一、传统方法在菜薹种质创新中的应用
现有菜薹种质资源主要来源于常规途径，常规技术中应用最多的方法是系统选育法，即根据育种目标对原始材料中的不同株系进行多次选择、比较鉴定，筛选出优良的种质。利用这种方法，广东省广州市蔬菜科学研究所选育出四九心-19号，四九心-20号，其中四九心-19号产量比四九心增产1950～/km2，叶色较深绿，主薹高度增加6～8cm，除耐热、耐湿外，还较耐霜霉病和菌核病，是目前菜薹常规品种中种植面积最大的早熟品种之一。十月红菜薹则是由胭脂红中发现的优良单株经过系谱选育而得，曾是湖北省的主栽品种，且被推广到长江流域各省。
华南农业大学植保系筛选出抗病毒病品种60天特青，然后对60天特青经单株选择的20多个不同株系进行田间比较，选出代号为8722的中花菜心品种，后来又对8722菜心进行优质、丰产、耐病毒病的系统选育，筛选出8722选菜心新品种。
油绿50天菜心则是利用四九菜心与50天菜心杂交选育的151菜心为母本，以60天菜心为父本，杂交后经过连续8代自交选育而成（张华等，2005）。
张华等（2005）于1999年利用迟心2号与60天油青菜心杂交，经连续6代自交系选出叶薹油绿、商品性较理想的油绿701品种。
雄性不育是高等植物中普遍存在的一种现象，十字花科芸薹属作物杂种优势明显，采用雄性不育系制种是此属作物利用杂种优势的主要途径之一。回交转育是获得优良雄性不育系的最常用的方法。李大忠（2002）从福州市地方菜薹品种七叶心自交后代中发现不育株。经过一代测交，三代回交后，不育株率稳定在50%左右，获得雄性不育两用系66A。用66A与小白菜杂交，杂种一代的一般性状偏向小白菜，表现出较强的生长优势，尤其是可食用部分较父母本增长了1～2倍；品质却偏向菜薹，略带甜味，柔软可口。赵利民等（2005）以大白菜为不育胞质供体，以柳州早菜薹为受体，通过杂交、连续回交方法育成菜薹胞质雄性不育系。植株生长发育正常，不育性稳定，雌蕊功能正常，蜜腺发育健全，自然授粉结实良好，经济性状优良，配合力高，综合抗病性强。许明等（2003）利用大白菜核不育系作为不育源，以紫菜薹ZB3为目标亲本，经过杂交、自交、兄妹交等转育手段，将雄性不育基因转育到紫菜薹中，获得紫菜薹“甲型”两用系、临时保持系和雄性不育系。而且笔者采用同样的方法，将核不育基因向菜薹品种转育，得到了含有早-49遗传基因的新甲型两用系、临时保持系和雄性不育系（许明等，2006）。王玉刚等（2005）亦通过杂交、自交等方法，将白菜雄性核不育性向菜薹可育品系（翡翠油青菜心）中转育，获得了新的菜薹100%核不育系及其相应的甲型两用系和临时保持系。
二、远缘杂交在菜薹种质创新中的应用
菜薹和油菜的AA组染色体相同，且其种间杂交有低度育性，为将油菜雄性不育基因转育到菜薹上提供了条件。刘胜洪等（2006）的试验表明：杂交后代的花药不育率为F1代＜BC1代＜BC3代，在BC3代群体植株中，不育率为94.60%，接近BC2代植株不育率水平，说明在不断的回交过程中，植株的不育率越来越高并相对稳定。
晏儒来、向长萍等（2000）于1988年开始向紫菜薹转育波里马油菜雄性不育系，以甘蓝型油菜和紫菜薹的杂种作母本，最初用大股子作转育亲本，经过4年6代的转育选择，于1992年秋从240个测交种中获得不育率达100%且性状相对稳定的材料3份，即0-1、0-2-2、28-9及其相应的保持系5-1-4、5-1-3和。为了改良上述不育系的综合性状，1995年以抗病、早熟、耐热和菜薹无苦味为主要改良目标性状，选用了OF系统（十月红2号×四九菜心）的一些早熟株系和十月红2号的一些株系为转育亲本。选用9405的F2中19个不育株作母本杂交，在后代中坚持选不育率高的测交种，再从中选不育性彻底，生长势较强，早、中熟，抗病性强，且无苦味的不育株。经过3年6代的选择，于1997年秋育成不育率达100%且综合性状较好的不育系9617、9630、9631及其相应的保持系。其中9617自播种至开始采收为40～45d，9630为50d，9631为55d左右。
刘自珠（1996）利用甘蓝型油菜雄性不育株为不育源、菜薹为转育父本，通过种间杂交、连续回交，选育出菜薹胞质雄性不育系及相应的保持系。该不育系结实正常，不育株率和不育度达到93%以上，已用于杂种一代组合的配制。
