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小麦的近缘物种是小麦遗传改良的重要资源。本文以收集的小麦近缘物种为研究对象,采用同源克隆的方法克隆了与小麦白粉病抗性、籽粒蛋白含量(grain protein concentration, GPC)相关的基因,对基因的序列变异和功能进行了分析,主要研究结果如下：1、小麦抗白粉病基因Pm3位于普通小麦的1AS染色体。一粒系小麦被认为是普通小麦A基因组的供体,故推测在一粒系小麦中可能含有Pm3同源基因。本研究利用前人报道的抗白粉病Pm3位点的特异标记以及抗病基因Pm3a-f的分子标记鉴定了一粒系小麦材料中的Pm3位点,结果显示在抗白粉病的栽培一粒小麦(Triticum monococcum L)3AA28中含有Pm3基因。进一步通过同源克隆的方法获得了该候选基因的全长序列,命名为TmPm3。序列比对显示TmPm3是一个新的Pm3等位基因。在感病小麦品种薛早的叶片进行瞬时表达,结果表明过量表达TmPm3的阳性细胞对白粉病侵入和吸器形成具有显著的抑制作用,初步表明TmPm3具有抗白粉病的功能。2、高籽粒蛋白含量基因NAM-B1位于小麦6B染色体的短臂(6BS),其直系同源基因NAM-A1、NAM-D1分别位于小麦6A和6D染色体,其旁系同源基因NAM-B2、NAM-D2分别位于2B和2D染色体。簇毛麦(Haynaldia villosa,genome VV)是小麦遗传改良的重要基因资源。小麦-簇毛麦6VS·6AL易位系携带抗白粉病基因Pm21,育成的品种被大面积推广。本研究用同源克隆的方法从小麦-簇毛麦易位系6VS·6AL中克隆了NAM-B1的同源基因,命名为NAM-V1。 NAM-V1具有完整的开放阅读框。在Pm21分离群体中的检测结果表明NAM-V1与来源于6V染色体的抗白粉病基因Pm21共分离。本研究还设计了能够在一个反应体系中同时扩增并区分普通小麦中5个NAM基因(NAM-A1,Bl,D1,B2,D2)的特异分子标记CauNAM-ABD.对NAM-V1基因4个F2代分离群体的表型鉴定和基因型检测结果表明,在4个分离群体中含有NAM-V1基因的后代材料中籽粒蛋白含量均有所增加,结果证明,在6VS-6AL易位系中NAM-V1替换了NAM-A1基因,并提高了小麦籽粒的蛋白质含量。3、小麦抗白粉病基因Pm12位于小麦。拟斯卑尔脱山羊草易位系6SS-6BL的6S的短臀上。本研究通过同源克隆的方法,从6SS-6BL中克隆了NAM-B1的同源基因,命名为NAM-S1。根据NAM-S1的序列信息,开发了特异检测NAM-S1基因的标记CauNAM-S1。以抗病和感病材料作为亲本构建分离群体,利用430株F2代单株进行遗传连锁分析,结果显示NAM-S1与抗白粉病基因Pm12之间的遗传距离为7.3 cM。对分离单株的基因型和GPC含量的统计分析结果表明,基因型为NAM-S1单株的平均GPC要高于基因型为NAM-B1的单株,表明NAM-S1是有功能的基因。4、利用近红外分析仪初步测定了35份一粒系小麦种质材料的籽粒蛋白质含量,结果显示一粒系小麦蕴藏着高蛋白的资源,不同材料之间的GPC差别很大。利用同源克隆的方法,分别从21份栽培一粒小麦、4份野生一粒小麦和2份乌拉尔图小麦中获得了Gpc-B1同源基因的全长序列。序列分析发现栽培一粒小麦3AA22中的Gpc-B1同源基因(3AA22-NAM-A1)是没有功能的,该基因编码区存在一个碱基“G”的插入突变,并导致了编码区提前终止。由于3AA28的GPC含量是所有供试材料中最低的,因此推测3AA28中NAM基因的失活可能是导致GPC含量低的原因。