過雜交、自交等方法，將白菜雄性核不育性向菜薹可育品系03S001（翡翠油青菜心）中轉育，獲得了新的菜薹100 %核不育系及其相應的甲型兩用系和臨時保持系。
二、遠緣雜交在菜薹種質創新中的應用
菜薹和油菜的AA組染色體相同，且其種間雜交有低度育性，為將油菜雄性不育基因轉育到菜薹上提供了條件。劉勝洪等（2006）的試驗表明：雜交後代的花葯不育率為F1代＜BC1代＜BC3代，在BC3代群體植株中，不育率為94.60%，接近BC2代植株不育率水平，說明在不斷的回交過程中，植株的不育率越來越高並相對穩定。
晏儒來、向長萍等（2000）於1988年開始向紫菜薹轉育波里馬油菜雄性不育系，以甘藍型油菜和紫菜薹的雜種作母本，最初用大股子作轉育親本，經過4年6代的轉育選擇，於1992年秋從240個測交種中獲得不育率達100%且性狀相對穩定的材料3 份，即0-1、0-2-2、28-9 及其相應的保持系5 -1-4、5-1-3 和29-4-2。為了改良上述不育系的綜合性狀，1995年以抗病、早熟、耐熱和菜薹無苦味為主要改良目標性狀，選用了OF 系統（十月紅2號×四九菜心）的一些早熟株系和十月紅2號的一些株系為轉育親本。選用9405的F2 中19個不育株作母本雜交，在後代中堅持選不育率高的測交種，再從中選不育性徹底，生長勢較強，早、中熟，抗病性強，且無苦味的不育株。經過3年6 代的選擇，於1997年秋育成不育率達100%且綜合性狀較好的不育系9617、9630、9631 及其相應的保持系。其中9617 自播種至開始採收為40～45d，9630 為50d，9631 為55d左右。
劉自珠（1996）利用甘藍型油菜雄性不育株為不育源、菜薹為轉育父本，通過種間雜交、連續回交，選育出菜薹胞質雄性不育系002-8-20A及相應的保持系049-20B。該不育系結實正常，不育株率和不育度達到93%以上，已用於雜種一代組合的配製。
張成合等（2003）將菜薹同源三倍體與二倍體相互雜交，3x×2x的結籽率為34.78%，2x×3x的結籽率為26.17%。經染色體檢查，雜交子代植株絕大多數為非整倍體，其中三體植株佔33.3%（3x×2x）和40.70%（2x×3x）。經細胞學鑒定和核型分析，從三體植株中初步鑒定出三體3、三體7、三體8和三體9 等4 種初級三體。這些都是難得的遺傳材料。
黃邦全等（1999）通過種間雜交將Ogura 蘿卜雄性不育細胞質導入了紫菜薹，通過連續回交獲得了葉色正常、蜜腺正常的紫菜薹Ogura細胞質雄性不育系。黃邦全（2002）以Ogura細胞質雄性不育紫菜薹（AA，2n=20）為母本，以不同蘿卜品種（RR，2n=18）為父本進行雜交，獲得了大量的屬間雜種。雜種F1幼苗在低溫下子葉及真葉均不缺綠，以紅蘿卜為父本獲得的雜種F1植株葉柄、葉脈呈紫紅色；以白蘿卜為父本獲得的雜種F1植株葉柄和葉脈不呈紫紅色。所有的雜種F1植株都開白花，蜜腺正常。雄配子高度不育，但是雌配子具有部分育性。雜種F1花粉母細胞的染色體數目為預期的2n=19，染色體平均配對構型為15.53Ⅰ＋1.34Ⅱ＋0.25Ⅲ＋0.01Ⅳ，多數染色體以單價體的形式存在，但也有一些二價體、三價體甚至四價體，最多達到6Ⅰ＋3Ⅱ＋1Ⅳ，參加配對的染色體數達13條，表明A染色體組和R染色體組具有一定的同源性，蘿卜染色體上的有利基因可以通過部分同源重組或者代換進入到紫菜薹中。同時，在F1中發現了2株染色體自然加倍的雙二倍體。雙二倍體與未加倍的雜種F1都表現為父本蘿卜的白花性狀，蜜腺正常，低溫下子葉不黃化。雖然雙二倍體在減數分裂過程中能形成具有19條染色體的配子，雙二倍體的花葯比未加倍的雜種F1發育要好得多，但是雙二倍體的育性還是低於未加倍的雜種F1。盡管未加倍的雜種F1在減數分裂時多數染色體以單價體的形式存在，同時也有二價體、三價體甚至四價體的形成，並且存在落後染色體和染色體橋。
