作物野生近缘种保存了栽培种中缺乏或低频存在的抗病、抗虫、抗逆、品质和适应性相关的有利变异，是拓宽作物遗传基础和开展种质创新的重要资源。随着气候变化、病虫害变异和农业生产环境复杂化，野生近缘种利用已从资源保存和表型筛选，逐步转向优异基因导入、外源片段优化、复杂性状精准鉴定和高效种质创制。本文围绕野生近缘种利用中“导不进、分不开、看不准、用得慢”等关键问题，综述远缘杂交与胚挽救、倍性操作、染色体工程、遗传转化、基因编辑、分子标记辅助选择、泛基因组、多组学和从头驯化等技术进展，并结合水稻、小麦、番茄、大豆和马铃薯等作物案例，分析其在现代育种中的应用价值与主要限制，以期为作物野生近缘种资源高效利用和种质创新提供参考。

小麦野生近缘种资源蕴藏着自然界长期进化积累的丰富遗传变异，既含有应对环境变化的抗性基因，也有培育高产、优质小麦品种所需重要基因资源。然而，由于长期育种选择偏重产量等少数性状，加之远缘杂交存在技术障碍，致使现代小麦品种遗传基础狭窄，大量具有重要价值的野生近缘种基因资源尚未得到有效利用。同时，人为干预、栖息地破坏、气候变化等威胁导致野生近缘种生存环境恶化，部分类群急剧减少甚至濒临灭绝，其携带的独特基因资源面临永久丧失的风险，亟须加强保护，尤其是原生境保护。本文系统梳理了小麦野生近缘种属植物的分类和地理分布、小麦的起源以及遗传多样性现状；重点概述了野生近缘种资源在遗传改良中的应用实例；评析了野生近缘种资源保护（包括原生境与异位）的成效与面临的主要挑战，并基于此提出了科学有效保护和可持续利用的策略建议，以期为推动小麦种业创新发展及保障粮食安全提供理论支撑。

与玉米遗传关系最近的野生近缘植物为与其同属一个物种（即玉蜀黍种）的其他大刍草亚种，其中两个亚种与现代玉米起源相关，与玉米亲缘关系稍远的是与玉蜀黍种同一个属的其他大刍草物种，与玉米亲缘关系更远的是摩擦禾属下的物种，它们都是玉米育种的重要基因资源来源。本文在概述玉米野生近缘植物分类和地理分布的基础上，介绍了全球玉米野生近缘植物种质资源原生境保护和异生境保存状况，评估了野生近缘植物在玉米育种中的利用价值，回顾了基于玉米野生近缘植物种质资源的改良和利用历史和现状，并提出了未来创新利用的重点方向与技术途径。

谷子（Setaria italica）是我国北方重要的C₄杂粮作物，具备耐旱、耐瘠等适应性优势，其野生近缘种青狗尾草蕴含丰富的遗传多样性，是拓展栽培谷子遗传基础与培育抗逆、高产、优质新品种的重要基因库。本文围绕谷子野生近缘种的驯化与利用，综合考古学与遗传学证据，梳理谷子在中国北方的起源与驯化脉络，概述驯化过程中的关键性状演化；结合传统形态学与分子系统学研究进展，阐述了狗尾草属基因组类型划分及其对亲缘衍化关系解析的价值。同时总结了谷子及其野生近缘种种质资源的保存现状与利用现状，指出我国谷子资源保存数量虽优势明显，但资源国际覆盖度和野生近缘种代表性与深度鉴定仍需加强。最后，结合遗传连锁图谱/QTL与GWAS解析、抗逆与品质相关研究，以及转化体系、基因组编辑、分子育种等进展，讨论了谷子野生近缘种资源在种质创新与育种中的应用潜力，为基因系统挖掘与育种高效利用提供参考。

培育抗病水稻品种是保障水稻产量与品质最经济有效的方式。野生稻由于长期在自然环境中生存，保留了许多栽培稻不具备的原始优良性状，蕴含丰富的基因资源，其抗病基因挖掘潜力远高于栽培稻，是水稻抗病育种的重要基因库。本文聚焦于野生稻抗病研究领域，系统阐述我国普通野生稻、药用野生稻与疣粒野生稻的抗病基础特征，梳理三类野生稻在稻瘟病、白叶枯病、纹枯病等病害中的抗病种质资源鉴定研究进展；在此基础上，全面梳理野生稻中已鉴定的抗稻瘟病、抗白叶枯病等抗病基因，重点阐述由我国育种工作者发掘的Pi-gx（t）、Xa23等抗病基因的研究成果，其中Xa23已实现产业化推广应用，取得显著的经济与社会效益；同时，进一步总结远缘杂交、分子标记辅助选择、转基因及基因编辑等关键技术在野生稻抗病种质创新与优异基因转移中的应用实践及成效。最后，结合当前研究现状与技术瓶颈，从种质筛选、基因挖掘、技术融合等方面提出相关策略，以期为水稻抗病分子育种实践与病害绿色防控提供理论参考。

