小麦是世界上最早栽培的农作物之一,现在已经成为世界上分布最广、面积最大、总产量第二、贸易额最多、营养价值最高的粮食作物。当前,随着世界人口剧增和人们饮食结构的改变,小麦总消费量不断增长,往往超过总生产量。同时,气候变化、耕地减少等问题日益突出,小麦的稳产性和持续增产性受到极大的挑战,难以保证世界粮食安全。小麦资源是遗传育种的基础,也是研究起源进化、生态生理等的基础材料。然而,长期地利用小麦资源中一些优良亲本定向培育高产、优质、抗病材料,使得目前栽培小麦的遗传基础十分狭窄,遗传多样性程度严重降低；基因资源相对单一所导致的遗传脆弱性,已然成为小麦育种中很严重的问题。为了适应高品质、高抗性的要求,迫切需要通过远缘杂交将小麦近缘属物种的优良基因来改良小麦现状。例如,借助染色体工程将小麦三级基因源物种的单个染色体和染色体片段转移到小麦中。作为三级基因源物种,华山新麦草和中间偃麦草具有诸多优良性状,近年来已被广泛利用。在本研究中,试图利用二者对小麦进行改良；同时,探索在小麦背景下华山新麦草和中间偃麦草染色体在细胞繁殖过程中的遗传行为,了解外源染色体在小麦遗传背景中染色体(基因)渗入情况。由于小麦直接与华山新麦草和中间偃麦草杂交合成三属杂种的杂交结实率低,本实验采用两个双二倍体,即普通小麦-华山新麦草双二倍体(2n=8x=56, AABBDDNsNs, PHW-SA,)和普通小麦-中间偃麦草部分双二倍体小偃麦(2n=8x=56, AABBDDEE,中3),分别作为华山新麦草与中间偃麦草遗传物质的供体进行杂交,自交获得普通小麦-华山新麦草-中间偃麦草三属杂种衍生后代F4。选取27个F4株系,利用分子细胞遗传学技术,鉴定其染色体组组成。具体结果如下：1.细胞遗传学分析显示,PHW-SAX中3三属杂种F4株系根尖染色体数目为42-50,平均染色体数为44.96,在每个细胞中都能观察到随体染色体。减数分裂中期染色体配对分析发现,单价体广泛存在,数目从0.04到4.53不等,环状二价体数目分布范围为16.94-21.18,棒状二价体分布在0.55-3.86之间,5个株系有多价体出现。三分之一株系染色体数为42条,染色体配对良好,单价体数目较少,最多仅有0.13个,多价体出现频率也极低。而其它株系染色体数目都多于42条,单价体数目也相对较多,且三价体和四价体出现频率也较高。整体看来,三属杂种F4代平均每个花粉母细胞中含有1.26单价体,21.78个二价体,0.04个三价体和0.03个四价体。2.对三属杂种F4代27个株系花粉母细胞进行基因组原位杂交分析结果表明,用华山新麦草DNA作探针,普通小麦中国春DNA为封阻,所有株系均未检测到信号。而用中间偃麦草DNA作探针时,有1-7条染色体出现信号色。其中,19个株系的中间偃麦草染色体是完全以单价体的形式存在,比例达到70.4%,单价体或为整条中间偃麦草染色体,或为小麦和中间偃麦草的易位染色体。8个株系的中间偃麦草染色体以环状二价体或棒状二价体的形式存在,在PHW-SAX中3三属杂种遗传背景下,中间偃麦草染色体发生联会,能够稳定地进行同源配对。此外,少数普通小麦染色体形成单价体,未能同源配对。3.三属杂种F4代存在大量的小麦-中间偃麦草罗伯逊易位和小片段易位染色体。对花粉母细胞进行原位杂交检测发现,27个株系有21个具有小麦-中间偃麦草易位染色体,频率高达77.8%,小麦-中间偃麦草小片段易位染色体占大多数,且多出现在单价体端部。在这些株系中,材料668-10和682-12是小麦-中间偃麦草小片段纯合易位系,易位发生在染色体端部。这些含有小麦-中间偃麦草易位染色体和纯合易位系材料可作为普通小麦遗传改良的中间材料,可丰富小麦的遗传多样性,在小麦育种中具有重要的潜在利用价值。