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矮秆基因Rht-B1b和Rht-D1b的应用,极大地提高了小麦的抗倒伏能力和产量,然而赤霉素不敏感型基因Rht-B1b和Rht-D1b对胚芽鞘和根系活力有不利影响,限制了其在干旱地区小麦矮化育种中的应用。因此,寻找新的可替代的赤霉素敏感型矮秆基因对小麦矮化育种至关重要。本研究以赤霉素敏感型矮秆基因Rht14的供体亲本硬粒小麦品种Castelporziano（CP）和硬粒小麦高秆品种Langdon（L）配置正反交组合,以F2:3、F3:4和F4:5群体中的25个纯合矮秆株系和20个高秆株系为试验材料,评价Rht14对重要农艺性状和籽粒品质性状的效应,同时,通过施加外源赤霉素（GA3）,分析Rht14对外源GA3的响应,探索其致矮机理;分别用15%和25%的聚二乙醇6000（PEG6000）处理CP×L群体F5:6株系幼苗,分析Rht14对渗透胁迫的响应;利用正反交的F2群体及其重组体,对Rht14进行精细定位并预测其候选基因。本研究取得的主要结果如下:1.Rht14对硬粒小麦重要农艺性状及品质性状的效应以CP×L和L×CP两个正反交群体的F2:3、F3:4和F4:5的矮秆株系与高秆株系为材料,连续三年进行农艺性状和籽粒品质性状的比较,结果表明Rht14可显著降低株高,正反交群体三年平均的降秆效应分别为26.68%和27.68%,Rht14主要通过显著缩短各个茎节的长度来降低株高。Rht14显著增加了各个茎节的直径和壁厚同时显著降低了倒伏指数,提高了抗倒伏能力。Rht14显著增加了旗叶面积、旗叶SPAD值和净光合速率。Rht14显著降低了千粒重,这可能与其抽穗期和开花期延迟有关,对饱满的籽粒大小和其他产量性状无影响。苗期活力试验表明,Rht14对胚芽鞘和根系性状无不利影响。Rht14对籽粒品质性状有一定的不利影响,显著降低了沉降值、稳定时间和形成时间。2.Rht14对外源赤霉素（GA3）响应以CP×L群体和L×CP群体的F2:3、F3:4和F4:5的矮秆株系与高秆株系为材料,进行外源GA3喷施处理,发现Rht14对GA反应敏感,且其敏感程度大于高秆株系。在喷施GA3后,高秆和矮秆株系的株高分别平均显著增加15%和50%左右,且矮秆株系的各个茎节长度都显著增加而高秆株系只有上部三个茎节长度显著增加,与此同时,这些茎节的直径和壁厚显著降低。喷施外源GA3显著减少了矮秆株系旗叶的叶面积、SPAD值和净光合速率,但显著增加了小穗数、穗粒数和千粒重,这可能是由于喷施外源GA3提前了矮秆株系的抽穗期和开花期。外源GA3的施加显著提高了矮秆株系籽粒的粗蛋白含量、湿面筋含量、沉降值、稳定时间和形成时间。综上所述,外源GA3可弥补Rht14的矮化效应,使其农艺性状和品质性状更接近高秆株系,表明Rht14是GA缺陷型矮秆基因。3.Rht14对渗透胁迫的生理响应及转录组分析以CP×L的F5:6高矮秆株系为材料,在苗期分别进行15%和25%的PEG 6000的模拟干旱处理,与高秆株系相比,处理后24h和48h矮秆株系的叶片相对含水量下降速率更为缓慢、根系的鲜重/干重无显著性差异,过氧化物酶活性和脯氨酸含量更高。对处理后48h的高矮秆株系的叶片进行转录组分析,结果发现矮秆株系差异表达基因中上调表达的数目小于下调表达的数目,而高秆株系与此相反。差异表达基因的GO和KEGG富集分析表明,高矮株系既有相同的途径也有特定的途径响应渗透胁迫。矮秆株系中抗渗透胁迫的和与胁迫、激素和转录因子相关的关键差异表达基因的上调或者下调使其对渗透胁迫有更强的抗性。4.Rht14的精细定位及候选基因分析为了进一步解析其致矮机理,以CP×L和L×CP两个F2群体为材料,应用集群分离分析法（Bulked Segregant Analysis,BSA）结合小麦660K SNP芯片分析,开发KASP（Kompetitive Allele-Specific PCR）标记,对Rht14进行初定位,进而利用重测序设计的Indel标记对Rht14进行精细定位,并预测其候选基因。应用CP×L和L×CP的F2群体将Rht14定位在6A染色体的312-454 Mbp区间内。通过Indel标记分析重组体,进一步将Rht14定位在6A染色体的402-408 Mbp区间内（Durum Wheat Svevo Ref Seq Rel.1.0）。已有研究认为,Rht14与Rht18可能是等位基因,其候选基因GA2ox A9参与赤霉素合成途径,且在初定位区间,因此,分析了高矮株系GA2ox A9的表达量,发现其在Rht14矮秆株系的茎和节间表达量显著上升,且具有生物活性GA1含量显著降低。进一步分析发现两个亲本GA2ox A9的基因序列及启动子序列无差异,检测其编码区和启动子区的甲基化水平,发现该基因启动子区甲基化程度在高矮秆亲本间有明显差异。进一步分析候选基因区间的两个甲基化相关基因在高矮秆株系苗期叶片和穗下茎中的表达量,发现其中一个基因在穗下茎的表达量显著差异。推测Rht14可能通过调控GA2ox A9的启动子区的甲基化进而调控GA2ox A9的表达,最终导致株高降低,但其调控机制还需进一步研究。