偃麦草属（Elytrigia，异名为Thinopyrum）植物抗病性能突出，是小麦三级基因库中的重要成员，其抗病基因的挖掘与应用为小麦抗病改良提供了关键支撑。早在20世纪20年代，就有小麦与偃麦草远缘杂交的报道。历经100余年，在偃麦草属中鉴定到多个抗病基因，通过远缘杂交与分子染色体工程创制出多份抗病种质并培育出以小偃6号为代表的高产、抗病新品种，为小麦育种及粮食安全做出了突出贡献。本文系统综述了偃麦草属植物概况，以及抗条锈病、叶锈病、秆锈病、白粉病、赤霉病和茎基腐病等常见真菌病害基因挖掘的研究进展，总结了通过远缘杂交、分子染色体工程等手段创制新种质和抗病基因的育种应用进展。另外，讨论了偃麦草属抗病基因挖掘及应用过程中存在的问题，并展望了未来发展方向。本文旨在为深入解析外源抗病基因的作用机制和在小麦育种过程中提高其利用效率提供科学依据。

野生稻具有丰富的遗传多样性和优异的环境适应性，是水稻遗传改良的宝贵基因源。稻瘟病已被中华人民共和国农业农村部列为《一类农作物病虫害名录》，挖掘并利用优异抗性资源培育广谱抗性品种是防控稻瘟病最经济且高效的策略。利用来自四川省、重庆市、贵州省、江西省、云南省、湖北省和江苏省的42个稻瘟病优势生理小种，对来自广东省、海南省和广西壮族自治区的1018份普通野生稻种质资源进行稻瘟病抗性鉴定。结果表明，对西南混菌（四川省、贵州省及重庆市）表现抗病的材料有88份，中抗材料34份，中感材料124份，感病材料772份。之后对西南混菌具有抗性（抗病和中抗）的122份野生稻材料分别接种不同的生理小种后发现，69份表现为对湖北B27菌种具有抗性，占56.6%；81份表现为对江西混菌具有抗性，占66.4%；对云南Q12菌种具有抗性的有111份，占91.0%；对江苏C62菌种具有抗性的有113份，占92.6%。最终，经过多轮筛选，确定了59份对42个稻瘟病优势生理小种均表现抗病或中抗的广谱抗性种质资源，其中包括广东野生稻45份、广西野生稻5份及海南野生稻9份，且进一步发现海南野生稻广谱抗性材料比例（22.0%）高于广东（5.1%）及广西野生稻（5.4%）。这些具有广谱抗性的野生稻种质资源为水稻稻瘟病的抗性研究和育种提供了重要的种质基础和材料支撑。

冰草属物种不仅在全球范围内被视为重要的优良牧草，更是通过远缘杂交手段拓宽小麦基因源基础、改良综合性状的关键外源供体。为促进冰草属种质资源的高效利用，以206份不同来源的冰草属种质资源（不包含沙芦草）作为研究对象，首先利用流式细胞术（Flow cytometry）结合细胞学进行倍性鉴定；随后基于16个表型性状，通过多样性分析、相关性分析、聚类分析和隶属函数分析，对四倍体冰草属种质资源进行综合分析评价；最后从由2种遗传距离、3种取样方法、8个取样比例及8种聚类方法组合的384种不同策略中，筛选构建四倍体冰草属核心种质的最佳方案，并验证其代表性。结果表明，供试冰草属种质资源包括四倍体187份、二倍体8份、六倍体11份。四倍体冰草属种质的16个表型性状变异系数介于15.78%~38.26%，平均为24.42%；遗传多样性指数介于1.58~1.99，平均为1.83，表明四倍体冰草属种质资源具有较高的表型多样性。通过系统比较，确定“欧氏距离+多次聚类优先取样法+15%取样比例+最短距离法”作为构建四倍体冰草属核心种质的最佳策略，并由此构建了包含28份资源的核心种质。多维度的验证结果表明，核心种质能够有效代表原始种质的遗传特征和群体结构。通过隶属函数综合评价筛选出综合得分较高的5份优异种质：Z559、Z1511、LF112、Z1780、LF1782，均包含在核心种质群体内，进一步证明了核心种质的优异性。本研究构建的四倍体冰草属核心种质能较为完整地代表原始种质群体，为冰草属种质资源的保存、评价及遗传改良提供了理论依据和材料基础。

