近年来，由于条锈菌小种CYR34的流行，河南省小麦条锈病发生呈现上升趋势。为明确河南省小麦对CYR34等优势小种的抗性，本研究鉴定了629份河南省小麦种质苗期和成株期对CYR34等优势小种的抗性，并利用KASP分子标记对抗性基因Yr5、Yr7、Yr15、Yr18、Yr78、Yr81、YrZH84和YrZM1354进行检测，系统评价其抗性水平与遗传基础。结果表明，供试的629份小麦种质对CYR34等当前流行小种的抗性水平整体偏低，育成品种的成株期抗性显著弱于农家种。利用分子标记未检测到携带Yr5、Yr15、Yr81的品种；成株期抗性基因Yr18在农家种中检出频率为93.03%，而在育成品种中仅占1.95%；仅育成品种携带YrZM1354、YrZH84。通过遗传效应分析，Yr18对小麦抗条锈性表型贡献最大，而YrZM1354单基因效应最强，聚合YrZH84与YrZM1354可提升苗期抗条锈性。基于以上结果，建议河南小麦抗病育种应回补Yr18，加速利用YrZM1354等新抗源，推进多基因聚合育种，以拓宽抗病遗传基础，培育持久抗病新品种。

为拓宽耐盐小麦种质资源，对96份小麦-长穗偃麦草衍生系种质幼苗进行150 mmol·L^-1 NaCl胁迫处理，测定其14个形态指标，并结合主成分分析、隶属函数法、聚类分析等方法进行耐盐性综合评价。结果表明，盐胁迫显著抑制供试材料苗期地上部和地下部生长。盐胁迫下供试材料的苗鲜重、根鲜重等多数指标较对照（0 mmol·L^-1 NaCl）显著下降，变异系数较高（>25%）。通过主成分分析提取出5个主成分，累计方差贡献率达83.85%，其中苗鲜重、根鲜重、总根长、根系表面积、苗干重、根干重为核心的生物量因子贡献率最高（33.15%），可作为评价苗期耐盐性的关键指标。经聚类分析，供试材料可划分为5个耐盐等级，其中高耐盐材料7份（占7.1%），中等耐盐材料17份（占17.3%）。这些耐盐材料在盐胁迫下能更有效地维持较低的Na^+/K⁺比值，表现出更强的离子稳态调控能力。

热激蛋白Hsp90（heat shock proteins 90）广泛参与植物生长发育进程，同时在植株耐热性调控与高温胁迫响应中具有重要作用。本研究通过生物信息学分析鉴定出18个小麦TaHsp90基因，根据其染色体位置分别命名为TaHsp90-2A～TaHsp90-7D-2，18个TaHsp90基因不均匀分布于小麦9条染色体上。该家族编码蛋白普遍包含10个保守基序。种内共线性分析得到23个共线性基因对。通过系统进化树分析所有Hsp90基因家族可划分为3个亚组。经启动子顺式作用元件分析，TaHsp90基因家族共包含31种顺式作用元件。根据单倍型分析结果，TaHsp90基因家族各成员在单倍型数量、分布频率与地理偏好上差异显著，呈现明显的适应性分化特征。TaHsp90家族在干旱、热胁迫及不同组织中呈现显著特异性表达，可分为4类胁迫响应模式与6类组织表达模式。通过代表基因热胁迫qRT-PCR分析，TaHsp90-2B对热响应更明显。正常条件下，携带TaHsp90-2B株系与其野生型无明显差异；42 ℃热胁迫下，携带TaHsp90-2B株系萎蔫倒伏程度较轻，SPAD值与SOD、POD、CAT活性显著高于野生型，表明该基因可显著增强小麦对热胁迫的耐受性。

NAC转录因子在协调植物生长发育和逆境胁迫反应中发挥着重要的调控作用。为探究TaNAC2基因在小麦低温胁迫响应和生长发育中的功能，本研究构建了以Fielder为转化受体的TaNAC2转基因和基因编辑株系，在培养箱和温室环境下进行了低温胁迫耐受性、生长发育和农艺性状的比较。结果表明，在-5 ℃低温胁迫处理10 h后，与Fielder相比，其T₃代转基因株系OE8、OE11、OE14的TaNAC2基因相对表达水平均极显著提高（P<0.01），相对电导率显著降低（P<0.05）；幼苗的存活率和冻害指数分别升高降低，但均无显著差异。T₄代基因编辑株系GE45（aabbdd）的TaNAC2基因相对表达水平显著降低（P<0.05），幼苗的存活率降低，相对电导率和冻害指数升高，此3个竹理指标也均无显著差异；GE91（aaBBDD）的TaNAC2基因相对表达水平、相对电导率、幼苗存活率和冻害指数均与Fielder相近。在温室盆栽条件下，与Fielder相比，除OE11的播种至抽穗天数显著降低（P<0.05）外，OE8、OE14、GE45、GE91的株高、分蘖、穗粒数等农艺性状均无显著差异。综上所述，TaNAC2基因正向调控小麦的低温胁迫耐受性，但对农艺性状无明显影响。

