小麦（Triticum aestivumL.）是世界上种植面积最大，分布范围最广的粮食作物之一。发生在小麦生长发育期的有害生物类群很多，其中麦长管蚜与禾谷缢管蚜是两种非常重要的小麦虫害。麦蚜的刺吸危害和可传播小麦病毒病的特性，极其严重地影响着小麦的品质和产量。近年来，由于生态环境恶化导致的全球气候变暖和耕作方式的改变，使蚜虫的危害日趋严重。目前对小麦蚜虫的防控策略仍然依赖于化学防治，然而使用化学农药所带来的一系列负面影响给防治工作带来了更严重的挑战。因此，引入优良抗蚜基因被认为是最经济、安全和有效的防控麦蚜的措施。与此同时，国内外对传毒严重的麦二叉蚜抗虫机理和抗虫基因开展了大量的研究，并取得了显著成果，而对抗麦长管蚜和禾谷缢管蚜的基因研究很少，有关这两种蚜虫的抗性机理鲜有报道。本研究团队前期通过数十年研究，选育出抗蚜小麦品系 XN98-10-35，并通过分子生物学的相关技术筛选和定位了一些抗蚜候选基因，然而其抗虫机理尚不清楚。基于此，本研究利用生态学和分子生物学的技术和方法，对小麦种质XN98-10-30和XN98-10-35的分离后代进行了抗性鉴定与评价，并探究了诱导抗蚜机理和抗蚜候选基因的验证，以此确定抗蚜品系并寻找一种既经济有效又环境友好的麦蚜防控策略。研究得出以下重要结论：　　1．对 13 个小麦种质资源进行室内苗期抗生性研究。研究结果表明：在小麦品系XN98-10-35的分离后代中，2个中抗品系（MR），3个低抗品系（LR），4个低感品系（LS），2个中感品系（MS）；XN98-10-30为低抗品系（LR）；对照XN1376为高感小麦品系（HS）。同时，研究不同小麦品系对禾谷缢管蚜体重积累的影响发现，抗性越强的小麦品系越不利于蚜虫的体重积累，即小麦品系抗性等级与蚜虫体重积累呈负相关的关系。　　2．以抗性较强的小麦品系35-E4和敏感品系35-A20为研究对象，对其进行生物胁迫和非生物胁迫处理，以此探究麦蚜取食诱导作物产生抗性的分子机理。生物胁迫研究结果表明：禾谷缢管蚜取食小麦品系35-E4和35-A20后，其水杨酸和茉莉酸信号转导途径中相关基因（FPS、AOS、PAL、LOX、PR-1）的表达量均显著提高，但是表达模式存在差异，即小麦品系35-E4中相关基因的表达量高于35-A20。两种麦蚜交替取食小麦品系 35-A20 的研究结果显示，相比第一次蚜虫的取食，第二次蚜虫的取食更能诱导相关基因的表达，且两种蚜虫交替取食胁迫具有伤害累加作用。非生物胁迫研究结果表明：茉莉酸甲酯和水杨酸等外源激素诱导可使小麦品系抗蚜相关基因在3h和24h表达上调，而机械损伤处理后抗蚜相关基因在3h和24h时的表达存在差异。　　3．对 13 个小麦种质资源进行田间耐害性鉴定。研究结果表明：与对照小麦品系XN1376相比，XN98-10-30和XN98-10-35的11个分离后代受到麦长管蚜或禾谷缢管蚜危害后，其千粒重损失率较低，且差异显著。同时，受麦长管蚜危害的小麦品系的千粒重损失率比受禾谷缢管蚜危害的小麦千粒重损失率要更高。由此说明，在成株期， XN98-10-30和XN98-10-35的11个分离后代对两种蚜虫有着极好的耐害性。　　4．以小麦品系XN1376（CK）、35-E4、35-A20、35-2A和35-Q10R为材料，对其基因组DNA水平上的5个抗蚜候选基因EST序列进行克隆并测序分析。研究结果表明：分离后代品系中抗蚜候选基因EST序列1的核酸序列与XN1376相似度较低，存在明显差异。　　5．通过实时荧光定量PCR技术对5个抗蚜候选基因的EST序列在13个小麦品系中的表达模式进行分析。研究结果表明：XN98-10-35的分离后代中，多数小麦品系的5个EST序列的表达量均高于XN1376，且差异显著。与此同时，对小麦碳水化合物的合成与蚜虫耐害性关系进行研究。研究结果表明：与对照小麦品系XN1376相比，分离后代品系蔗糖与淀粉合成途径中的关键基因（SUSⅠ、SUSⅡ、STSⅠ、STSⅢ、GBSS、GBSSⅡ、ADPGP）的表达量均显著上调，且差异显著。由此说明，小麦品系XN98-10-35及其分离后代抗性种质的抗蚜机理仍然为耐害性。