小麦白粉病是由专性寄生真菌禾本科布氏白粉菌引起的全球性病害，严重威胁小麦的产量和品质。利用抗性基因培育抗病品种是防治小麦白粉病最经济有效的策略。Pm13基因是小麦野生近缘种高大山羊草3S^l染色体携带的广谱抗白粉病基因，20世纪90年代就已通过小麦-高大山羊草染色体易位将该基因导入普通小麦，但由于携带Pm13基因的外源染色体片段过大，存在连锁累赘，从而限制了其在小麦育种中的应用。本研究利用ph1b基因诱导高大山羊草3S^l#2染色体与小麦部分同源染色体重组，成功创制了3个Pm13微小片段易位系（W12-3A、W12-3G和W12-3H），所含3S^l染色体片段的长度分别为1.886 Mb、699 kb和196 kb，仅占3S^l染色体全长的0.24%、0.087%和0.024%。对Pm13微小片段易位系自交F₂分离群体进行了白粉病鉴定，抗感植株的分离比符合3∶1，表明Pm13基因在这些易位系中能稳定遗传。对其中最小片段的易位系W12-3H进行了农艺性状调查以及不同小麦背景下白粉病抗性鉴定，发现Pm13对小麦农艺性状无不利影响，且在不同小麦背景均高抗白粉病。本研究成功创制了无遗传累赘的抗病Pm13微小片段易位系，为加快Pm13基因在小麦抗白粉病育种中的有效利用提供了重要种质资源。

由稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起的稻瘟病是严重威胁水稻生产的重要病害之一，培育和利用抗病品种是最经济、绿色的防控途径。当前水稻抗病育种面临抗性易丧失和抗病基因来源单一的瓶颈，亟需挖掘新的抗病种质资源。野生稻作为栽培稻的近缘种，在自然选择下积累了丰富的遗传多样性，是挖掘新型抗病基因的重要种质资源。然而，针对缅甸、斯里兰卡等国际来源野生稻的规模化抗稻瘟病评价仍十分有限。本研究以155份来自国内外的野生稻材料为主要研究对象，采用离体戳伤叶片的方法，比较不同来源野生稻对来自四川的16个稻瘟病菌生理混合菌液的抗性表现，从而筛选潜在优异抗病种质。结果显示，155份供试材料对四川稻瘟病混合菌液表现出明显抗感分化，其中抗病材料76份（49.0%），中抗材料27份（17.4%），即抗性（抗病+中抗）材料共计103份，占比66.4%。不同来源材料中，缅甸和斯里兰卡的抗病材料占比分别为57.7%和55.6%，略高于中国来源材料（海南40.0%、广西50.0%），且病情指数相对较低；其中斯里兰卡尼瓦拉野生稻抗性（抗病+中抗）材料占全部斯里兰卡尼瓦拉野生稻的90.0%，缅甸材料也以抗病为主。综上，缅甸与斯里兰卡来源野生稻在本研究中表现出更高的抗性，尤其是斯里兰卡尼瓦拉野生稻，可作为后续广谱抗稻瘟病基因挖掘与抗源供体筛选的优先候选种质。

为明确发现于中国西藏的2份特殊薏苡的分类学地位，对其进行农艺学和分类学鉴定，并对新种的植物学特征进行了描述。这2份特殊薏苡资源的表型近似于水生薏苡（Coix aquatica），但大翅薏苡种株型直立；叶片中间渐宽，近心形，上下表面均粗糙，上表面具长腺毛；雄花序较为细长，能产生可育花粉；珐琅质总苞梨形或长纺锤形，这些典型特征与水生薏苡不同。利用流式细胞术检测这2份大翅薏苡基因组大小分别为1578.85 Mb和1807.92 Mb，推测其染色体倍性均为2n=2x=20类型的二倍体。系统发育分析表明大翅薏苡和水生薏苡在系统发育树均为独立分枝，表现为相对独立的遗传谱系。因此，无论在植物形态学、染色倍性及分子系统发育均支持大翅薏苡为中国薏苡属独立的新纪录种。

