作物驯化对于农业的发展具有重要意义,小麦由于其独特的多倍化历史和基因组构成使其成为研究农作物驯化的宝贵材料。克隆与解析调控小麦驯化性状的相关基因,有助于解析多倍体作物进化和驯化进程,也为小麦种质创新以及小麦遗传改良与新品种选育提供理论和实践参考。颖壳硬度是影响小麦种子落粒性与籽粒品质的重要驯化性状,鉴定并分析新的颖壳基因是研究小麦颖壳进化的基础。本研究对从EMS诱变普通小麦科大527（简称KD527）突变体库中筛选并鉴定了5个可以稳定遗传的硬壳突变体（q-1#～q-5#）;构建q-3#/KD527、q-3#/中国春（CS）杂交组合,对其杂交后代群体的颖壳硬度性状进行遗传分析;使用260M小麦外显子捕获探针与构建BSA混池测序相结合的方法,在q-3#/KD527的F2颖壳硬度分离群体对硬壳基因进行染色体定位,筛选其可能的候选基因,并对其基因结构与蛋白质结构进行预测等生物学分析;在颖壳发育的不同时期,运用转录组测序的方法在KD527与q-3#突变体之间进行分析,筛选颖壳发育与硬化的差异表达基因,初步解析硬度基因调控颖壳硬化的机制。主要结果如下:（1）对硬壳突变体q-1#～q-5#及KD527进行综合农艺学鉴定,结果表明:与KD527相比,突变体均表现出矛状穗,穗轴细长、颖花长度增加、小穗密度和脱粒率降低。其中,q-3#的平均株高73.5 cm、穗长12.99 cm、穗粒数40.5粒,小穗数22.6个,小穗密度1.75个/cm,千粒重52.74 g。与KD527相比,其株高、穗长、小穗数分别增加9.4%、34.2%、6.1%,差异达极显著水平;穗粒数、小穗密度分别下降13.3%、20.8%,差异达极显著水平;q-3#与KD527的各生育时期的时间长短及其各器官的形成进程基本一致。（2）颖壳切片结果显示:KD527和q-3#颖壳的横切面在细胞组成上基本相似,但q-3#的细胞尺寸明显小于KD527,排列更紧密。（3）对q-3#/KD527、q-3#/CS构建的F1和F2代群体进行颖壳硬度的遗传分析发现:F1全部为硬壳,F2群体中出现颖壳硬度分离,经χ~2检测,硬壳:软壳的分离比例均符合3:1。q-3#中携带的硬壳基因呈单基因显性遗传,命名为Tg X。对q-3#/KD527组合中Tg X进行遗传效应评价发现,Tg X能显著增加后代小麦单株的穗长,籽粒硬度,降低穗发芽率和虫蛀率。（4）使用全新260M小麦外显子捕获探针与构建BSA混池测序相结合的方法,对构建KD527、q-3#以及q-3#/KD527组合F2的颖壳硬度分离群体Tg（硬壳）混池与sog（软壳）混池进行测序分析,明确硬壳基因Tg X位于5A染色体上,基因Traes CS5A02G473800为候选目标基因。（5）对Traes CS5A02G473800与中国春序列比对分析表明,该基因即为驯化基因Q,基因结构分析发现,q-3#中的Q基因第一外显子340位的C碱基被替换为T;蛋白质结构预测表明,Q蛋白中的Ser被取代为Pro,但对Q蛋白的三维结构影响不大,第114个氨基酸残基Pro可能是Q蛋白结构和功能的关键位点。这表明,Tg X是一个新的q等位基因,暂命名为QP114S。（6）分别在4个颖壳发育的不同时期对KD527、q-3#进行转录组测序,共筛选到29个与颖壳发育相关的差异表达基因,其中:基因Traes CS6B02G258400（PAL1）在挑旗前与近抽穗特异表达并与木质素合成有关、基因Traes CS4D02G341000（KNAT7-4DL）在拔节后、基因Traes CS5B02G105900（MYB46）在近抽穗与木质素合成的特异表达有关。这表明,QP114S调控木质素的合成以达到其调控颖壳发育。（7）本研究所用硬壳突变体直接源于普通小麦,其携带的硬壳基因QP114S是一个新的q等位基因,遗传效应评价表明,QP114S具有“一因多效性”,此外,初步解析了QP114S调控颖壳发育及其硬化的遗传基础,为小麦相关性状驯化研究及其遗传改良提供了理论基础。