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小麦是世界第一大粮食作物。全世界有35％～40％的人口以小麦为主要粮食。白粉病（Erysiphe graminis f.sp.tritici）和条锈病(Puccinia striformis f.sp.tritici)作为小麦的两大主要病害，是影响小麦高产稳产的重要因素。而栽培小麦在长期人为定向选择下，遗传基础日益狭窄，面对病害的缓冲能力愈加减弱。因此搜集小麦近缘种属遗传资源，将外源优质基因转入小麦遗传背景，成为小麦遗传改良的重要途径。而小麦异源易位系因其具有遗传稳定、打破不良连锁等优点而越来越受到育种工作者的重视，在小麦遗传育种过程中占有重要地位。一年生二倍体簇毛麦（Dasypyrum villosum）和偏凸山羊草（Aegilops ventricosa）携带多种优质抗病基因，是小麦的重要基因源。目前，携带抗白粉病基因Pm21的小麦-簇毛麦6VS/6AS易位系和携带偏凸山羊草Yr17抗条锈基因的小麦品种“VPM1”已被作为亲本广泛利用到了小麦遗传育种中。 为进一步利用簇毛麦、偏凸山羊草的优异抗性基因，创制满足育种需求的小麦异源材料，本课题开展了以下几个方面的研究: 1)对携带抗条锈基因Yr17的材料Moisson6N/6B进行60Co-γ射线辐照，调查M0代花粉粒育性及与普通小麦杂交结实率发现，花粉粒育性大大降低，结实率相比对照也大大降低，且辐射植株作为母本的结实率高于父本，为2.50％，说明雌配子对辐射耐受力要高于雄配子。对M3代主要农艺性状调查发现，其与对照相比变异幅度较大，变异类型丰富。其中有效分蘖数、小穗数、穗粒数、单穗粒重、单株粒重5个性状中都存在正负向突变，可以从中筛选到合适植株。另外，辐射植株与普通小麦正反交的F3代染色体构型都出现较大程度变异，表明辐射对染色体结构产生了巨大影响。但正反交组合之间单价体、环状二价体及染色体交叉数并无显著性差异。揭示经过染色体自我修复，辐射对雌雄配子之间的效应差异可以慢慢消减。 2)利用RAPD随机引物筛选并克隆，得到三条重复序列，C1-10、C4-1及C1-3。荧光原位杂交结果显示，这三条重复序列皆能特异杂交簇毛麦染色体，表明这三条重复序列皆为簇毛麦V组特有。随后将三条簇毛麦种属特异重复序列转化为三条SCAR标记。经验证，这三条SCAR标记皆能有效地鉴定小麦遗传背景中的簇毛麦遗传物质。三条种属特异性分子标记的开发，为簇毛麦在小麦遗传育种中的利用提供了鉴定工具。 3)利用细胞、分子手段结合田间抗性调查从小麦-偏凸山羊草6N/6B Moisson代换系的M5代和小麦-簇毛麦6VS端体附加系自交后代中分别筛选到三株表现抗性的小麦-偏凸山羊草易位系和一株小麦-簇毛麦易位系。易位系是否纯合、易位染色体的结构还需要进一步验证。这些易位系的获得，为小麦品种遗传改良提供了优异的材料。 4)在小麦-簇毛麦6VS双端体附加系(2n=42+2t)自交后代中发现多端体附加(t＞2)植株。利用FISH对一株三端体植株进行身份验证发现，2个为簇毛麦6VS端体，另一个为小麦端体。利用分子标记及细胞学手段对多端体植株进行遗传分析发现，6VS在植株自交后代中，传递率可达90％以上，表明其具有极高的遗传稳定性。另外多端体植株中的端体具有富集趋势，与B染色体类似。经分析，小麦端体的形成可能与簇毛麦遗传物质的导入有关。异源遗传物质引起小麦染色体组的遗传不平衡，导致部分携带着丝粒片度被抛出，从而形成小麦端体。这些小麦-簇毛麦多端体附加系为研究远缘中杂交异质染色体互作、着丝粒的形成机制提供了宝贵的资源材料。 5)将高抗条锈的小麦-偏凸山羊草6N/6B代换系(Moisson6N/6B)与高抗白粉病的小麦-簇毛麦双端体附加系Pana进行杂交，并对F3代进行农艺性状调查发现，小穗数和小花数只有正超亲植株，而株高、有效分蘖、单穗粒数、单穗粒重、单株粒重和百粒重性状都存在正负超亲植株。这一结果显示植株农艺性状分离复杂，类型多样。表明杂交过程对F3染色体组的影响较大，导致F3代基因组重组剧烈，揭示能够从中筛选到符合需求的性状。另外，性状调查结果还显示单穗粒数和单穗粒重负超亲率高于正超亲率。并且，单穗粒数小余中亲值。表明杂交后，染色体的重组对性状产生了负向效应。在F5代300个植株中，通过分子标记筛选和田间抗性调查，筛选到66株兼抗白粉条锈的植株。对其中51株进行普通细胞学观察发现，其染色体构成多样，其中2n=42(16N)+1t所占比例最大，达到41.18％。以上结果表明，杂交过程和外源遗传物质本身的不稳定性仍会对染色体组造成巨大影响。另外，从中筛选到5株不携带6N染色体但能扩增出6N上的Yr17特异分子标记的植株。经推测，这5株可能为小麦-山羊草簇毛麦易位附加系。其易位染色体结构需要进一步通过更多的分子标记鉴定。