为全面了解野生金荞麦资源的分布与变异规律，对滇中与滇东北地区的7个野生金荞麦居群进行了实地调查，并基于表型特征、次生代谢物（黄酮类）及SSR分子标记进行了系统的多样性分析。结果表明，滇东北地区的金荞麦分布密度和居群规模较大，滇中地区分布密度小、分布零散，可能和滇中地区工业化程度高有关。滇中与滇东北地区野生金荞麦在表型特征与次生代谢水平上均表现出丰富的群体变异和极高的可塑性，变异系数在2.30%~63.86%之间。遗传多样性分析揭示，各居群的遗传多样性高低不同，各居群期望杂合度在0.1435~0.2735之间，Shannon′s指数在0.2060~0.3985之间，其中鲁甸居群的分布密度最大、居群规模最大、遗传多样性（期望杂合度为0.2735，Shannon′s指数为0.3985）最高，可能是金荞麦在滇中及滇东北地区的遗传多样性中心。各居群之间的遗传分化系数在0.0203~0.2006之间，昭阳居群与其他居群出现较大分化，可能与其分布地区的特殊气候和地理位置相关。本研究阐明了滇中与滇东北地区野生金荞麦的多样性本底及其群体分化特征，为该物种资源的精准保护与创新利用提供了科学依据。

再生稻在生产上具有提高复种指数、米质优良、省种省工、节水减药、经济效益突出等诸多优势，开展种质资源再生力鉴定和评价，对培育强再生力品种尤为重要。以241份野生稻染色体片段代换系和438份栽培稻为材料，对14个表型性状进行2年重复鉴定，综合评价种质资源的再生力。结果表明，野生稻表型性状变异系数为2.54%~49.46%，栽培稻为4.17%~33.06%，其中再生单株产量在两类群体中变异系数均最高。相关性分析表明，野生稻群体与栽培稻资源的再生力与株高、穗长、再生有效穗、再生单株产量均呈正相关，与有效穗、结实率均呈负相关，均达到显著或极显著水平，说明强再生力种质需统筹兼顾头季与再生季各项性状表现。主成分分析筛选出5个特征值大于1的主成分，累计贡献率达75.15%，结合隶属函数分析和权重赋值进一步计算种质资源再生力综合评价D值，D值变异范围0.24~0.74，平均值0.47，其中外引种再生力综合评价表现最优，改良种、地方品种处于中等水平，野生稻群体最差，但其遗传变异丰富，适宜进行再生力QTL定位、单片段效应解析和候选区段挖掘研究。筛选到外引种IR 83142-60、IRRI 186，改良种双恢选26、籼粳恢6，地方品种白壳五号以及野生稻群体A0792等代表资源，可直接作为强再生力核心亲本用于育种利用。本研究明确了不同类型水稻种质资源再生力差异，建立了可量化应用的再生力综合评价指标，为再生稻优异种质筛选、亲本选配与再生力基因挖掘提供了材料基础和理论参考。

普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）是栽培稻的直系祖先，是水稻遗传改良的核心种质资源。当前野生稻自然生境遭到严重破坏，野生稻圃活体保存的种质受到水稻病毒病威胁，以上问题威胁着野生稻种质资源的安全保存。为此，本研究构建了一套普通野生稻组织培养技术体系，并以感染病毒病的普通野生稻腋芽为外植体，实现了染病野生稻脱毒。结果表明，以5 mg/L 2，4-D+1 nmol/L OsREF1小肽可诱导腋芽形成可增殖的愈伤组织，2 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA可实现芽分化，通过两步法诱导形成根系且获得完整健壮的再生苗，最终获得的再生苗经RT-PCR检测病毒特异性条带消失。本研究建立的体系可实现染毒野生稻的脱毒与再生，为野生稻种质资源的安全保存提供技术支撑。

我国有3种野生稻，与普通野生稻和药用野生稻相比，稀有的疣粒野生稻种质资源濒危性保护更为重要。目前疣粒野生稻保护理论研究和技术研发比较滞后，保存技术规范缺乏，对异生境保护和原生境保护的支撑力度不足。本规程通过总结和分析多年调查和试验结果，详细制定了疣粒野生稻资源异生境保护技术规程，内容包括保存工作程序、种质样本获得、试种观察、整理编目、入库保存、入圃保存、种植、田间管理、监测、收获、更新复壮和扩繁、分发、种质信息等操作规范和基本要求，以期为疣粒野生稻资源异生境保护提供技术参考。本规程适用于疣粒野生稻资源的种质保存。