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锈病是麦类作物的重要病害。培育具有持久抗病性的品种是控制锈病危害的重要策略。抗性品种的慢锈性由于一般没有小种专化性、抗性持久等特点越来越受到育种家的重视。一般具有成株抗性（Adult plant resistance, APR）的品种在生理上表现出侵染率低,产孢量少,孢子堆小的慢锈性特点,在小麦和大麦中均被认为是一种重要的持久抗源。大麦叶锈病是由大麦叶锈菌（Puccinia hordei Otth）引起的真菌病害。该病害被认为是当前栽培大麦最重要的病害。在生产中,具有小种专化抗性Rph（Resistance to Puccinia hordei）基因的大麦叶锈病抗性品种易被新的病原物侵入而丧失原有的抗病能力。目前发现的大麦Rph基因大部分是苗期叶锈病抗性基因。与Rph基因相比,控制大麦成株叶锈病抗性的Rphq（Quantitative resistance to Puccinia hordei）基因则被认为具有控制持久抗性的潜在优势。发掘、利用提供持久抗性的成株叶锈病抗性基因,选育持久抗病品种是控制大麦叶锈病经济、有效且对环境有利的重要途径。为此,本研究以来源不同的澳洲成株叶锈病抗性品种Pompadour,WI3407作为研究对象,以Pompadour×Stirling杂交产生的292 DH群体和WI3407×Baudin杂交产生的164 DH群体为材料,利用比较基因组学的方法展开大麦-水稻,大麦-小麦及大麦-二穗短柄草的比对分析寻找相应的共线性区域,结合测序与SSCP分析发掘新的大麦成株叶锈病抗性基因和分子标记,精细定位Pompadour 5H染色体短臂（5HS）的成株叶锈病抗性基因,探索WI3407 5HS染色体中存在的成株叶锈病抗性基因的性质,为两个优良成株叶锈病抗性品种的利用提供理论依据。研究结果如下:1.大麦5HS染色体Bin1,Bin2区域与小麦EST数据库比对结果显示该区段在小麦基因组中的共线性区域分布在小麦第五染色体群5AS, 5BS和5DS。推断大麦5HS染色体Bin1,Bin2在小麦基因组中的共线性区域可能位于5AS3-0.75-0.98,5BS6-0.81-1.00和5DS2-0.78-1.00区段。2.确定大麦5HS染色体Bin1,Bin2的共线性区域位于二穗短柄草第四染色体Bd4。根据Bin2区域54%的有效比对序列结果对应的二穗短柄草序列集中在Bd4:725573至779015区段,推断大麦5HS染色体Bin2在二穗短柄草基因组中的共线性区域可能位于Bd4:725573...779015。3.利用Pompadour×Stirling杂交产生的292 DH群体,运用防卫基因同源物（Defence gene homologous, DGH）策略,结合测序及SSCP分析精细定位Pompadour 5HS染色体成株叶锈病抗性基因。在本研究分析的115对引物中共有17个标记定位到Pompadour成株叶锈病抗性基因区域,涵盖了36.3 cM的染色体区段,平均每两个标记间的遗传距离为2.1 cM。定位在这一区段的标记包含8个SNP标记,4个插入缺失标记,4个显性标记和1个SSR标记。定位的4个防卫基因同源物（DGH）标记:BM134523,BE490728,BE498794及BE403373均源自小麦第五染色体群5AS3-0.75-0.98区段,其中BE490728是一个多拷贝EST。Pompadour 5HS染色体成株叶锈病抗性基因（LR-APR）解释82%的表型变异,以显性标记EBmag0833和bPb-0837为旁侧标记,分别定位在距离LR-APR基因1.3cM和0.7cM处。以WABAR2482×Pompadour杂交的457个F2后代为材料,根据F2代表型鉴定结果,初步验证Pompadour 5HS成株叶锈病抗性基因的遗传方式。结果显示,457株F2分离群体抗感分明,其中328株被归类为抗病植株,129株为感病植株,卡方检验符合3:1的分离比例。推断Pompadour中发现的5HS染色体成株叶锈病抗性基因为主效显性基因。4.将本研究中5HS染色体区段新定位的4个小麦DGH（BM134523,BE490728,BE498794,BE403373）及大麦标记bPb-2872,Mact426,K08520,K02762重新整合到2009年最新的大麦Integrated-5H图谱中构建新的5HS染色体Bin1,Bin2,Bin3整合图谱。运用该整合图谱,比较分析Pompadour 5HS染色体成株叶锈病抗性基因与该区域已定位的Rphq4（Vada）,初步推断在大麦染色体5HS定位的Vada与Pompadour中的成株叶锈病抗性基因是两个不同的基因。5.通过分析成株叶锈病抗性品种WI3407与感病品种Baudin杂交产生的164 DH群体的表型鉴定数据,确定该群体中含有一个控制成株叶锈病抗性的主效基因。利用本研究中分析的115对引物对WI3407的成株叶锈病抗性基因进行探索分析表明:10个标记在该群体中有多态性;区间作图结果显示WI3407的成株叶锈病抗性基因位于5HS染色体Mact426和GBS0412标记间,该基因解释97%的表型变异,距离最近的标记Mact426 3.7cM（LOD值为37.9）,加性效应为38.9。回归分析表明Mact426能够解释88%的表型变异（P<0.0001）。初步推断WI3407中的成株叶锈病抗性基因是位于5HS染色体Bin2区域的新基因。6.为发掘现有标记中能够应用于Pompadour F2后代初步检测分析的分子标记,展开了标记与F2后代叶锈病抗性的相关分析。结果表明:在所筛选的标记中,仅有共显性EST-SNP标记K08520对WABAR2482×Pompadour杂交的F2代材料有效。该标记共检测出了109株抗性亲本纯合体;115株感病亲本纯合体;233株杂合子。利用F2代表型分离结果对标记K08520进行验证分析发现,该标记与Pompadour成株叶锈病抗性高度相关（R2=0.82）。结果表明共显性EST-SNP标记K08520可以运用于Pompadour 5HS染色体成株叶锈病抗性基因后代杂合体、纯合体及田间抗病材料的初步筛选。此外,本研究发展了2000株WABAR2482×Pompadour杂交的F3代植株为构建Pompadour 5HS染色体LR-APR基因的重组自交系、图位克隆该基因奠定了基础。7.结合来源不同的叶锈病抗性材料Vada,Pompadour及WI3407的成株叶锈病抗性基因及DGH的定位分析结果,推测大麦5HS染色体Bin1,Bin2,Bin3可能是一个抗性基因和DGH的富集区域。