高温是影响小麦生长发育和产量形成至关重要的环境因子。气象资料表明，全球变暖导致我国小麦主产区黄淮海和长江中下游麦区极端高温事件发生的概率显著增大。极端高温严重制约小麦生产的发展。因此，明确高温对小麦生长发育的影响、探讨小麦灌浆期高温胁迫缓解机制，对于指导抗逆稳产栽培具有重要的意义。为此，我们选用扬麦16，在盆栽试验条件下，用智能人工气候室控制温度，在2010～2012年开展了两个试验，分别研究了生育前期热锻炼对小麦灌浆期高温耐性形成的影响及其机制、以及高温胁迫后下一代小麦植株对灌浆期高温的响应。　　试验一:开花前设置两个处理:无热锻炼(C)和热锻炼(H)，处理时间为2d，分别在7叶期和9叶期处理2次。开花后10天时，C与H处理的一半进行高温胁迫，剩下的另一半进行无高温胁迫，处理时间为7天。最终形成4个处理:花前无热锻炼+灌浆期无高温胁迫(CC)、花前无热锻炼+灌浆期高温胁迫(CH)、花前热锻炼+灌浆期高温胁迫(HH)、花前热锻炼+灌浆期无高温胁迫(HC)。试验二:选用试验一中收获的CC处理和HH处理的种子，在盆栽条件下开展试验，在开花后10天时，将不同处理收获的种子分别设置对照和高温胁迫2个处理，处理时间为6天。最终形成4个处理:CC处理收获的种子+灌浆期无高温胁迫(cc-c)、CC处理收获的种子+灌浆期高温胁迫(CC-H)、HH处理收获的种子+灌浆期高温胁迫(HH-H)、HH处理收获的种子+灌浆期无高温胁迫（HH-C）。主要研究结果如下:　　1.花前热锻炼对小麦灌浆期高温耐性的影响及其生理生化机制　　鉴定并获得了花前受热锻炼小麦和未受热锻炼小麦中响应灌浆期高温胁迫的差异表达基因和表达蛋白。采用基因芯片技术，研究了不同处理下小麦叶片的基因表达谱，筛选出与耐热性相关的138个差异表达基因，依据其涉及的代谢通路可以将这些差异基因划分为:信号转导（OPR1和OPR2）、蛋白质的合成与调控(AT4G16720、AT5G2029、EMB3010)、光合作用(CAB1、CAB2、LHCB2∶4、LHCB2.2、LHCB2.1、LHB1B2、LHB1B2、AT1G14150、PSAK)、乙醛酸循环(AT3G21720)。运用蛋白质组学技术研究了不同处理下小麦叶片差异表达蛋白质，通过串联质谱技术成功鉴定到45个差异表达蛋白，根据蛋白质的功能可以划分为:光合相关、糖生物合成、糖酵解、卡尔文循环、磷酸戊糖途径、ATPase合成和活性氧代谢。其中涉及光合与代谢的多个蛋白在转录组水平上也得以检测。　　灌浆期高温胁迫下，经过热锻炼的处理的小麦叶片具有相对较高的光合与荧光参数、可以通过提高抗氧化酶的活性来保护抗氧化系统免受高温胁迫的伤害、膜脂过氧化产物丙二醛的积累量相对较少，缓解了蔗糖和游离氨基酸含量的升高，并且，处理HH降低了灌浆期高温胁迫对小麦的碳氮代谢及氮素转运量和转运率的影响，籽粒产量也显著高于CH处理。所有这些生理指标均表明，经过花前热锻炼的处理对灌浆期高温具有较高的耐性。上述结果表明花前热锻炼可有效增强小麦植株对灌浆期高温胁迫的耐性。　　2.高温胁迫后下一代小麦植株对植株灌浆期高温耐性的影响及其生理生化机制　　鉴定并获得了调控花前受热锻炼小麦耐灌浆期高温的隔代记忆性状的差异表达蛋白。利用双向电泳和串联质谱技术成功鉴定到20个差异表达的蛋白。对这些蛋白质功能的分析表明:与电子传递相关的蛋白点1个（点4404），其表达量受灌浆期高温胁迫的影响下调，且处理HH-H的下调幅度明显小于CC-H;与卡尔文循环相关的蛋白点2个;与蛋白质合成与调控相关蛋白点2个在灌浆期高温胁迫下表达量均上调，部分涉及戊糖磷酸、TCA循环、氨基酸和萜类化合物合成的相关蛋白的表达也存在不同程度的表达差异，这些蛋白的变化有助于保证蛋白正确的折叠，以行使正常的生理功能，提高灌浆期高温下氨基酸及叶绿素的含量，增强细胞抵御高温的能力。　　灌浆期高温胁迫条件下，与处理CC-H相比，处理HH-H植株旗叶具有更高的光合速率和叶绿素含量，Fo升高的幅度也相对较小，还能通过升高SOD和POD活性来缓解活性氧的损伤，且膜脂过氧化产物丙二醛的积累量相对较少，缓解了可溶性总糖含量的升高，并且，处理HH-H降低了灌浆期高温胁迫对小麦的碳氮代谢及氮素转运量和转运率的影响，籽粒产量也显著高于CC-H处理，上述结果表明，经过高温诱导后，下一代小麦植株对灌浆期高温胁迫的耐性增强。