从生命起源到如今缤纷多彩的世界,多倍化在这过程中扮演着重要的角色,但是其究竟如何推动物种进化尚未得到明确阐释。不可否认的是,环境的压力对自然选择起到主导作用。科技的进步带来了新的环境问题,重金属污染问题已经严重威胁人类的健康。2007年发生的镉（Cd）大米事件引起社会广泛关注,导致关于植物对镉吸收和耐受机制的研究呈上升趋势,但研究多集中于拟南芥和水稻等模式植物。小麦是重要的粮食作物,也是一种常见的多倍体植物,它的形成过程就是一部关于多倍化进程的历史写照。现今,小麦种植面积已居粮食作物之首,也面临着巨大的镉污染风险,确保其食用的安全性尤为重要,然而目前关于小麦重金属镉抗性的研究甚少。本实验创新性地将重金属镉抗性与多倍体小麦的进化联系在一起:利用四种人工新合成异源四倍体小麦,根据后代的核型稳定性分为两组,一组是具有不稳定核型的四倍体AADD[Triticum urartu（♀）×Aegilops tauschii（♂）,2n=28]和S^bS^bDD[Aegilops bicornis（♀）×Ae.tauschii（♂）,2n=28]对其进行镉处理,以丰富的核型为原材料筛选具有镉抗性的个体;另一组是具有相对稳定核型的四倍体S^shS^shA^mA^m[Aegilops sharonensis（♀）×Triticum monococcum（♂）,2n=28]和S^lS^lAA[Aegilops longissima（♀）×T.urartu（♂）,2n=28],对四倍体及其S亲本与A亲本进行镉处理,从生理学的角度评价四倍体相对于二倍体亲本所具有的镉抗性来源的亲本偏好性。本实验从抗性筛选和抗性评价两种实验思路出发,通过对个体细胞学检测以及生理检测,探究新合成异源四倍体小麦具有镉抗性的核型组成及亲本偏好,初步探究特定环境下多倍体小麦的形成与进化,同时可以为寻找小麦重金属镉抗性基因带来新思路。本实验得到的主要结论如下:1.AADD和S^bS^bDD抗性群体核型集中于特定染色体,存在高比例的非整倍体和“隐藏型”非整倍体,并且抗性群体中出现了前所未有的新核型;2.Cd胁迫下两种新合成四倍体小麦A亲本相较于S亲本具有较强抗性,与新合成四倍体小麦相比天然四倍体小麦具有优势并表现出较高抗性,Cd胁迫导致四倍体表型的亲本偏好发生改变。