簇毛麦（Haynaldiavillosa,2n=2x=14）是小麦二倍体野生近缘种之一,具有抗病、耐寒耐旱、分蘖能力强、蛋白质含量高等许多栽培小麦所需要的优良性状,是小麦遗传改良的三级基因库。通过染色体工程手段培育的小麦-簇毛麦异附加（代换）系和易位系等远缘种质,是研究和利用外源优异基因的重要遗传材料。已有研究报道簇毛麦3V,4VL染色体上携带有很多潜在的优良基因,例如:抗眼斑病、抗全蚀病、抗梭条花叶病、耐盐性以及存在编码α-醇溶蛋白的位点等。为更好地发掘和利用簇毛麦3V、4VL染色体优异基因,本研究首先对一整套小麦-簇毛麦二体异附加系进行条锈病抗性鉴定,挖掘簇毛麦的条锈病抗性基因,并对此抗性基因进行染色体初定位;为精细定位簇毛麦3V和4VL染色体上的优异基因,利用中国春ph1b突变体和花粉辐射进一步诱导和创制涉及簇毛麦3V、4VL染色体不同片段大小的结构变异体;在自交或回交后代中,利用原位杂交技术对涉及簇毛麦3V、4VL的染色体结构变异体鉴定染色体身份;结合分子标记构建了簇毛麦3V和4VL染色体的物理图谱,物理定位簇毛麦4VL染色体上编码醇溶蛋白的基因,取得的主要研究结果如下:1.普通小麦-簇毛麦一套二体异附加系的条锈病抗性鉴定在2019年和2020年分别对一套普通小麦-簇毛麦二体异附加系进行了苗期及成株期条锈病抗性鉴定。结果表明,异附加系DA3V对小麦条锈病表现出一定的抗性。推测簇毛麦3V染色体上可能携带抗小麦条锈病相关基因。2.普通小麦-簇毛麦3V染色体结构变异体的创制与鉴定为了更加精细的定位簇毛麦3V染色体上的抗条锈病相关基因,首先利用染色体配对控制体系中国春ph1b突变体与小麦-簇毛麦二体异附加系DA3V杂交,得到F1,再将F1自交或回交,分别在自交和回交后代中利用分子标记筛选含有3V染色体且ph1bph1b纯合的植株,分别得到了 32株和3株只含有单条3V染色体且ph1bph1b纯合的植株;2018-2019年对上一代鉴定到的这35株的后代进行了发芽和移苗,结果共得到506个单株。为了加速涉及簇毛麦3V染色体结构变异体的鉴定效率,利用位于簇毛麦3V染色体不同区段（端部、亚端部、近着丝粒区域）的5个分子标记（CINAU1242,CINAU1246,CINAU1239,CINAU1173,CINAU1156）对这 506 株植株进行了分子标记分析,共筛选到65株可能的重组交换单株。为了获得稳定的涉及簇毛麦3V染色体结构变异体,2019-2020年对上一代筛选到的重组交换单株进行GISH/FISH分析,在[小麦-簇毛麦DA3V×CS ph1bph1b]337个F4和BC1F3单株中,共获得染色体结构变异体111份,主要有18种不同类型:包括4个大片段易位系,4个顶端易位系,2个纯合整臂易位系,2个端体易位系,其余6份为复杂的染色体结构变异类型。3.3V染色体细胞学物理图谱初步构建利用本实验前期开发的211对3V染色体特异的跨内含子IT分子标记对9份仅涉及3V染色体的单个结构变异体材料进行分子标记分析,根据标记在结构变异体中的扩增结果,将211个IT标记定位于簇毛麦3V染色体的9个区段上,初步构建了 3V染色体的细胞学物理图谱。4.利用CS ph1bph1b突变体和硬簇麦花粉辐射诱导普通小麦-簇毛麦4VL染色体结构变异体2018-2019年对[小麦-簇毛麦纯合整臂易位系T4VL·4DS（CSph1bph1b）×CS ph1bph1b]自交后代群体以及利用Co60-γ射线照射硬簇麦穗子与中国春的杂交自交后代进行GISH/FISH分析,共筛选到14种不同类型的结构变异体,包括1个顶端易位系、2个纯合中间插入易位系、1个整臂易位系和4个缺失系,其余6份材料为复杂的染色体结构变异类型。5.4VL染色体细胞学物理图谱初步构建利用本实验前期开发的73对簇毛麦4VL染色体特异的IT标记对7份仅涉及簇毛麦4VL染色体的单个结构变异的材料进行标记分析,根据标记在结构变异体中的扩增结果,将73个IT标记定位于簇毛麦4VL的6个区段上,初步构建了 4VL染色体的物理图谱。6.α-醇溶蛋白的物理定位为了进一步定位簇毛麦4VL染色体上醇溶蛋白亚基的物理位置,首先利用SDS-PAGE凝胶电泳对获得的涉及簇毛麦4VL染色体的14种不同类型的结构变异体进行了分析,发现T4VL·4DS纯合整臂易位系（18SJJ3-14）和两份杂合顶端易位系（18SJJ59-7和18SJJ59-2）均能扩增出簇毛麦4VL染色体上的α-醇溶蛋白的特异条带,而其余结构变异体（两份纯合缺失和中间插入易位系）均无醇溶蛋白的特异条带。结合SDS-PAGE、细胞学以及分子标记结果最终将控制α-醇溶蛋白的基因定位于4VL顶端且位于标记CINAU1981和CINAU1232之间。根据簇毛麦参考基因组数据（未公布）,该区段定位于簇毛麦4VL物理区段448Mb-483Mb 之间。