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小麦成熟期穗发芽是一种世界性的小麦灾害,严重影响小麦品质和产量。目前我国北方的大部分白粒小麦品种对穗发芽高度敏感,收获期遇雨极易引起穗发芽而造成重大经济损失。如何控制小麦穗发芽,是小麦品种改良的关键问题。本试验利用不同穗发芽抗性材料,分离Vp-1及其等位基因;采用半定量RT-PCR的方法,分析Vp-1及其等位基因的表达特性;基于Vp-1及其等位基因序列差异,开发并验证Vp-1 STS标记,并就其有效性与已开发的标记作比较研究;利用Vp-1 STS标记,结合不同穗发芽测定方法,鉴定具有不同穗发芽抗性机制的小麦品种。主要结果如下:1.在小麦3B染色体上发现了2个与穗发芽抗性相关的Vp-1的新型等位变异,分别命名为Vp-1Bb和Vp-1Bc,它们与Vp-1Ba(AJ400713)分别具有95.43%和97.89%的同源性;与Vp-1Ba相比,Vp-1Bb和Vp-1Bc在第3个内含子中分别具有193bp的插入和83bp的缺失,分别是由反转座子和转座子引起,在此基础上开发出与穗发芽抗性相关的Vp-1B STS标记,并命名为Vp1B3;经验证,Vp1B3标记可以有效地区分具有不同穗发芽抗性的小麦品种基因型,可用于种质资源的筛选和分子标记辅助育种。2.对开花后不同发育时期的Vp-1A、Vp-1B和Vp-1D基因的表达分析显示:开花后25d、30d和35d的幼胚中,虽然Vp-1A、Vp-1B和Vp-1D均存在转录本的错误剪切现象,但只有Vp-1B的正常剪切的转录本丰度在抗、感穗发芽品种间存在差异,且Vp-1Bb和Vp-1Bc比Vp-1Ba具有更高的表达量;用30uM ABA浸泡2d后,3个Vp-1B等位基因在胚中均观测到转录本的表达,尤以Vp-1Bb转录本的表达量最高,但在30uM ABA浸泡4d后,均未观测到Vp-1Bb和Vp-1Bc转录本的表达,而Vp-1Ba转录本的表达量基本没有变化,说明这3个等位基因对ABA的敏感性是不同的,其原因是插入和缺失影响了胚对ABA的敏感性,最终导致了品种对穗发芽抗性的不同差异。3.将开发的STS标记Vp1B3与已报道的小麦穗发芽抗性标记MST101、wmc104、Xgwm155的有效性比较可知,Vp1B3、Xgwm155标记与穗发芽抗性相关,而MST101、wmc104标记与穗发芽抗性无关,利用Vp1B3和Xgwm155标记来筛选小麦穗发芽抗性品种,将会提高选择效率和准确性。4.利用Vp1B3标记结合整穗发芽法和发芽指数鉴定33份小麦新品系的穗发芽抗性结果表明:红粒抗穗发芽品系CA0489属于Vp1Bb基因型和红色种皮休眠型,CA0481属于Vp1Bc抗穗发芽基因型;白粒抗穗发芽品系CA0509和CA0459的抗性为非Vp1B3类型,其抗性可能与穗部性状和颖壳抑制物有关。5.应用Vp1B3标记对中国的38份地方品种、94份历史品种和106份当代品种的Vp-1B基因多样性检测结果表明:Vp1-Ba、Vp1-Bb、Vp1-Bc和Vp-1Be基因型在地方品种中的分布频率分别为45%、18%、34%和3%,在历史品种中分别为30%、10%、60%和0%,在当代品种中分别为31%、1%、68%和0%;而在欧洲小麦材料中发现的Vp-1Bd基因型在本研究的238份实验材料中没有出现。