大量考古学和遗传学证据已经证明六倍体普通小麦（Triticum aestivum L.,基因组BBAADD）大约形成于8500年前,由栽培四倍体小麦（T.turgidum,基因组AABB）和粗山羊草（Aegilops tauschii,基因组DD）经杂交和加倍（六倍化）形成。前期研究已经明了,六倍体普通小麦的胁迫抗性明显高于其四倍体祖先。然而,普通小麦适应性增强的生理基础和进化过程仍未得到充分的研究。本文以六倍体小麦及其四倍体和二倍体亲本为材料,研究了小麦六倍化过程中低氮耐性是否变异以及其变异产生的生理学机制。我们在低氮和正常氮条件下培养新合成六倍体小麦（neo-6×,BBAADD）、其四倍体（4×,BBAA）和二倍体（2×,DD）亲本以及天然六倍体小麦（nat-6×,BBAADD）,通过测定不同倍性的小麦在两种氮条件下的生长、光合、氮代谢关键酶、氮吸收相关的电生理参数及基因表达,来探讨新合成六倍体小麦低氮耐性是否变异以及变异产生的生理基础。结果表明,在低氮条件下,与四倍体和二倍体亲本相比,新合成六倍体小麦能保持高的光合作用、氮含量以及氮同化效率。在形态水平上,新合成六倍体小麦的根/冠比高于其亲本,这可能是一种适应性生长策略:新合成六倍体小麦利用更多的根向更少的地上部分供应氮,从而促使地上部分氮积累。在电生理水平上,在低氮条件下,新合成六倍体小麦H⁺排出速度和NO₃^-的吸收速度都明显高于其四倍体亲本。H⁺的大量流出可促进新合成六倍体小麦快速建立质子梯度从而促进其NO₃^-的吸收,进而增加其低氮耐性。在基因表达水平上,新合成六倍体小麦氮吸收相关基因（NPFs和NRTs）的表达量也明显高于其四倍体和二倍体亲本,推测NPFs和NRTs在小麦氮代谢进化过程中起重要作用。总的来说,本实验从生理和分子水平阐述了小麦在六倍体化过程中低氮耐性增加的机制。研究结果将丰富小麦适应性进化理论,也可为小麦耐逆性育种提供理论参考。