黃邦全（2002）以OguraCMS紫菜薹×蘿卜雜種F1（AR，2n=19）為母本，以甘藍型油菜（AACC，2n=38）為父本進行雜交，獲得了8 株雜種植株。其中1株（PRN-1）的花色為嵌合體，該植株上的花多為黃色，但是也有乳白色花，另外還有1朵花甚至1個花瓣上同時具有黃色和白色區域，其餘3株（PRN-2、PRN-3、PRN-4）都開白花。PRN-4的花葯開花前退化，其餘3株都可以看到3～6枚花葯，能夠產生部分花粉，但是PRN-2的花粉不能被I2-KI溶液染色。PRN-2具有4個蜜腺，PRN-1和PRN-3具有2個蜜腺，PRN-4無可見蜜腺。在低溫下，PRN-2葉色正常，其餘3株幼葉表現不同程度缺綠。PRN-1的染色體數目為2n=38，PNR-2的染色體數目為2n=35，PRN-3的染色體數目為33，PRN-4的染色體數目未能確定。它們的染色體平均配對構型各不相同。與甘藍型油菜回交後，PRN-1、PRN-2、PRN-3 植株各自產生了一定數量的種子，而PRN-4則未產生種子。
梁紅等（1994）用雜種胚離體培養的方法獲得了菜薹與甘藍的正反交F1代。雜種一代的一般性狀介於兩親本之間，偏向父本，並表現出強烈的生長優勢。其蛋白質含量普遍超親，游離氨基酸含量和還原糖含量介於兩親本之間，或超過高親親本。
鄭岩松等（2003）研究了芥藍以及芥藍×菜薹種間雜種後代對蕪菁花葉病毒（TuMV）油菜株系的抗性。結果表明，芥藍對廣東省廣州地區TuMV油菜株系具有近於免疫的抗性。芥藍×菜薹種間雜種回交後代抗TuMV油菜株系的選擇效應受回交親本影響很大：用抗病品種與雜種回交的後代，經兩次系統選擇後，已獲得16個經濟性狀較好的抗病品系；但用感病品種與雜種回交兩代之後，抗病性明顯下降。
三、物理化學誘變在菜薹種質創新中的應用
誘變育種是利用理化因素誘發植物發生變異，通過選擇育成新品種的方法。
尚愛芹等（1999）利用不同濃度的秋水仙素對二倍體菜薹種子和幼苗生長點進行不同時間長度的浸泡，結果表明，用0.1%秋水仙素水溶液處理幼苗生長點48h的誘變效果最好，誘變率可達26.67%，浸泡種子效果不佳，最高誘變率僅為4.0%。四倍體植株結籽率較二倍體明顯降低，平均達42.3%，而八倍體植株幾乎是完全不育的。隨著染色體組的增加，花粉粒大小和葉片保衛細胞中的葉綠體數均顯著增加，與二倍體（CK）比較，四倍體植株生長旺盛，花薹的產量和品質均有所提高。
廖飛雄等（2001）利用60Co-γ射線輻射菜薹種子，發現對預先浸泡1h的菜薹種子來說，適宜的處理劑量為200～300Gy。廖飛雄等（2003）對60Co-γ射線輻射後的菜薹器官進行離體培養時，發現對菜薹種子的適宜輻射劑量是200Gy左右，經過催芽的種子適宜劑量為50～100Gy，離體培養莖尖可用40～70Gy。
四、生物技術在菜薹種質創新中的應用
（一）體細胞變異體離體篩選
組織培養得到的再生植株以一定頻率發生變異是一種普遍的現象，這便是利用植物體細胞變異體離體選擇法對作物現有品種進行有限的修飾與改良的基礎。通過這種方法，已成功地篩選出耐鹽水稻、抗稻瘟病細胞突變體、抗除草劑大豆等一系列有價值的突變體，在作物遺傳改良方面發揮了重要作用。在植物耐熱性篩選研究中與傳統的耐熱性選擇方法相比，離體篩選方法具有不受季節和氣候條件限制、變異范圍廣、選擇群體大、節省土地和人力等特點，可顯著提高種質資源創新的效率。
