小黑麦是由小麦属和黑麦属经属间有性杂交和杂种染色体数加倍而人工合成的异源多倍体物种，由于其兼具普通小麦与黑麦的优良性状，蕴藏着许多对小麦品种改良十分有价值的基因资源，长期以来受到了小麦遗传育种者的广泛关注，但对于小黑麦形成过程中产生新表型的分子机制目前仍不太清楚。　　高分子量谷蛋白亚基（High-molecular-weight glutenin subunits，HMW-GS）作为小麦胚乳中的重要贮藏蛋白，其基因是小麦基因组中研究最为深入的一个基因。本实验通过形态学观察，选择中国春-秦岭黑麦远缘杂交人工合成的小黑麦为研究材料，利用细胞学观察、基因组原位杂交技术、SDS-PAGE分析、基因克隆和测序等方法，通过分析HMW-GS的遗传变异情况，探讨小黑麦形成过程中HMW-GS基因变异的分子机制。获得的具体研究结果如下:　　1.对材料进行细胞学鉴定，发现四份材料的根尖染色体数目均为42条。通过进一步的GISH分析，发现四份材料的42条染色体中存在14条黑麦染色体，其余的28条自于小麦的A，B组染色体，D组染色体完全丢失，即这四个材料均为六倍体小黑麦。　　2.采用半粒法对中国春-秦岭黑麦合成小黑麦F7代种子的HMW-GS组成进行分析，发现四份材料HM2331、HM2333、HM2336和HM2346的HMW-GS发生了变异。材料HM2331的1Bx7、1By8、1Ry亚基正常表达，1Dx2、1Dy12、1Rx亚基条带均消失;材料HM2333的1Bx7、1By8、1Rx亚基正常表达，而1Dx2、1Dy12、1Ry亚基条带消失;材料HM2336的1Dx2、1Dy12、1Rx以及1By8亚基条带均消失，只有1Bx7、1Ry亚基正常表达;材料HM2346的1Rx、1Ry、1Bx7、1By8亚基正常表达，而1Dx2、1Dy12亚基条带消失。四份材料的1Dx2和1Dy12亚基的消失进一步验证了D染色体组的丢失。　　3.通过分子克隆发现，材料HM2336胚乳中Glu-1By8沉默的分子机制是由于Glu-1 By8序列在1708bp处发生了C→T的点突变，导致编码谷氨酰胺的CAG变成了终止密码TAG，从而致使了Glu-1By8沉默。材料HM2331与HM2333中Glu-1Rx的两端序列差异较大，其差异原因可能是源于远缘杂交及异源多倍化过程中积累的突变。