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西藏半野生小麦(Triticum aestivum ssp.tibetanum Shao)、新疆小麦(Triticumpetropavloski Udats et Migusch)和云南小麦(Triticum aestivum ssp.yunnanense King)是我国特有的3个普通小麦亚种，它们具有特定的地理分布、明显不同于普通小麦的形态学特征和大穗、多粒、抗病等许多可用于小麦品种改良的优良性状，是宝贵的小麦种质资源。
本研究通过对169份小麦亚种材料(包括120份西藏半野生小麦，5份新疆小麦和44份云南小麦)的主要形态学和农艺性状考察、醇溶蛋白和高分子量麦谷蛋白亚基组成解析，以及SSR标记多态性分析，研究了3个普通小麦亚种的遗传多样性和遗传异质性。同时，在新疆小麦(XJ5)中发现一个新的抗白粉病基因，并对该基因进行了遗传学分析和分子定位。本研究获得了以下主要结果。
1.对169份普通小麦亚种材料的株高、主穗长、有效分蘖数、千粒重等11个主要形态学性状和农艺性状进行了考察，获得了37000余个原始数据。选择其中5个主要农艺性状(株高、有效分蘖数、主穗长、每穗小穗数和穗粒数)的数据进行了遗传多样性分析，发现西藏半野生小麦的遗传多样性最高，其次是云南小麦，新疆小麦最低。
2.利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳法(A-PAGE)对169份小麦亚种材料进行了醇溶蛋白分析。共检测到114种迁移率不同的条带，不同材料表达的条带数目变化在16～35个之间。根据A-PAGE图谱建立了每一份材料的醇溶蛋白标准指纹。指纹图谱比较分析表明，每份小麦亚种材料都有独特的醇溶蛋白带型。
3.利用分布于小麦21对染色体上的63对SSR标记对169份小麦亚种材料进行了基因组扫描。结果共检测到336个等位变异，不同引物扩增的等位变异在2～12之间，平均每对引物可以检测到5.3个变异，其中有39对引物的扩增多态性在5种以上。根据SSR标记解释的遗传距离对169份小麦亚种材料进行了聚类分析。从聚类图可以看出，西藏半野生小麦与云南小麦的亲缘关系较近，而与新疆小麦亲缘关系较远。
4.对3个小麦亚种材料的醇溶蛋白异质性进行了分析。在供试的169材料中，有100份材料(占59.17％)的醇溶蛋白表现出遗传异质性，图谱种类变化在2～6种之间。利用SSR标记对22份西藏半野生小麦材料进行了遗传异质性分析，在19份材料(占86.4%)中发现遗传异质性，即至少有一对引物扩增出两种以上带型。
5.利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)方法对169份小麦亚种材料的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行了分析。在120份西藏半野生小麦中，共检测到5种HMW-GS组合类型，分别为Null，7+8，2+12(73.3%)、Null，6+8，2+12(23.3%)、2*，7+8，2+12(1.6%)、1，7+8，2+12(0.8%)和2*，7，2+12(0.8%)。在5份新疆小麦中共有Null，7，2+12(80.0%)和Null，7+8，12(20.0%)2种HMW-GS组成形式。在44份云南小麦也检测到2种HMW-GS组成类型，分别为Null，7，2+12(65.9%)和Null，7+8，2+12(34.1%)。由此可见，3个小麦亚种的HMW-GS也具有比较高的遗传多样性。
6.田间观察发现新疆小麦XJ5高抗白粉病。基因推导发现，XJ5中含有一个未知的抗白粉病基因，该基因对我国目前流行的大多数小麦白粉病菌株表现免疫或高抗，抗谱与来自野生二粒小麦的Pm30相似，但优于Pm30。利用F2分离群体进行的遗传学分析证明，XJ5中的白粉病抗性受一对显性基因控制，该基因暂命名为Pm XJ5。通过SSR分子标记分析，将PmXJ5定位到小麦5BS染色体上，在连锁图上的位置关系为Xgwm66-Xgwm159-Cfa2070-Pm XJ5-Wmc274。
上述研究表明，供试的169份小麦亚种材料均有各自独特的醇溶蛋白指纹和SSR标记图谱，同时3个亚种均具有广泛的遗传多样性和遗传异质性，并含有许多可用于品种改良的优异性状。这些结果为有效保护这些珍贵的小麦遗传资源提供了理论依据和技术方法，同时也为充分挖掘和利用这些资源材料中的优良性状或基因奠定了基础。