小麦是世界上最重要的粮食作物,提高其产量对全球经济发展有着重要的意义。而干旱是限制小麦产量提高的重要因素。所以,必须加快小麦的抗旱育种工作进程。生物技术和生物信息学的不断发展,为小麦抗旱相关基因的发掘和遗传机制的研究提供了有力的工具。本研究利用差异显示技术,筛选抗旱反应中特异表达的基因片段,测序并进行同源比对,发掘抗旱相关新基因,进行序列分析,揭示抗旱反应途径。　　 本研究得出以下结论:　　 1.通过选用山东省2006年小麦旱地区域试验的7个参试品系为材料,以20％聚乙二醇溶液（PEG-6000）做渗透介质,人工模拟干旱条件对其进行了抗旱性研究。同时与备品系田间鉴定的抗旱指数相比较,发现:利用胚芽鞘长度法对萌芽期冬小麦抗旱性强弱的鉴定结果与田间试验下苗期及产量表现综合分析所得出的抗旱性强弱顺序基本一致,说明胚芽鞘长度法对于早期鉴定抗旱小麦种质具有一定的可行性。　　 2.利用cDNA-AFLP技术对抗旱的近等基因系A和不抗旱的轮回亲本B的cDNA进行扩增,对分离出的差异表达EST片段进行克隆、测序和生物信息学分析。经过同源比对得出以下结论:　　 1)通过2个实验材料各4个处理的样品混合建池来筛选高多态性的引物,总共筛选了225对带有2个选择性碱基和100对带有3个选择性碱基的P和M引物组合。其中90对AFLP引物组合对2个实验材料各4个处理每个时间点的样品进行扩增,扩增产物在5％的聚丙烯酰胺凝胶上经银染显影,共分离到156条稳定表达的差异EST,成功回收其中的110条。　　 2)经克隆测序后得到91条高质量的EST序列,序列长度在99-602bp之间,平均片段大小为316bp,经比对后得到86条非冗余的EST。对这86条EST在GenBank的蛋白库和核酸库序列中进行BLASTx和BLASTn同源序列比较,共有13条EST可以找到功能已知的同源序列;比对上功能未知的序列23条;没有比对上的序列有43条,这部分序列都是在GenBank的EST库中所没有的新序列;其它的EST与来自叶绿体和线粒体的基因有较高的序列相似性。　　 3)23条EST序列比对上的功能未知基因,大多数来源于小麦属,说明了本实验中所分离到差异表达的EST来源于小麦的真实性。13条EST序列比对上的功能已知基因的特异表达主要受水分胁迫,其次是盐和冷胁迫,另外还有病原菌、铝胁迫、ABA处理等诱导。其中的5条EST同时受几种胁迫诱导。　　 4)建立了小麦幼苗水分胁迫诱导基因表达谱。受水分诱导表达的13条匹配上已知功能序列的EST参与了初级代谢、抗病与防御、转录、信号传导、细胞结构、能量代谢和次生代谢等生命活动。　　 3.水分（干旱）、热、盐、铝胁迫、冷害等都参与影响小麦幼苗体内的水分代谢,植物体在应对这些胁迫反应的过程中,可能存在着共同的途径。植物在受到水分胁迫应答反应的过程中,基因的表达在转录水平上发生了快速调整,直接或间接影响了各种代谢过程,保证了植物体作出积极而及时的应答反应。