小麦赤霉病和白粉病是小麦的主要病害,最近几年频发,严重影响着小麦的产量和品质,威胁着我国的粮食安全。小麦近缘种属植物具有许多普通小麦不具有的抗病基因等优良性状,是改良小麦的重要基因库。华山新麦草(Psathyrostachys huashanica,2n=2x=14,NsNs)作为小麦的近缘属植物之一,是小麦的三级基因源,具有很多优异的基因可以用于普通小麦的改良,如:早熟、耐盐、耐瘠薄、抗旱等,另外,还具有抗多种小麦病虫害的优良性状。为了创制更多的种质资源和充分利用华山新麦草的优良特性,本实验室用普通小麦7182和华山新麦草杂交,经幼胚培养和多次回交,创制出一系列小麦-华山新麦草衍生后代。本实验通过对45份小麦-华山新麦草衍生后代进行研究,综合采用抗病鉴定(赤霉病、白粉病)、细胞学观察、基因组原位杂交和农艺性状调查等方法,以期为小麦抗病育种创制新种质。实验的主要结果如下:1.小麦-华山新麦草衍生后代赤霉病抗性鉴定及细胞学研究通过两年的赤霉病鉴定,筛选出中抗赤霉病衍生后代H-34-8-2-6-1和H-24-3-1-5-19-1。对这2个衍生后代的根尖细胞进行压片观察发现,染色体数目皆为42条。原位杂交鉴定结果显示,H-34-8-2-6-1根尖细胞含有1对华山新麦草Ns染色体,确定为普通小麦-华山新麦草异代换系;H-24-3-1-5-19-1根尖细胞携带有2条华山新麦草染色体整臂,确定为普通小麦-华山新麦草易位系。根据抗病鉴定结果,亲本普通小麦7182中感赤霉病,而H-34-8-2-6-1和H-24-3-1-5-19-1的鉴定结果都属于中抗,因此初步推测H-34-8-2-6-1和H-24-3-1-5-19-1抗赤霉病的基因来源于华山新麦草。农艺性状调查结果显示,H-34-8-2-6-1的株高、分蘖数、穗长和小穗数与亲本7182有差异但不显著,而穗粒数和结实率与亲本7182差异显著。H-24-3-1-5-19-1的株高较亲本7182显著降低。2.小麦-华山新麦草衍生后代白粉病抗性鉴定及细胞学研究通过多次苗期白粉病鉴定,筛选出一个对白粉病免疫的衍生后代H-3-5-9-3-1。对H-3-5-9-3-1的根尖细胞进行压片观察发现,H-3-5-9-3-1具有44条染色体,经基因组原位杂交鉴定,结果显示,H-3-5-9-3-1具有两条黄绿色信号,确定为普通小麦-华山新麦草附加系。根据抗病鉴定结果,亲本普通小麦7182和华山新麦草对白粉病分别为中感和免疫,而衍生后代H-3-5-9-3-1表现出免疫,因此推测H-3-5-9-3-1的抗病基因来自华山新麦草。农艺性状调查结果显示,H-3-5-9-3-1的株高比亲本降低,差异在0.05和0.01水平上均达到显著,分蘖数较亲本增加,差异也达到极显著;穗长和结实率都优于亲本7182,小穗数和穗粒数与亲本7182接近。