张成合等（2003）将菜薹同源三倍体与二倍体相互杂交，3x×2x的结籽率为34.78%，2x×3x的结籽率为26.17%。经染色体检查，杂交子代植株绝大多数为非整倍体，其中三体植株占33.3%（3x×2x）和40.70%（2x×3x）。经细胞学鉴定和核型分析，从三体植株中初步鉴定出三体3、三体7、三体8和三体9等4种初级三体。这些都是难得的遗传材料。
黄邦全等（1999）通过种间杂交将Ogura萝卜雄性不育细胞质导入了紫菜薹，通过连续回交获得了叶色正常、蜜腺正常的紫菜薹Ogura细胞质雄性不育系。黄邦全（2002）以Ogura细胞质雄性不育紫菜薹（AA，2n=20）为母本，以不同萝卜品种（RR，2n=18）为父本进行杂交，获得了大量的属间杂种。杂种F1幼苗在低温下子叶及真叶均不缺绿，以红萝卜为父本获得的杂种F1植株叶柄、叶脉呈紫红色；以白萝卜为父本获得的杂种F1植株叶柄和叶脉不呈紫红色。所有的杂种F1植株都开白花，蜜腺正常。雄配子高度不育，但是雌配子具有部分育性。杂种F1花粉母细胞的染色体数目为预期的2n=19，染色体平均配对构型为15.53Ⅰ＋1.34Ⅱ＋0.25Ⅲ＋0.01Ⅳ，多数染色体以单价体的形式存在，但也有一些二价体、三价体甚至四价体，最多达到6Ⅰ＋3Ⅱ＋1Ⅳ，参加配对的染色体数达13条，表明A染色体组和R染色体组具有一定的同源性，萝卜染色体上的有利基因可以通过部分同源重组或者代换进入到紫菜薹中。同时，在F1中发现了2株染色体自然加倍的双二倍体。双二倍体与未加倍的杂种F1都表现为父本萝卜的白花性状，蜜腺正常，低温下子叶不黄化。虽然双二倍体在减数分裂过程中能形成具有19条染色体的配子，双二倍体的花药比未加倍的杂种F1发育要好得多，但是双二倍体的育性还是低于未加倍的杂种F1。尽管未加倍的杂种F1在减数分裂时多数染色体以单价体的形式存在，同时也有二价体、三价体甚至四价体的形成[52石斛网www.52shihu.com]，并且存在落后染色体和染色体桥。
黄邦全（2002）以紫菜薹×萝卜杂种F1（AR，2n=19）为母本，以甘蓝型油菜（AACC，2n=38）为父本进行杂交，获得了8株杂种植株。其中1株（PRN-1）的花色为嵌合体，该植株上的花多为黄色，但是也有乳白色花，另外还有1朵花甚至1个花瓣上同时具有黄色和白色区域，其余3株（PRN-2、PRN-3、PRN-4）都开白花。PRN-4的花药开花前退化，其余3株都可以看到3～6枚花药，能够产生部分花粉，但是PRN-2的花粉不能被I2-KI溶液染色。PRN-2具有4个蜜腺，PRN-1和PRN-3具有2个蜜腺，PRN-4无可见蜜腺。在低温下，PRN-2叶色正常，其余3株幼叶表现不同程度缺绿。PRN-1的染色体数目为2n=38，PNR-2的染色体数目为2n=35，PRN-3的染色体数目为33，PRN-4的染色体数目未能确定。它们的染色体平均配对构型各不相同。与甘蓝型油菜回交后，PRN-1、PRN-2、PRN-3植株各自产生了一定数量的种子，而PRN-4则未产生种子。
梁红等（1994）用杂种胚离体培养的方法获得了菜薹与甘蓝的正反交F1代。杂种一代的一般性状介于两亲本之间，偏向父本，并表现出强烈的生长优势。其蛋白质含量普遍超亲，游离氨基酸含量和还原糖含量介于两亲本之间，或超过高亲亲本。
郑岩松等（2003）研究了芥蓝以及芥蓝×菜薹种间杂种后代对芜菁花叶病毒（TuMV）油菜株系的抗性。结果表明，芥蓝对广东省广州地区TuMV油菜株系具有近于免疫的抗性。芥蓝×菜薹种间杂种回交后代抗TuMV油菜株系的选择效应受回交亲本影响很大：用抗病品种与杂种回交的后代，经两次系统选择后，已获得16个经济性状较好的抗病品系；但用感病品种与杂种回交两代之后，抗病性明显下降。
三、物理化学诱变在菜薹种质创新中的应用
诱变育种是利用理化因素诱发植物发生变异，通过选择育成新品种的方法。
尚爱芹等（1999）利用不同浓度的秋水仙素对二倍体菜薹种子和幼苗生长点进行不同时间长度的浸泡，结果表明，用0.1%秋水仙素水溶液处理幼苗生长点48h的诱变效果最好，诱变率可达26.67%，浸泡种子效果不佳，最高诱变率仅为4.0%。四倍体植株结籽率较二倍体明显降低，平均达42.3%，而八倍体植株几乎是完全不育的。随着染色体组的增加，花粉粒大小和叶片保卫细胞中的叶绿体数均显著增加，与二倍体（CK）比较，四倍体植株生长旺盛，花薹的产量和品质均有所提高。