何曉明等（1999）進行了菜薹耐熱性離體篩選的研究，結果表明，耐熱性不同的菜薹品種對離體培養中的熱脅迫反應亦有所差異，35℃培養30d的無菌苗存活率可以作為菜薹耐熱離體篩選的選擇指標。通過熱脅迫交替選擇，從熱敏菜薹品種中，初步篩選出3個耐熱無性系A -2、B -1、B -8。這些無性系耐熱品系在熱脅迫中的莖尖存活率基本保持在60%～80%，而未經篩選的無性系莖尖的存活率平均僅為20. 83%，因此經過篩選的無性系的耐熱性有了明顯改善。同時還發現，經9 代培養和4次熱脅迫篩選，這3個無性系的耐熱性均表現比較穩定，表明這種耐熱性可以在無性繁殖過程中傳遞下去。通過熱脅迫選出的無性系其莖尖繁殖系數也較原群體有所提高。
廖飛雄等（2003）在離體篩選耐羥脯氨酸變異的研究中，發現對菜薹莖尖和愈傷組織來說，經0.3mg/ml的羥脯氨酸3～4個周期篩選後，可獲穩定抗性株系。菜薹種子萌發後的幼苗在1.0mg/ml濃度上，經4個世代連續篩選可獲抗性株系。3mg/ml濃度可用於幼苗的前期淘汰。入選系耐羥脯氨酸的能力和耐熱性提高。廖飛雄等（2004）利用「六十天特青，離體篩選出的一個菜薹耐羥脯氨酸選擇系Hypr01，發現在人工氣候箱模擬栽培高溫逆境下，Hypr01和未經選擇的六十天特青相比，有較強的耐熱性。
（二）基因工程
徐秉芳等（1996）研究報道紫菜薹的花粉經低溫水合、熱激、滲激三步程序，分離出大量具萌發能力的脫外壁花粉，脫外壁率可高達60%以上。在含有碳源與氮源及Roberts 培養基鹽成分的鹼性PEG培養基中，首次使芸薹屬脫外壁花粉萌發，萌發率可達41%。這使得利用花粉作為外源基因的媒介進行植物遺傳的轉化有了重要的突破。
施華中（1995）以花粉特異啟動子Zm13-260 控制的Gus 基因作為報告基因，用電激法分別轉化紫菜薹花粉原生質體和花粉粒，通過瞬間表達檢測，比較了二者的轉化效果。結果表明，花粉原生質體的電激導入效果比花粉粒高，前者的Gus 基因瞬間表達水平遠遠高於後者，Gus 基因活性是後者的10倍。並探討了Gus 基因在不同發育時期花粉原生質體中的時序表達特性，花粉愈幼嫩，Zm13 的啟動活性愈低。
張國裕等（2006）以建立的菜薹高頻再生體系為基礎，利用GUS染色組織分析法研究了根癌農桿菌菌株、乙醯丁香酮（A S）、預培養時間、浸染時間和共培養時間等因素對菜薹（B rassica camp estris L. var. pchinesis）子葉遺傳轉化的影響，探討了適宜菜薹轉化的卡那黴素與抑菌抗生素使用濃度。結果表明，農桿菌菌株A GL0 對菜薹的浸染能力最強，添加乙醯丁香酮有利於菜薹轉化；子葉外植體預培養2d 後浸染（菌液濃度OD 600值為0.8）15min，共培養2d，然後轉移到含15mg/L 卡那黴素和100mg/L T icarcillin 的篩選培養基上，進行轉化植株的再生，植株再生率及外植體GUS 陽性率均較高，是較優的轉化條件；該試驗共獲得8 株轉化植株，轉化率達2.44%，經PCR分析和Southern 雜交檢測表明，Gus基因已整合進入菜薹基因組。
張揚勇等（2003）通過對農桿菌介導法將韌皮部特異表達啟動子RSs-1（Rice sucrose synthase-1，水稻蔗糖合成酶）與雪花蓮凝集素（Galanthus nivalid agglutinin，GNA）基因構成的嵌合基因轉化菜薹，獲得轉基因植株。該試驗目的是利用雪花蓮凝集素對刺吸式昆蟲有較好的抗蟲效果，採用延遲篩選抗生芽的方式，最終得到了抗生植株，並通過了分子檢測。
通過基因工程的手段進行菜薹種質的創新還剛剛起步，隨著菜薹轉基因體系的逐步完善以及克隆的有用基因越來越多，該技術在菜薹種質改良中的應用將越來越廣泛。