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小麦条锈病是世界范围内严重影响小麦生产的真菌性病害,培育和推广抗条锈病品种是防治小麦条锈病最为经济、安全和有效的措施；而种质资源的挖掘与利用是育种目标能否实现的基础与关键。野生二粒小麦是现代栽培六倍体小麦和四倍体小麦的直接祖先,蕴藏着现代农作物所需要的各类基因资源,是小麦遗传改良极其珍贵的种质资源库。因而,从野生二粒小麦中挖掘优异抗病基因是科学利用抗条锈资源及培育小麦抗条锈病品种的重要基础。随着基因组学和生物统计软件的完善,基于连锁不平衡为基础的关联分析为挖掘控制条锈病抗性新基因位点提供了新途径,也为作物分子设计育种提供了新的思路,它与基于连锁作图的数量性状位点定位可以相互验证、相互补充。本文一方面利用覆盖基因组的SNPs对供试野生二粒小麦种质进行基因型标定,探测野生二粒小麦在基因组水平上的遗传多样性、群体结构及连锁不平衡；并基于基因组扫描的关联作图法探测与目标性状显著相关联的候选标记和染色体区段,进而挖掘控制条锈病抗性的新基因位点。另一方面,利用传统数量遗传学手段,构建条锈病抗性基因YrH52高密度分子遗传图谱,以加速小麦条锈病抗性的遗传改良。主要结果如下：1.野生二粒小麦种质条锈病表型数据库的构建：对来自中东“新月沃土”地区的350份野生二粒小麦种质在我国进行了全面、系统的条锈病抗性评价。结果表明,在2011-2012年中,对条锈病完全免疫的材料为71份,高抗材料31份,中抗材料40份,中感材料134份,高感材料74份；而在2012-2013年的鉴定结果中,完全免疫的材料为86份,高抗材料9份,中抗材料32份,中感材料21份,高感材料202份。其中,49份材料在两年的表型数据鉴定中对我国流行性条锈菌均表现为完全免疫,这些材料可作为抗条锈育种的核心抗源,为开展抗病基因挖掘或基因定位奠定重要的材料基础。2.野生二粒小麦种质遗传多样性分析：利用覆盖基因组的1018个多态性SNPs标记对供试野生二粒小麦种质进行了基因型标记并完成了遗传多样性分析。结果发现,SNP揭示的野生二粒小麦的遗传多样性处于中等水平,平均基因多样性为0.1841；平均PIC值为0.1530;且A基因组的遗传多样性显著地低于相应的B基因组。比较不同生态群体间的遗传多样性,发现来自于土耳其东南部和黎巴嫩南部地区的材料遗传多样性水平最高,符合野生二粒小麦遗传多样性的分布模式。3.野生二粒小麦种质群体结构分析：350份供试野生二粒小麦种质主要被划分为两大类群,分别为来自以色列中部地区的一些材料和以色列边缘地区及周边国家的一些材料。空间遗传结构及多元逐步回归分析表明,野生二粒小麦的自然群体分化并不符合地理分化模式,而是与生态因子存在着显著的相关性。基于已知的群体结构,对所有位点进行选择压力分析,共筛选了33个与环境相适应的具有正选择效应的位点,且这些位点或位点的基因组区域符合已知的选择模式。4.野生二粒小麦种质连锁不平衡分析：野生二粒小麦基因组中存在较高的LD水平。整个群体中,43.5%成对位点之间存在显著的LD(P<0.001),平均,值为0.134,LD衰减距离为14.3cM；比较各染色体LD水平发现：4B和7A染色体LD水平最高,而1A、3A和5A染色体LD水平最低。5.野生二粒小麦条锈病关联分析：基于基因组扫描关联分析策略,共检测了30个与条锈病显著相关联的SNPs,这些标记揭示了5%-15%的表型变异,且部分关联位点与已知的抗条锈病QTL区间一致。对相应位点进行表达分析,发现2个位点受到明显的上调表达趋势,4个位点受到明显的下调表达。通过对关联位点对应的EST序列同源功能搜索并结合表达模式分析,共确定了9个可能参与条锈病菌防御反应的候选位点。6.条锈病抗性基因YrH52高密度分子遗传图谱构建：对YrH52条锈病抗性基因的作图群体(包含有1037份F2：3家系)进行条锈病抗性鉴定,发现抗病、抗感分离、感病分离比符合1：2：1,属于单基因控制的主效QTL。整合已有的遗传图谱,在初步定位的基础上,新增加了4个标记(Xgpw3190、Xwmc31、Xbarc187和Xhuw23)。这4个标记与目的基因YrH52的遗传距离都在0.8-4.5cM之间,尤其是Xhuw23与YrH52的遗传距离仅为0.8cM；从而使得目的基因YrH52侧翼分子标记由初步定位的Xgwm273-273-Yr52-Xgwm413的4cM缩减至Xhuw23-Yr52-Xgwm413的2.3cM。