以小麦为食物的人口占世界人口的40%,小麦为这些人供应了20%的能量和蛋白质。随着小麦半矮秆品种的增加、氮肥施用量的增大和全球气候变暖,白粉病带来的风险日渐严重,过去十年中,在中国几个重要栽培小麦的区域中已经上涨为主要病害,造成的损失甚大。因此,应从根本上控制白粉病的流行与危害,即培育和种植抗病品种,对确保国家粮食安全具有重大意义。目前,已经发现50个位点的79个正式命名的小麦抗白粉病基因,但仅有Pm3b、Pm21相关基因STPK-V、Pm38得到了克隆。抗病基因的克隆不仅可以加快小麦抗白粉抗病基因的研究进展,而且也可以加速抗病基因的利用。小麦抗白粉病基因Pmm40对当前很多流行小种都表现出高抗反应,比如山东寿光-3、山东平邑-3和河南新乡-3等。因此,深入研究该基因就显得十分必要。本课题组前期研究发现,Pm40基因被定位在小麦7B染色体的短臂上,筛选了5对与该基因连锁的微卫星分子标记,并被确定在Xwmc335与Xwmc297之间,该结果报道的Pm40基因的遗传位置所用到的分子标记,尚不能达到进一步利用其进行筛选Pmm40候选基因,并最终对Pm40完成克隆。本研究以含有基因Pm40的小麦抗白粉病材料L693与感白粉病材料L1034杂交获得的F2后代和F2：3家系为作图群体,主要利用EST-STS分子标记技术及比较基因组学的方法,对小麦抗白粉病基因Pm40进行EST-STS分子标记定位,寻找Pm40基因所在染色体区段与二穗短柄草、水稻、高粱基因组的同源共线性关系,为Pm40基因的同源克隆打下基础。本研究主要获得以下几个方面的研究成果：1、抗病亲本L693与感病亲本L1034进行杂交,对构建的F2群体、F2:3家系的基因型进行了苗期(利用Bgt E28接种)与成株期的白粉病抗性基因型的鉴定。结果表明：全部F1抗白粉病,F2单株出现了抗感分离,抗感分离比为450(抗)：151(感),卡方检验表明白粉病抗性符合一个显性单基因控制的3：1的分离比例；对F2：3家系的抗性分离比例的卡方检验结果也表明白粉病抗性符合一个显性基因控制的1：2：1的比例,并且苗期和成株期的抗性鉴定结果一致。2、验证了之前本课题组报道的与Pm40基因连锁的4对SSR分子标记Xwmc335、 Xwmc364与Xwmc476,在本研究中可以扩增出多态性片段并且与Pm40连锁；在7BS染色体上进一步筛选出2对与基因Pm40紧密连锁的SSR引物Xwmc662和Xgwm43。利用这6对分子标记与基因Pm40进行了初步遗传图谱构建,结果显示标记顺序依次为Xwmc335、Xgwm297、Xwmc662、Xwmc476、Xwmc364、Xgwm43,标记之间的遗传距离分别为0.58cM、0.74cM、0.24cM、0.37cM、0.33cM和0.86cM,Pm40定位于标记Xwmc335与Xgwm297之间。3、为了进一步加密基因Pmm40的连锁遗传图谱,利用7B染色体上的EST序列以及结合比较基因组学的方法,设计了351对EST-STS标记。经过对亲本、抗感池、F2群体的筛选,共获得7对与Pm40基因连锁的EST-STS标记,最近的标记BF291338与Pm40基因的连锁距离为0.26cM。然后将这7对标记加密到基因Pmm40的初步遗传图谱中,最终将Pm40基因定位在BF291338与Xwmc335两个标记之间,二者与Pm40的连锁距离分别为0.26cM和0.58cM,最终该遗传图谱跨度6.181cM,标记之间的平均距离为0.44cM。4、通过比较基因组学的方法,确定了标记BE423064,BE446359,BF291338所在的小麦基因组区间相对应的EST序列在二穗短柄草、水稻和高粱上的基因组片段以及物理位置,该共线性区段位于二穗短柄草的第3号染色体,水稻的8号染色体,高粱的7号染色体的部分区域上,大小分别为1.09 Mbp、1.16 Mbp和1.62 Mbp。序列比对结果表明,在水稻和短柄草之间,有77个基因具有同源性,水稻与高粱之间,有77个基因具有同源性,短柄草和高粱之间,有118个基因具有同源性。同源基因在物理顺序上表现为较为一致的共线性。5、本研究获得的高密度遗传连锁图谱可以为小麦抗白粉病基因Pm40分子标记辅助育种提供用于筛选抗性材料的分子标记,能应用于加速白粉病抗性新品种的选育；同时本研究获得的Pm40基因区域同源的短柄草、水稻、高粱共线性序列,能够进一步为寻找Pm40基因的候选基因、Pmm40基因的同源克隆服务。