廖飞雄等（2001）利用60Co-γ射线辐射菜薹种子，发现对预先浸泡1h的菜薹种子来说，适宜的处理剂量为200～300Gy。廖飞雄等（2003）对60Co-γ射线辐射后的菜薹器官进行离体培养时，发现对菜薹种子的适宜辐射剂量是200Gy左右，经过催芽的种子适宜剂量为50～100Gy，离体培养茎尖可用40～70Gy。
四、生物技术在菜薹种质创新中的应用
（一）体细胞变异体离体筛选
组织培养得到的再生植株以一定频率发生变异是一种普遍的现象，这便是利用植物体细胞变异体离体选择法对作物现有品种进行有限的修饰与改良的基础。通过这种方法，已成功地筛选出耐盐水稻、抗稻瘟病细胞突变体、抗除草剂大豆等一系列有价值的突变体，在作物遗传改良方面发挥了重要作用。在植物耐热性筛选研究中与传统的耐热性选择方法相比，离体筛选方法具有不受季节和气候条件限制、变异范围广、选择群体大、节省土地和人力等特点，可显著提高种质资源创新的效率。
何晓明等（1999）进行了菜薹耐热性离体筛选的研究，结果表明，耐热性不同的菜薹品种对离体培养中的热胁迫反应亦有所差异，35℃培养30d的无菌苗存活率可以作为菜薹耐热离体筛选的选择指标。通过热胁迫交替选择，从热敏菜薹品种中，初步筛选出3个耐热无性系A-2、B-1、B-8。这些无性系耐热品系在热胁迫中的茎尖存活率基本保持在60%～80%，而未经筛选的无性系茎尖的存活率平均仅为20.83%，因此经过筛选的无性系的耐热性有了明显改善。同时还发现，经9代培养和4次热胁迫筛选，这3个无性系的耐热性均表现比较稳定，表明这种耐热性可以在无性繁殖过程中传递下去。通过热胁迫选出的无性系其茎尖繁殖系数也较原群体有所提高。
廖飞雄等（2003）在离体筛选耐羟脯氨酸变异的研究中，发现对菜薹茎尖和愈伤组织来说，经0.3mg/ml的羟脯氨酸3～4个周期筛选后，可获稳定抗性株系。菜薹种子萌发后的幼苗在1.0mg/ml浓度上，经4个世代连续筛选可获抗性株系。3mg/ml浓度可用于幼苗的前期淘汰。入选系耐羟脯氨酸的能力和耐热性提高。廖飞雄等（2004）利用“六十天特青，离体筛选出的一个菜薹耐羟脯氨酸选择系，发现在人工气候箱模拟栽培高温逆境下，和未经选择的六十天特青相比，有较强的耐热性。
（二）基因工程
徐秉芳等（1996）研究报道紫菜薹的花粉经低温水合、热激、渗激三步程序，分离出大量具萌发能力的脱外壁花粉，脱外壁率可高达60%以上。在含有碳源与氮源及培养基盐成分的碱性PEG培养基中，首次使芸薹属脱外壁花粉萌发，萌发率可达41%。这使得利用花粉作为外源基因的媒介进行植物遗传的转化有了重要的突破。
施华中（1995）以花粉特异启动子控制的Gus基因作为报告基因，用电激法分别转化紫菜薹花粉原生质体和花粉粒，通过瞬间表达检测，比较了二者的转化效果。结果表明，花粉原生质体的电激导入效果比花粉粒高，前者的Gus基因瞬间表达水平远远高于后者，Gus基因活性是后者的10倍。并探讨了Gus基因在不同发育时期花粉原生质体中的时序表达特性，花粉愈幼嫩，Zm13的启动活性愈低。
张国裕等（2006）以建立的菜薹高频再生体系为基础，利用GUS染色组织分析法研究了根癌农杆菌菌株、乙酰丁香酮（AS）、预培养时间、浸染时间和共培养时间等因素对菜薹（isL.var.）子叶遗传转化的影响，探讨了适宜菜薹转化的卡那霉素与抑菌抗生素使用浓度。结果表明，农杆菌菌株AGL0对菜薹的浸染能力最强，添加乙酰丁香酮有利于菜薹转化；子叶外植体预培养2d后浸染（菌液浓度OD600值为0.8）15min，共培养2d，然后转移到含15mg/L卡那霉素和100mg/的筛选培养基上，进行转化植株的再生，植株再生率及外植体GUS阳性率均较高，是较优的转化条件；该试验共获得8株转化植株，转化率达2.44%，经PCR分析和杂交检测表明，Gus基因已整合进入菜薹基因组。
张扬勇等（2003）通过对农杆菌介导法将韧皮部特异表达启动子RSs-1（ase-1，水稻蔗糖合成酶）与雪花莲凝集素（，GNA）基因构成的嵌合基因转化菜薹，获得转基因植株。该试验目的是利用雪花莲凝集素对刺吸式昆虫有较好的抗虫效果，采用延迟筛选抗生芽的方式，最终得到了抗生植株，并通过了分子检测。
通过基因工程的手段进行菜薹种质的创新还刚刚起步，随着菜薹转基因体系的逐步完善以及克隆的有用基因越来越多，该技术在菜薹种质改良中的应用将越来越广泛。