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白菜类作物（Brassica rapa，syn．campestris）是我国重要的芸薹属蔬菜作物和油用作物，由于它具有复杂的遗传基础，使得一些重要农艺性状的改良非常困难，同时，由于其悠久的栽培历史，形成了很多的栽培种群和丰富的遗传变异，也为重要农艺性状的改良提供了广阔的资源材料。随着人们生活水平的提高，品质育种逐渐得到重视，但是，许多重要商品品质性状和硫代葡萄糖甙含量等营养品质性状遗传规律缺乏系统分析，因此有必要从代谢组和分子水平上对白菜类作物进行营养性状的遗传分析，为改良白菜类蔬菜的营养品质和培育高有益硫甙葡萄糖甙的白菜类作物新品种提供理论基础，为发掘并利用关键性基因资源奠定基础。本研究根据拟南芥和马铃薯应用气-质连用技术在代谢组分分析上的研究结果，建立了大白菜球叶冷冻真空干燥样品应用气-质连用技术进行代谢组分分析的技术体系，确定了仪器分析的相关参数，并对大白菜主要代谢组分进行了鉴定和遗传分析；采用HPLC方法，对白菜类作物苗期植株硫甙含量进行了评价，为进一步开展硫甙在白菜类作物中的积累和遗传研究提供信息；在筛选合理亲本的基础上，创建了遗传信息丰富的遗传研究分离群体，构建了白菜类作物遗传连锁图谱框架图；并进一步开展了硫甙含量的QTL定位和遗传效应分析。获得的主要结论如下：1．利用HPLC分析了8种硫甙的含量，白菜类作物苗期植株体硫甙含量存在一定的自然变异。材料间硫甙含量差异最大达到1127倍（NAP含量），其它各硫甙组分含量材料间的变异幅度为18-152倍，总硫甙含量最大相差51倍。不同白菜类作物种群间硫甙含量有一定差异，同一栽培群不同材料间硫甙含量也存在一定差异。同时，对硫甙合成途径中关键基因AOP2在白菜类作物中的变异进行了分析。2．利用欧洲油用型白菜Rapid Cycling（L144）和菜心品种L58亚种间杂交建立的BILs群体，构建了包括17个连锁群、由129个SRAP标记和27个SSR标记共156个标记的遗传连锁图谱，覆盖基因组长度为719.2 cM，标记间平均图距为4.6 cM，连锁群长度范围在11.7-88.7 cM之间，连锁群上的标记数为3-25个。3．采用区间作图和多QTL复合作图方法对白菜类作物硫甙含量进行了QTL定位及遗传效应分析。在BILs群体遗传图谱的6个连锁群上，共检测到14个QTL。控制单一脂肪族硫甙和总脂肪族硫甙的QTL有11个，其中控制PRO含量的QTL3个，控制NAP含量的QTL3个，控制GBN含量的QTL1个，控制总脂肪族硫甙含量的QTL2个，控制NAP／Tali的QTL有2个。控制吲哚族硫甙4ME含量的QTL2个，控制芳香族硫甙NAS含量的QTL1个。贡献率范围为16.0％-82.7％。4．优化并确定了大白菜代谢组分分析体系，根据已建立的分析体系对大白菜DH群体的183个单株使用GC-MS进行了代谢组分的测定，可以进行准确统计代谢组分有47个峰，这些代谢组分分为6类物质，分别为有机酸、糖类、氨基酸、糖醇、糖苷和芳香胺。其中有机酸13个，糖类16个，氨基酸2个，糖醇6个，糖苷2个，芳香胺1个。对所得的代谢组分进行了QTL分析，利用多QTL模型作图法，共发现了控制20个代谢组分的33个QTL，分布于9个连锁群，贡献率范围为6.7％-92.1％。