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普通小麦(Triticum aestivum L.2n=6x=42, AABBDD)是一个典型的异源多倍体物种,它是由四倍体小麦(Triticum turgidum L.,2n=4x=28, AABB)与野生二倍体节节麦(Aegilops tauschii Coss.,2n=2x=14, DD)远缘杂交,再经染色体自然加倍形成的异源六倍体。四倍体小麦和节节麦杂种F.形成了未减数雌雄配子,其融合是实现染色体自然加倍的细胞学原因。但是,到目前为止,还未标记出控制未减数配子形成的相关基因。同时,普通小麦的Ph基因系统保证了小麦的“二倍化”细胞学行为,限制了部分同源染色体配对,导致减数分裂染色体配对通常发生在同源染色体之间。前期的研究表明,小麦地方品种开县罗汉麦可能含有一个不同于Phl和Ph2的天然隐性ph-KL基因。本文主要围绕减数分裂的未减数配子形成和部分同源染色体配对这两个性状进行研究,分析了未减数配子形成的细胞学基础,并利用分子标记定位了控制未减数配子形成的主效基因；研究了人工合成小麦-黑麦杂种的染色体行为,发现了一种培育六倍体小黑麦的新方法；研究了ph-KL基因诱导部分同源染色体配对的规律,揭示了它与phlb基因的差异。主要研究结果如下：在四倍体小麦-节节麦杂种F。减数分裂过程中,观察到高频率的第一次分离重构(first division restitution;表现为减数分裂Ⅰ的时间延长)现象,表明它是未减数配子形成的关键细胞学基础。未减数配子形成的频率(即二分体的频率)和单倍体杂种植株的自交结实率之间高度正相关。在两个四倍体小麦-节节麦单倍体群体中均检测到一个位于3B染色上的主效QTL位点,命名为QTug.sau-3B,它是影响未减数配子形成的关键位点。该QTL被定位在分子标记Xgwm285和Xcfp1012之间,覆盖1cM距离。加倍后的群体均不能检测到该QTL,表明QTug.sau-3B是一个依赖单倍体的QTL。比较基因组分析表明,该QTL可能位于Ttam-3B基因区域。虽然QTug.sau-3B和Ttam之间的关系还不清楚,但是小麦单倍体中高频率未减数配子的发生可能与Ttam基因的低表达相关。发现了一种通过人工合成小麦-黑麦杂交选育六倍体小黑麦的高效新方法。实验所用的三个人工合成小麦都是通过四倍体小麦和节节麦杂交加倍而来,它们都继承了四倍体的未减数配子形成基因。人工合成小麦。黑麦杂种自交产生双二倍体(八倍体小黑麦)和部分双二倍体,但是通过针对结实率的几代选择后,得到的往往是六倍体。这些六倍体后代形成的原因是D基因组染色体在自交的过程中优先被消除。通过这一方法,我们不仅获得了染色体结构为AABBRR的六倍体小黑麦,还获得了六倍体小黑麦单体系、代换系和易位系。我们获得了含有节节麦2D和5D染色体的六倍体小黑麦。使用该方法选育六倍体小黑麦的关键因素有两点：(1)利用含未减数配子基因的六倍体小麦和黑麦杂交；(2)逐代选择自交结实率高的单株进行繁殖。以中国春Phl基因缺失突变体CSph1b-秦岭黑麦(QL)为对照,通过基因组原位杂交技术,分析了开县罗汉麦-秦岭黑麦(QL)杂种减数分裂中期Ⅰ染色体的配对情况,进而评估ph-KL基因的作用能力。结果表明,CSph1b-QL的杂种具有更高比例的小麦-小麦染色体配对,相比较而言,开县罗汉麦-秦岭黑麦杂种F1中期形成了更高比例的小麦-黑麦和黑麦-黑麦染色体配对。这表明ph-KL和Phl基因在控制染色体配对的过程中使用了不同的作用机制。但总体上来说,小麦-小麦染色体配对仍然是配对染色体中的主要类型。这可能是由于相较于小麦-黑麦部分同源染色体,小麦-小麦部分同源染色体之间具有更小的遗传分化和更大的序列相似性。使用探针组合pTa-k229+pScD15887和pSc119.2+pTa535做两次连续的FISH,探测KL-rye杂种F1减数分裂中期Ⅰ参与配对的染色体组成。结果表明,ph-KL诱导小麦-小麦配对染色体中,以A-D基因组染色体配对水平最高(80.78%),且和前人观察到的ph1b(80.05%)杂种类似；在小麦-黑麦配对染色体中,B-R基因组染色体配对高于A-R和D-R基因组染色体配对。在统计的109个配对染色体中,95%的配对发生在部分同源群内部染色体之间,表明ph-KL确实是一个天然隐性ph基因。