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小麦表皮蜡质具有保护内部组织的功能，与抗旱等抗逆性有关。但以往研究报道中关于蜡质含量和抗旱节水生理指标的结论不一致，关于其他逆境胁迫对小麦表皮蜡质影响还未见报道。本论文先在大田栽培条件下进行，以3对蜡质表现型(白霜表型明显和白霜表型不明显)不同的姊妹系为材料，进行0水、1水和2水灌溉处理，研究不同水分胁迫条件下旗叶蜡质含量与盛花期、灌浆期和收获期各种抗旱节水生理指标的关系，以期为蜡质在小麦抗旱节水生理育种方面提供有用信息。然后在温室干旱处理条件下，从抗旱小麦新品系旱优118里中首次克隆出3个与蜡质合成及运输有关的基因：醛脱羧酶基因TaCer1，调控醛类化合物到烷烃类化合物的转化；蜡质分子ABC转运器基因TaCer5，与蜡质分子的运输有关；β-酮酰辅酶A合成酶基因TaCer6，与长链化合物的碳链延伸有关。再以黄淮旱地区域对照品种晋麦47为材料，进行了蜡质基因TaCer1、TaCer5和TaCer6在小麦根、茎、叶不同组织器官的表达分析。在一叶一心期进行ABA、PEG、NaCl、4℃、黑暗和SA处理，系统检测了不同的逆境处理条件下小麦叶片组织中表皮蜡质基因表达，蜡质含量和成分、单株水分利用效率等指标的变化，并进行了拟南芥转小麦蜡质基因验证功能的部分研究，以期揭示蜡质基因对不同逆境的响应和功能。主要结论如下。
1.白霜性状明显的姊妹系蜡质含量高，随着浇水次数减少，各个品系的白霜程度加重，蜡质含量升高。蜡质含量在大田生育后期比较稳定，盛花期和灌浆期蜡质含量呈极显著正相关(0.834**)。说明，白霜性状能代表品系的蜡质含量的高低，可以作为蜡质表型选择的指标，它既由基因型决定，又是小麦适应干旱的表现。
2.在盛花期和灌浆期，蜡质含量与抗旱指标关系密切。盛花期蜡质含量和灌浆期蜡质含量与叶片水分利用效率(LWUE)的相关性分别为0.412(**)和0.279(*)，与胞间CO2浓度(Ci)的相关性分别为-0.281(*)和-0.615(**)，与蒸腾速率(Tr)的相关性分别为-0.369(**)和-0.299(**)。
3.在盛花期，0水处理条件下，蜡质含量高的品系旗叶的LWUE低，Tr高，叶绿素含量高，说明蜡质层阻止内部组织水分非气孔散失和保护叶绿素的功能，从而保证正常的蒸腾作用。
4.在灌浆期，多数性状在白霜表型明显的姊妹系和白霜表型不明显的姊妹系之间差异不显著，但仔细观察，仍然发现在0水条件下，白霜表型明显的姊妹系的LWUE和光合速率(Pn)低、Tr高。
5.蜡质含量与小麦育性密切相关。蜡质含量高的姊妹系，不孕小穗数和小穗不孕率降低。灌浆期和盛花期的蜡质含量均与穗粒数(0.456**，0.386**)和千粒重(0.408**，0.462**)呈极显著正相关。虽然蜡质含量对干旱条件下小麦的产量直接影响不大，但蜡质含量影响穗粒数、千粒重、小穗不孕数、小穗不孕率、穗长等与产量关系密切的指标，间接影响小区产量。
6.在小麦中首次克隆出TaCer1基因(EU276388)，全长为2161-bp，其中5′-UTR106-bp，3′-UTR195-bp，cds1860-bp，编码619aa，编码蛋白序列与拟南芥和水稻的cer1蛋白序列同源性分别为56％和83％，分子量71.04 KD，等电点约为9.06。TaCer1在一叶一心期的晋麦47的根、茎、叶组织中都有表达。
7.随着ABA和SA处理时间的延长，TaCer1基因的表达量逐渐降低，在PEG、NaCl、4℃和黑暗处理条件下，TaCer1基因在不同的处理时间段也表现为表达量降低甚至检测不到表达，在所有处理条件下，长链醛/烷烃比值均升高，说明抑制TaCer1基因的表达，可能会阻碍长链醛物质到烷烃的转化受阻。
8.在小麦中也克隆出TaCer5基因(EU127477)，全长为2445-bp，其中5′-UTR73-bp，3′-UTR302-bp，eds2070-bp，编码689aa，与拟南芥，水稻的cer5蛋白同源性分别为61％和87％，分子量76.38KD，等电点约为9.36。TaCer5基因只检测到在晋麦47的茎、叶组织中有表达，在根组织中检测不到表达，而且，TaCer5基因在茎组织的表达量明显高于在叶组织中的表达量。
9.随着ABA、NaCl、4℃、黑暗和SA处理的延长，蜡质运输基因TaCer5的表达量逐渐降低，在PEG处理的在一些时间段，TaCer5基因的表达也被抑制，所有处理条件下的蜡质含量均降低，说明，抑制TaCer5基因的表达可能会阻碍蜡质分子的运输。
10.在ABA、PEG、NaCl、4℃、黑暗和SA处理条件下，蜡质含量与单株水分利用效率呈不显著正相关(0.123)，与干物质积累量(0.748**)和单株耗水量(0.594**)呈极显著正相关。
11.同时在小麦中连续克隆出第三个蜡质基因TaCer6(EU159697)，全长为2115-bp，其中5-UTR92-bp，3-UTR532-bp，cds1491-bp，编码496aa，与拟南芥，水稻和大麦的cer6蛋白序列同源性分别为66％，90％，98％，分子量55.94KD，等电点约为9.54。TaCer6基因只检测到在晋麦47的茎、叶组织中有表达，在根组织中检测不到表达，而且，TaCer6基因在茎组织的表达量明显高于在叶组织中的表达量。
12.ABA和4℃处理前期TaCer6基因表达迅速增加，但随着处理时间延长，表达量略有降低，PEG和SA处理增加TaCer6基因的表达，在ABA、PEG、4℃和SA处理条件下，小麦表皮蜡质中链化合物的(CL＞C24)/(CL＜C24)值均增加，说明增加TaCer6的表达，可能会增加长链化合物(CL＜C24)向非常长链化合物(CL＞C24)的转化，而TaCer6在NaCl和黑暗处理条件下表达量降低，链化合物的(CL＞C24)/(CL＜C24)值也均降低，说明抑制TaCer6的表达，可能会抑制长链化合物(CL＜C24)向非常长链化合物(CL＞C24)的转化。
13.TaCer6在温室模拟胁迫处理条件下的表达模式说明TaCer6和非常长链化合物可能在小麦的抗旱、抗冷和抗真菌病害方面发挥重要作用。