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小麦籽粒硬度，主要由5D染色体上的Pina和Pinb基因控制，不仪决定了小麦的磨粉品质而且在很大程度上影响小麦的食品加工品质，是国内外小麦市场分级的重要依据之一。普通小麦中已经发现8个Pina和18个Pinb的等位基因，相对于野生型碱基序列的变化均导致了氨基酸替换或终止密码子提前出现，并且这些变化和硬质胚乳直接相关。各等位变异的分布并不均匀，而且不同的变异类型可能会导致不同的籽粒硬度变化和食品加工品质。
本实验选取262份中国小麦微核心种质(MCC)和1228份中国小麦主栽品种及重要亲本，利用改进的Ecotilling方法进行硬度等位基因的研究。结果表明：(1)不同种植条件，如光照时间、地理位置、田间管理，不影响小麦籽粒硬度的类型。(2)南方的软质小麦品种较多，而北方的硬质小麦品种较多。(3)发现在这些种质或品种中存在3个Pina的等位基因Pina-D1a、Pina-D1b和Pina-D1l，以及9个Pinb的等位基因Pinb-D1a、Pinb-D1b、Pinb-D1d、Pinb-D1e Pinb-D1p、Pinb-D1q、Pinb-D1u、Pinb-D1x和Pinb-D1ab。(4)在来自新疆冬春麦区的地方品种喀什白皮中发现了一个新的Pinb等位基因，命名为Pinb-D1x(EMBL accession number AM909618)。(5)各小麦种植区中的主要致硬等位基因在MCC和主栽小麦品种及重要亲本中存在差异。总的来说，对于主栽小麦品种及重要亲本，Pina-D1b更多的存在于硬质春小麦中，而Pinb-D1b和Pinb-D1p更多的存在于硬质冬小麦中。(6)中国主栽小麦品种及其重要亲本中分布最为广泛的基因型是Pina-D1a+Pinb-D1a，其次是Pina-D1a+Pinb-D1b、Pina-D1b+Pinb-D1a和Pina-D1a+Pinb-D1p。它们的平均籽粒硬度分别是22.6、65.4、73.1和68.23。(7)稀有等位基因具有地域偏向性，北部冬麦区、黄淮冬麦区、西南冬麦区和新疆冬春麦区的硬度等位基因有更高的多态性。以上研究成果，明确了我国主栽品种和重要亲本及微核心种质中的小麦籽粒硬度、硬度等位基因和基因型在十大小麦种植区的总体分布，了解了中国小麦品种的籽粒硬度基因型及不同硬度基因型间籽粒硬度的差异，挖掘了新的硬度等位基因，为小麦籽粒硬度分子机理的研究和育种亲本的选择提供一定的理论依据。
选择Pinb基因起始密码子前562bp到终止密码子后412bp，共计1421bp作为筛选框，利用Tilling技术筛选了1450个小偃54的EMS突变群体的M2代(代表362个M1样品)，找到6个Pinb的突变体，突变率为1/86kb。突变位点分别在-435、-29、281、390和511(3UTR区)位点，均为胞嘧啶突变为胸腺嘧啶。Pinb启动子区-435位点的突变导致籽粒变硬15个数值及更致密的内部结构。启动子区-29位点的突变可能导致了Pinb最高表达量延迟出现。281位点的突变导致第94位氨基酸由亮氨酸突变成脯氨酸，并可能和敲碎种子中出现更多不规则破损淀粉粒有关。390位碱基变化没有引起氨基酸的改变。3UTR区511位点的突变对于籽粒硬度、表达谱和种子内部结构没有明显的影响。本研究不仅在Pinb基因的编码区而且在启动子和3UTR区域得到了育成品种中没有发现的等位变异，不仪丰富了Pinb的等位基因库，加深了对籽粒硬度产生的分子机理的认识，而且创建了可以用于改良小偃54的突变体材料。