自然界中的青花菜都是二倍体。万双粉、张蜀宁等（2006）首次对青花菜细胞减数分裂及雄配子体发育进行了细胞学研究。研究发现：花粉母细胞减数分裂的细胞质分裂为同时型，四分体为正四面体型或十字交叉型；中期Ⅰ和中期Ⅱ，少数细胞可见赤道板外染色体；后期Ⅰ和后期Ⅱ部分细胞出现染色体桥及落后染色体；四分体时期可观察到二分体、三分体及含微核的异常四分体。雄配子体发育过程包括2次有丝分裂，成熟花粉为3细胞型，具3个萌发孔。减数分裂过程中染色体行为异常的花粉母细胞约占10.28%；雄配子体发育过程中异常频率约为3.2%，即约有3.2%的小孢子不能发育成正常花粉粒，而停止在雄配子体发育过程中的某一阶段。败育主要发生在单核期。该研究为开展青花菜细胞遗传、染色体工程、基因工程以及小孢子单倍体育种等方面的研究提供了理论依据。
随后万双粉、张蜀宁等（2007）又对二、四倍体青花菜花粉母细胞减数分裂过程进行观察，并对分裂各时期参数进行统计分析。结果表明，同源四倍体花粉母细胞减数分裂过程与二倍体相比，中期Ⅰ染色体构型复杂，有多价体、四价体、三价体、二价体和单价体；中期Ⅰ及中期Ⅱ有部分染色体没有排列在赤道板上；后期Ⅰ及后期Ⅱ出现落后染色体、染色体桥及断片；后期Ⅱ和末期Ⅱ有染色体不同步分离及不等分裂的现象；四分体时期还出现二分体、三分体、含微核的异常四分体及多分体。同源四倍体花粉母细胞减数分裂平均异常频率高达31.5%，二倍体则只有10.2%的细胞表现异常，说明同源四倍体遗传稳定性比二倍体差。CostaJY，Forni-MartinsE.R.和Habib.A，ShahadaH.等（2004）研究报道，减数分裂不正常是同源四倍体青花菜育性降低的细胞学原因。同时他们又定量分析比较了二倍体青花菜和四倍体青花菜减数分裂各时期的异常程度，以阐明同源四倍体青花菜的部分不育性及结实率明显下降的原因，为青花菜多倍体育种研究，亦为芸薹属其他植物的细胞遗传学研究及染色体进化研究提供了理论依据。
朱玉英，龚静等（2004）对经多年具有萝卜细胞质甘蓝雄性不育系转育及选育而成的青花菜雄性不育系及其保持系A15-1-1的花药发育分化的细胞学观察发现，不育系BC7-9花药的败育发生在小孢子母细胞分化过程，减数分裂也受到了影响，虽然有部分小孢子母细胞能进一步分化成四分体，但这些四分体是不完全的，且随即发生液泡化解体，而部分小孢子母细胞根本就不能形成四分体。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。青花菜雄性不育机理的研究对于更好的利用雄性不育系选育及创造优异种质资源，提供了细胞学方面的理论依据。
最近，刘玉梅、王志平等以耐贮性不同的4个青花菜品种为试材，对预冷后在常温（15±1℃）条件下不同贮藏期的叶绿体超微结构进行了观测。结果表明：刚采收的青花菜，细胞结构完整，叶绿体紧贴细胞壁，呈长椭圆形，基粒片层整齐有序。试材8551大多数叶绿体内含有两个以上较大的淀粉粒。中青2号和9054个别叶绿体内也含有一两个较大的淀粉粒，8554的叶绿体内未看到较大的淀粉粒。图12-13中5～11表明常温（15±1）℃下不耐贮品种8551第1天到第7天叶绿体的超微结构变化进程：第1天到第2天，部分叶绿体逐渐离开细胞壁，其中较大的淀粉粒消失，叶绿体类囊体开始膨胀，发生弯曲（图12-13，5～6）；第3天出现嗜锇颗粒，叶绿体和间质类囊体片层继续膨胀弯曲成“C”形（图12-13，7）；到贮存第4天，细胞间隙增大，间质类囊体片层继续膨胀，发生断裂（图12-13，8）；第5天到第7天，叶绿体双层膜逐渐遭到破坏，其中淀粉粒逐渐消失，基粒模糊消失，基质电子密度变低，嗜锇颗粒逐渐增多增大；以后，叶绿体明显收缩变小，呈球形，并充满嗜锇颗粒（图12-13，9～11）。
图12-13叶绿体超微结构
1～4.分别为8551、9054、中青2号和8554刚采收时的电镜照片。1、2.为3500×3、4.为8000×CW.细胞壁PM.细胞膜C.叶绿体M.线粒体PE.质体膜Sb.淀粉粒G.基粒T.类囊体片层O.嗜锇颗粒5～11.依次为（15±1）℃下不耐贮品种8551贮存第1天到第7天的叶绿体超微结构，均为8000×12.为15±1℃下不耐贮品种8554贮存第6天的超微结构，为8000×13～17依次为15±1℃下耐贮品种9054贮存第1、4、8、10、12天叶绿体的超微结构，均为8000×18.为15±1℃下耐贮品种中青2号贮存第8天叶绿体的超微结构，为8000×
常温下不耐贮品种8554在贮藏过程中的叶绿体超微结构变化进程与8551基本相似，不同之处是8554在贮存第6天才见到叶绿体和间质类囊体片层膨胀弯曲成“C”形（图12-13，12）。
图12-13，13～17表明常温下耐贮品种9054贮藏1～10d的叶绿体超微结构变化进程：第1天到第4天，部分叶绿体逐渐离开细胞壁（图12-13，13～14）；到贮存第8天，出现嗜锇颗粒，细胞间隙增大，叶绿体双层膜逐渐遭到破化，间质类囊体片层膨胀，发生变形图12-13，15）；第9天到第12天，叶绿体中淀粉粒和基粒模糊消失，细胞几乎变为空洞，偶见叶绿体的基粒片层碎片（图12-13，16～17）。常温下耐贮品种中青2号在贮藏过程中叶绿体超微结构的变化进程与9054基本相似，也是到贮存第8天叶绿体类囊体开始膨胀变形（图12-13，18）。以上观察结果表明：耐贮品种与不耐贮品种的叶绿体超微结构变化进程基本相似，都在转色期发生弯曲变形，但耐贮品种的叶绿体间质类囊体弯曲幅度较小。不同品种叶绿体和类囊体片层膨胀变形出现的时间也不同，8551是第3天，8554是第6天，9054和中青2号则在第8天。
