中文摘要：

野生二粒小麦蕴藏有大量优于栽培小麦的抗病耐逆基因，是小麦遗传改良的珍贵种质资源库。本研究以筛选野生二粒小麦特异抗锈病和耐逆种质、发掘克隆新基因为目标，对400余份野生二粒小麦种质进行多层次系统研究。用高密度覆盖全基因组的分子标记对其进行基因型标定，探测野生二粒小麦在全基因组水平上的遗传多样性及群体结构；用关联作图法揭示控制锈病抗性和逆境耐性的新基因位点。用图位克隆法+候选基因途径克隆YrH52和其它抗锈病新基因。在逆境和正常条件下，比较野生耐逆种质和栽培品种间逆境耐性相关基因表达丰度的差异；用Ecotilling技术鉴定约60个逆境耐性之关键基因/EST的多态性；in silico分析不同等位基因组合所代表的逆境耐性；克隆优异耐逆基因并阐明其在模式植物中的功能表现。将获得一批具有自主知识产权的成果，明确野生二粒小麦在小麦抗锈病和耐逆育种中的潜力与利用途径，促进我国小麦育种与生产的发展。

结论摘要：

野生二粒小麦蕴藏大量优于栽培小麦的抗病耐逆基因，是小麦改良的珍贵资源库。然而，此遗传资源库的绝大部分尚未被开发。本研究以筛选特异抗病耐逆种质、发掘克隆新基因为目标，对野生二粒小麦种质进行全面系统的研究，取得以下主要成果 (1)对来自中东“新月沃土”地区的350份野生二粒小麦种质进行了系统的条锈病抗性评价,建立了野生二粒小麦种质条锈病表型数据库。 (2)建立了野生二粒小麦逆境耐性的表型数据库，并获得了10份耐盐、8份抗旱、6份耐热的特异种质。 (3)利用覆盖基因组的SNP标记对350份野生二粒小麦种质进行了遗传多样性评价遗传多样性处于中等水平，A基因组低于B基因组。不同生态群体间的遗传多样性水平，符合野生二粒小麦遗传多样性的分布模式。 (4)对野生二粒小麦种质进行了群体结构分析主要可被划分为两大类群，其自然群体的分化并不符合地理分化模式，而是与生态因子存在着显著的相关性；筛选出33个与环境相适应的具有正选择效应的位点，符合已知的选择模式。 (5)条锈病抗性基因YrH52高密度分子遗传图谱构建对作图群体进行条锈病鉴定发现YrH52属于单基因控制的主效QTL。整合已有的遗传图谱，新增加4个标记，尤其Xhuw23与YrH52的遗传距离仅为0.8 cM，为图位克隆该基因奠定了基础。 (6)分析了盐胁迫响应转录因子在野生二粒小麦与栽培小麦品种之间的表达差异，发现这些基因在野生二粒小麦中的mRNA诱导倍数显著高于栽培小麦，表明这些转录因子在野生二粒小麦应答盐胁迫方面有着重要的功能。 (7)开展了NAC家族基因的等位变异与进化研究NAM-B1基因在330份野生二粒种质中存在20个单倍型，一些单倍型具有明显的地理特异性；系统发育分析表明NAC蛋白在陆生植物的主要分支中均存在，且在维管植物出现后有一次主要的辐射。此外，分析还表明NAC基因的不同进化模式与其功能相关。 (8) 野生二粒小麦种质连锁不平衡及条锈病关联分析野生二粒小麦基因组中存在较高的LD水平。基于基因组扫描关联分析策略，共检测了30个与条锈病显著相关联的SNPs，这些标记揭示了5%-15%的表型变异，且部分关联位点与已知的抗条锈病QTL区间一致。 (9) 我们从野生二粒小麦耐逆性强的种质中克隆了一批抗逆优异等位基因，并进行了功能鉴定。例如，过量表达TdCBL6基因提高了植株对盐胁迫的耐受性。