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小麦是世界上种植区域最广、消费人群最多、与人类经济生活关系最为密切的粮食作物,小麦的生产状况直接关系到人类的和平、稳定与繁荣。纵观战后世界小麦的发展历史可清楚地看到,小麦生产的发展主要依赖于品种的遗传改良,高产、优质、多抗一直是小麦育种的主要目标。遗传理论和育种实践表明,特异种质资源的发掘与利用是育种目标能否实现的基础与关键。小麦育种中矮源单一化问题、现有商用品种对秆锈菌新小种Ug99缺乏抗性等问题限制了产量、品质、抗性的进一步提高,已对全球小麦生产的可持续发展构成了威胁。加强小麦特异种质资源的发掘与创制,更深入地研究特异种质重要目标性状的遗传规律,对提高小麦遗传改良潜力,促进小麦生产可持续发展有基础性作用。本研究对一个新的小麦矮源“华矮01"的矮秆性进行了遗传分析和基因定位；通过分子标记辅助选择进行基因聚合,创制出抗小麦秆锈病新小种Ug99的新的特异种质,并对加拿大现有推广的小麦品种Hoffman的抗病性进行了遗传改良。主要研究结果如下：1 小麦矮秆突变体华矮01的矮秆性遗传与基因定位1) 对苗期的华矮01进行外源GA3处理,其第一片叶长度和胚芽鞘长度与对照相比均无明显伸长,表明华矮01所携带的矮秆基因为GA-不敏感型。2) 以华矮01为母本与3个高秆品种进行杂交,株高调查结果显示,其F1代株高均介于两个亲本之间,并偏向于高秆亲本,F2群体的株高呈三峰连续性分布。经χ2测验,F2群体株高分布符合1：2：1的分离比例,表明华矮01的矮秆性状受单个部分隐性基因控制,命名为Rht-B2。3) 以华矮01/鄂恩1号的F1代做母本与三个含Rht-B1b矮秆基因的小麦品种杂交,后代均为高秆。表明矮秆基因Rht-B2与已知的矮秆基因Rht-B1b不是等位基因。4) 利用F2：3作图群体,结合SSR标记和BSA分析法,对华矮01的矮秆基因进行初定位。矮秆基因Rht-B2被定位在4B染色体的长臂上,SSR标记Xgwm495和barc1096分别位于基因的两侧,与目标基因的距离分别为3.3和2.9cM。5) 华矮01与原始亲本的各节间长占株高的百分比数据显示,华矮01的主穗和穗颈节间的相对长度都增加,而倒一至倒四节间的相对长度均缩短。表明华矮01株高的降低是由于倒一至倒四节间的缩短所致。6) 利用F2群体对株高各构成因素进行遗传分析,结果表明,除主穗长是由单个质量性状基因控制外,其余各节间长均由多个QTL控制。7) 株高及其构成因素与产量性状的相关分析表明,株高及其构成因素与单株粒数和有效穗数呈显著正相关,而与单株粒重、穗平粒重和千粒重无显著相关性。2分子标记辅助基因聚合创制抗Ug99新种质1) 利用小麦x玉米远缘杂交诱导小麦双单倍体技术获得了3个双单倍体群体,它们分别来源于杂交组合：(Hoffman*2/RL6099)//(Hoffman*2/Lang) RWG34/RL5405//RL6099和(AC Cadillac/Lang)//(RWG34/RL5405).2) 利用回交和分子标记辅助选择的方法,将来源于小麦家系RL6099和Lang的抗秆锈基因Sr35和Sr36导入到一个加拿大商用小麦品种Hoffman中,以提高Hoffman的抗性,尤其是增强对小麦秆锈菌新小种Ug99的抗性。Ug99小种TTKSK的检测结果表明,改良后的Hoffman抗病性明显增强,特别是同时含Sr35和Sr36两个基因的Hoffman植株,对TTKSK抗性极强。3) 通过杂交和分子标记辅助选择相结合,得到了含有抗病基因的两个复交组合(AC Cadillac/Lang)//(RWG34/RL5405)和RWG34/RL5405//RL6099的F1植株,借助双单倍体技术,共获得了18种Sr基因型的DH株系。其中有13个基因型含二至四个Sr基因。TTKSK侵染结果显示,含三个以上Sr基因的DH株系均表现为高抗或免疫。