小麦是我国重要的粮食作物。杂种优势利用是小麦产业实现快速发展的重要途径,而选育光温敏雄性不育小麦是小麦杂种优势利用的核心。K型温敏细胞质雄性不育（thermo-sensitive male sterility with Aegilops kotschyi cytoplasm,K-TCMS）小麦的育性转换临界温度高,可“一系两用”,广泛适应黄淮麦区的生态条件。黄淮麦区是我国小麦主产区,因此选育适应该地区的K-TCMS小麦具有科学上和经济上的重要意义。本研究以课题组收集的41个K型细胞质雄性不育（cytoplasmic male sterility,CMS）小麦保持系和96个K型CMS恢复系为材料,对可用于快速鉴定K-TCMS小麦基础材料的分子标记进行筛选。试验在2019年和2020年分别使用292个和115个来自全国各地的小麦品系为材料与K-TCMS小麦KTP116A测交,构建两年的测交F1代群体,通过407个F1代育性鉴定结果和原始父本PCR检测结果的匹配度来验证筛选出的分子标记的准确性验。此外,试验以K-TCMS小麦KTP116A为材料,进行剪穗再生分蘖试验和春季分期播种试验以优化K-TCMS小麦选育体系和繁殖体系。获得的主要结果如下:1.K-TCMS基础材料快速鉴定分子标记的筛选结果表明,Xnwafu1、Xgwm11和Xgpw4313在96个恢复系和41个保持系中表现出稳定的多态性,对K型CMS材料的保持系与恢复系的鉴别度均高于90%。测交F1自交结实率统计和原始亲本PCR检测结果显示,Xnwafu1、Xgwm11和Xgpw4313分子标记在2019年的匹配度分别为（带型与育性相符合）77.40%、79.45%和78.77%,2020年的匹配度分别为66.96%、69.57%和71.30%,在2019年和2020年的总匹配度分别为82.53%和73.04%。因此,Xnwafu1、Xgwm11和Xgpw4313可作为可靠的分子标记用于K-TCMS小麦基础材料的快速鉴定。2.K-TCMS系选育体系优化试验以K-TCMS小麦KTP116A为材料,进行剪穗再生分蘖试验以优化K-TCMS小麦的快速选育体系。结果表明,于孕穗期追肥并于抽穗期以保留全叶的方式剪穗,7天后再次移除初级分蘖剩余地上部为最佳剪穗体系。由于抽穗期保留全叶的剪穗方式下三个追肥时期之间无显著差异,出于技术体系集成考虑,可选择在抽穗期以保留全叶的方式剪穗且于剪穗当天灌水施肥以减少工作量。3.K-TCMS系繁殖体系优化本研究以K-TCMS小麦KTP116A为材料,分别于2020年2-3月和2021年2-3月进行分期播种,根据结实率筛选最优播期,以此优化K-TCMS小麦的繁殖体系。研究表明,K型温敏雄性不育小麦在中国杨凌的最佳播期为每年的3月3日前后。该研究结果对于K-TCMS小麦的选、繁体系的创立提供了技术支撑,对于杂交小麦商业化育种研发与利用具有重要的应用价值。