小麦三雌蕊突变体（Triticum aestivum L. with three pistils，TP）具有3个正常的雄蕊和3个可育的雌蕊，可形成2~3粒种子，能显著提高穗粒数，开发用于其性状早期精准鉴定的分子标记对辅助选择育种具有重要价值。本研究基于三雌蕊小麦2D染色体589.7~590.1 Mb区域特有结构变异，通过提取缺失区域及断点序列，分别设计靶向正常单雌蕊基因组保守的引物（SP）和跨越变异断点的引物（SV），经Fielder×TP的F₃群体PCR验证，获得4个特异性标记（SP1、SP2、SV1、SV2）。以23个三雌蕊小麦分离世代群体及其亲本（共255份试验材料）为对象，通过PCR扩增结合田间表型鉴定建立早期分子鉴定体系，并进一步验证分子标记辅助选择的有效性。结果表明，开发的SP1和SP2引物对可特异性鉴定单雌蕊小麦，SV1和SV2引物对可特异性鉴定三雌蕊小麦，两组分子标记相互验证可有效降低检测误差。利用开发的特异性标记对255份材料的分子检测结果与田间表型鉴定结果一致性达96.08%。基于染色体特异结构变异开发的分子标记具有较好的特异性与稳定性，可在苗期实现目标性状的早期精准鉴定，为三雌蕊小麦分子标记辅助选择育种及遗传资源挖掘利用提供技术支撑。

为了解近年来河南省小麦质量特性的年际变化规律、地域分布特征及品种差异，以及三者之间的互作关系，基于2021—2025年河南省粮食与物资储备局组织的抽样小麦籽粒样品质量检测数据，以及小麦品种区域试验的部分资料，系统分析了籽粒蛋白质含量、容重、湿面筋含量、吸水率、稳定时间、拉伸面积、最大拉伸阻力等关键质量特性参数的年际变化、地域差异、品种特性及其互作效应。结果表明，河南省小麦整体质量表现稳中有升，豫北和豫中强筋小麦生产潜力突出；受气候因素影响的年际波动显著；地域间差异与生态条件密切相关；品种（基因型）是决定小麦籽粒质量的关键要素。建议进一步完善河南省小麦生产生态区划，细化优质小麦品种布局，选育适应性强的优质新品种，制定相应的栽培措施；相关产业部门应因地制宜制定小麦生产目标，粮食加工企业应根据生产实际状况控制原粮采购、产品开发和质量，最终提高小麦加工业的效益，实现河南省小麦产业优质、高产、高效和可持续发展。

为高效挖掘大麦种质资源的遗传潜力并拓宽中国大麦遗传改良的种质基础，以引自哈萨克斯坦、日本、俄罗斯、澳大利亚等国及国内共79份大麦种质为材料，系统测定其主要农艺性状、品质性状和籽粒形态指标，并运用Shannon-Wiener遗传多样性指数、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法对其开展综合评价。结果表明，供试大麦种质的多数被测性状的遗传多样性丰富，变异系数为4.69%（粒宽）~42.99%（穗粒数），Shannon-Wiener多样性指数为1.26（籽粒长宽比）~2.08（籽粒表面积和粒宽）。国内不同来源大麦被测性状变异系数为0.85%（株高）～24.39%（产量），国外不同来源大麦被测性状变异系数为0.91%～23.54%，哈萨克斯坦大麦株高最高，俄罗斯大麦蛋白含量最高。经相关性分析，籽粒淀粉含量与粗蛋白含量、纤维含量呈极显著负相关（P<0.01），粗蛋白含量与纤维含量呈极显著正相关，千粒重与籽粒表面积、籽粒周长、粒长、粒宽呈极显著正相关。基于逐步回归分析构建的回归模型表明，株高、穗下节长、旗叶长度、纤维含量、千粒重和籽粒周长可作为优质大麦种质筛选的综合评价指标。对17个性状进行主成分分析，共提取到7个主成分，累计贡献率达86.257%，涵盖了原始数据的主要信息。结合隶属函数计算综合得分（D值），其中D值排名前5的种质为D-76、王川P148、2163、HBL002和丰农啤1号，可作为优质亲本用于大麦遗传改良。聚类分析将参试材料分为3个类群。

为建立一套稳定、高效的大麦下表皮原生质体制备体系，以啤酒大麦Golden Promise三叶一心期叶片为材料，采用正交实验设计，系统优化了原生质制备过程中的纤维素酶R-10与离析酶R-10浓度、酶解时间、渗透压等关键参数。结果表明，酶浓度与酶解时间显著影响原生质体产量与形态。低浓度酶组合（1.5%纤维素酶+0.75%离析酶）无法有效释放原生质体；提高酶浓度（2%纤维素酶+1%离析酶）后原生质体产量有所提升，但仍较低；当离析酶浓度增至1.5%并结合6 h酶解时，细胞壁降解最充分，原生质体产量与完整性显著提高。渗透压优化后，当甘露醇浓度从54.7 g·kg^-1提高至98.4 g·kg^-1（酶解液渗透压略高于组织渗透势630 mmol·kg^-1）时，原生质体产量从4.8×10⁵ cells·mL^-1提升至5.8×10⁵ cells·mL^-1，且形态由不规则伴碎片转变为完整规则的圆球形。最终确定最优组合为2%纤维素酶R-10、1.5%离析酶R-10、酶解6 h、98.4 g·kg^-1甘露醇，此条件下原生质体产量最高且形态完整，呈规则圆球形。该体系不仅适用于大麦叶片下表皮组织，对叶肉组织同样高效，可为大麦相关细胞生物学与分子生物学研究提供可靠的技术支持。