植物雄性不育的发生十分常见,其对于杂种优势的研究和利用有着不可或缺的地位。小麦光温敏雄性不育系可用于两系杂交生产,即处于某种条件可以自花授粉进行自交繁殖,而在另外的条件通过异花授粉生产杂交小麦种子,光温敏雄性不育系统的利用加速了杂交小麦的育种进程。偃展4110S是一种细胞核雄性不育材料,由西农291S和偃展4110杂交得到其F1代后,并以偃展4110为供体亲本连续回交而来,具有与西农291S同样的温敏特性。偃展4110S在低温条件下表现正常可育,而在较高温度条件下呈现雄性不育,仅一种材料拥有两种不同的功能属性,在小麦两系杂交育种方面应用潜力较大。无论是基础的形态及生理方面,还是其育性发生转变的分子机制方面都仍然尚未进行过研究。本研究以温敏核雄性不育系偃展4110S及偃展4110为试验材料,利用分期播种与剪穗再生分蘖结合的方法进行偃展4110S的温敏性鉴定,进而通过温控试验确定育性转换的关键时期以及临界温度;通过表型特征和细胞学观察研究育性转换的特点与机制;利用RNA-Seq技术分析偃展4110S育性转换的分子机制。通过对偃展4110S进行较为深入的研究,目的是探索育性转换相关的机制,并且对于小麦温核敏雄性不育材料的生产利用做出一定的贡献。通过研究获得的主要结果以下:1.通过分期播种和剪穗再生分蘖试验发现,偃展4110S育性发生转变,具有明显的育性转换特征。经回归方程数据整合,偃展4110S的育性与温度显著相关;温控试验表明,偃展4110S对温度敏感的关键时期在单核晚期,在日平均温度超过20℃时完全雄性不育。由此说明,偃展4110S为高温诱导花粉败育的温敏核雄性不育系。2.表型观察表明,偃展4110S育性转换敏感期处于高温(~20℃)条件下,其花药表现为不开裂,败育类型表现为染败;细胞学研究表明,偃展4110S在此条件下,绒毡层延迟降解,进而影响小孢子发育,且败育出现最集中的时段在单核晚期,该期花粉外壁缺陷,可能是引起雄性不育的诱因。3.通过对不同育性条件下的偃展4110S转录组数据进行分析,获得3420个差异表达基因,其中上调和下调的基因分别为2331和1089个。1494个差异表达基因被KOG注释到25个功能类别中,GO分类将差异表达基因分成三大类别包括54个功能组,并提出与雄性不育密切相关的苯丙烷代谢,长链脂肪酸及茉莉酸的合成代谢网络模型,由此推测在高温诱导条件下这些通路中的关键酶的可能下调而使终产物的量减少,从而影响花粉壁的发育以及花药的开裂,引起雄性不育。关键酶的定量分析及终产物茉莉酸含量的测定结果与通路的分析一致,以上结果印证了推论。在本试验中,利用大田分期播种和室内温控试验、表型特征和细胞学观察、转录组数据分析和验证,构建并印证了一个高温诱导偃展4110S不育的调控网络。研究高温诱导雄性不育分子机制,为小麦雄性不育的研究与利用给予一定贡献。