高温和干旱是影响小麦(riticum aestivum L.)生长发育的两种主要非生物胁迫,严重制约着小麦的高产稳产。这两种非生物胁迫在作物生长发育的任何阶段都可能发生,对种子萌发、出苗、营养生长和生殖生长等各个阶段的形态和生理性状都可能产生不利影响。作物对非生物胁迫的反应与胁迫的强度、持续时间,以及作物的发育时期及抗逆性相关。本研究以小麦DH群体(旱选10号×鲁麦14)的150个株系及两个亲本为材料,通过室内和两年(2010-2012)的田间实验,研究高温、干旱及高温+干旱对小麦苗期和灌浆期不同农艺性状和生理性状的影响,并对不同条件下的相关性状进行QTL分析,旨在为耐热和抗旱分子标记辅助选择育种提供依据。主要研究结果如下：1.农艺及产量相关性状中国品种旱选10号在大多数情况下具有较大的株高、单株分蘖、穗下节长、穗长和每穗小穗数；鲁麦14具有较大的籽粒长、宽、表面积及周长。在高温+干旱胁迫条件下,穗粒数、千粒重和单株产量显著较低。干旱+高温胁迫对这些表型性状的影响大于其中任何单一胁迫的影响。连续两年数据的QTL分析共检测到控制农艺性状和产量相关性状的248个加性效应QTL和50对上位性互作QTL,其中大部分是胁迫条件下的性状QTL,加性和上位性QTL对表型变异的贡献率(PVE)范围分别为3.56-21.29%和7.97-22.36%。在干旱、高温胁迫和干旱+高温胁迫条件下检测到的QTL分别为68、58和65个,相比之下,正常条件下检测到的QTL较少,只有57个。同时控制一些性状的QTL在两年的不同环境条件下均有表达,例如株高(5)、穗下节长(2)、穗长(7)、每穗小穗数(5)、千粒重(4)和穗粒数(1)。除6D外,在其他染色体上均检测到相关性状QTL,其中染色体2D上的QTL最多,高达31个,其次是6B,为29个2.籽粒灌浆期逆境适应性生理性状在籽粒灌浆期,多数环境条件下鲁麦14具有较高的初始荧光,最大荧光和可变荧光值；在逆境条件下,旱选10号具有较高的PSⅡ最大光化学效率,甚至在某些情况下可维持正常的光合作用。与高温+干旱相比,灌溉或单一胁迫条件下两亲本及其DH株系的冠层温度相对较低。在连续两年灌浆期,共检测到控制叶绿素荧光动力学参数、叶绿素含量、冠层温度、冠气温差等逆境适应性生理性状的198个加性QTL,其中逆境胁迫下检测到151个,正常条件下检测到47个,其PVE范围分别为3.87-19.87%和5.13-15.70%。在高温+干旱胁迫条件下检测到的QTL最多(59),其次为热胁迫(54)。在小麦染色体1B、3B、4B、5A、6A和6B上检测到10个控制初始荧光、可变荧光和PSⅡ最大光化学效率的稳定表达QTL。2010年的数据中共检测到18个QTL富集区分布于小麦染色体1A,1B,2D,3B,4A,4B,4D,5A,6A,6B,6D,7A和7D上,涉及到67个QTL；2012年的数据中共检测到74个QTL,位于染色体1A,1B,3A,4A,5A,6A,6B和7A上,形成17个QTL富集区。此外,在分蘖期、拔节期和孕穗期共检测到46个与植被均一化指数相关的加性QTL,其中干旱和灌溉条件下分别检测到25和21个QTL。3.苗期形态性状及逆境适应性生理性状在适宜温度(25/20℃)和高温(30/35℃)条件下检测小麦胚芽鞘长度、地上部分长度、根长、苗高、地上部分干重和根干重。在高温(30/25℃)条件下,地上部分与根长度之比呈现增长趋势,表明短期高温胁迫促进地上部分生长,但是根系已经受到影响；除此之外的所有性状表型值都受高温影响而降低。在高温胁迫下,两亲本地上部分长度几乎都呈现增加趋势,相比之下,由它们构建的DH群体株系却出现相反的趋势。QTL分析结构显示在高温条件下共检测到的56个QTL,适温下检测到49个,其PVE范围为4.95-20.09%和4.77-20.01%。这些QTL分布于除1D、2A、4B和7D之外的所有染色体上,其中在2B、2D、3B、4D和7B上可稳定检测到分别控制胚芽鞘长度、地上部分长度、苗高、地上部分干重和细胞膜热稳定性的QTL。QTL富集区主要分布于染色体1A、1B、2B、2D、3A、3B、4D、5A、5D、6A、6B和7B上。细胞膜热稳定性的QTL定位于染色体2D上,共定位于同一区域的还有与根长、苗高和根干重的QTL。分别在25℃和38℃两个温度条件下的不同时间点测量叶绿素荧光动力学参数,共检测到37个控制该性状的QTL,其中25℃下检测到13个,38℃下检测到24个。在染色体1A、1B、2B、4A和7D上重复检测到控制初始荧光、最大荧光和可变荧光的QTL。在1A、1B、2B、3B、3D、4A、5A和7D共检测到9个QTL富集区,涉及到24个QTL4.热胁迫对幼苗形态和叶绿素荧光动力学参数的影响以旱选10号、鲁麦14及它们构建的DH群体中差异较大的10个株系为材料,在3种昼/夜不同温度(20/15℃、25/20℃和35/30℃)条件下检测供试材料的发芽率、幼苗形态特征和叶绿素荧光动力学参数。供试材料在最适温度(25/20℃)下的种子发芽率最高,但在较高温度下的发芽速度最快。最适温度下,所有供试材料的胚芽鞘长度、地上部分长度、根长、苗高、地上部分干重和根干重的值最大。除了幼苗形态特征,温度对小麦幼苗叶绿素荧光动力学参数也有影响。在高温胁迫下,初始荧光(Fo)会随着PSⅡ潜在活性(Fv/Fm)的降低而增大。在所有情况下,Fv/Fm值与Fo负相关。除适宜条件下的发育率、发芽速率和根长以外,Fo与其余大部分性状都显著正相关。在适宜和胁迫条件下,根干重与胚芽鞘长、地上部分长度及苗高显著相关。本研究中发现的QTL热点区域可能为一因多效,这些区域的QTL可同时用于对多个性状的改良。此外,本研究中发掘的稳定表达QTL在今后抗早和耐热分子标记辅助育种中具有高度的应用潜力。