小麦在我国粮食生产中起着举足轻重的作用，不断增加的人口和日益减少的耕地面积对我国小麦生产提出了更高的要求。然而，在小麦生产中经常面临的干旱、高温、强光等各种逆境胁迫均不利于小麦的高产与稳产。长期以来，因强光引起的叶片光合效率下降和叶绿素降解(光氧化)的现象受到了育种家的重视。然而，关于小麦抗光氧化的遗传基础研究很少。为了理解小麦抗光氧化的遗传基础并为小麦抗光氧化品种改良提供有利基因资源，本文从小麦抗光氧化QTL定位、小麦对强光的响应、以及小麦抗光氧化相关基因功能验证等方面研究了小麦抗光氧化的遗传基础，取得如下研究结果：　　 1.小麦抗光氧化QTL定位　　 连续2年共4次在花期前后一周内灌浆期测定了“旱选10×鲁麦14”DH群体148个DHLs旗叶光氧化处理前后的叶绿素含量(Chl)和Fo、Fm、Fv/Fm、DI、TR、ET和DI等叶绿素荧光参数。光氧化处理前后分别检测到了12和15个稳定的QTLs，分布在除1A、2A、3D、5B、5D、6D和7D外的染色体上。多数QTL与控制产量性状的位点重合或连锁。其中位于4DL的QTL同时影响光氧化条件下的F0、Em、Fv/Fm、DI、ET和Chl，可解释表型变异的8％以上。　　 2.小麦对强光的响应　　 测定了小麦(抗光氧化品种小偃54)幼苗经强光处理0、1、3、8、24、48h的光合、荧光、抗氧化酶(SOD、CAT、APX、GR)活力及基因表达谱变化。结果表明，强光处理8 h以内是光合诱导期，叶片光合速率、气孔导度和蒸腾速率不断增加，8 h到48h则持续下降。强光处理48 h后叶片最大光化学效率、叶绿素b含量也最低，而叶绿素a含量和抗氧化系统的酶活力最高。强光处理48 h后小麦处于光氧化胁迫下，用小麦芯片检测到425个探针仅在此时差异表达，其中209个上调表达，216个下调表达。上调表达的以信号转导、代谢和蛋白质合成的相关基因为主，下调表达的以能量代谢、转录、细胞组分有关的基因为主。　　 3.小麦抗光氧化相关基因的表达与功能分析　　 根据强光处理小麦芯片数据，从小偃54中分离了TaPsbS和TaMnSOD基因的全长cDNA序列。TaPsbS基因受强光短时间诱导表达，而长时间强光使其表达减弱。黄化幼苗的TaPsbS受光诱导表达，而正常生长的小麦幼苗经暗诱导后TaPsbS表达受到抑制。该基因除在根外的茎、叶、花、芒、护颖和籽粒中都表达。此外，TaPsbS还受冷(或热)处理诱导表达。用大麦条状花叶病毒介导的基因沉默技术(VIGS)将小麦叶片TaPsbS基因抑制后，NPQ下降了50％以上。强光下TaPsbS基因沉默植株的NPQ低于对照。经强光连续处理3天后，TaPsbS基因沉默植株的净光合速率低于对照。反之，用豌豆早枯病毒(PEBV)介导的基因超量表达技术，将TaPsbS基因在烟草中超量表达后，转化株系在强光下保持相对较高的光合速率和较低的丙二醛含量。　　 TaMnSOD基因受强光诱导表达。在烟草中超量表达该基因后，TaMnSOD转基因系的MnSOD酶活力提高，经强光和氧化剂(MV)处理后，TaMnSOD转基因系的超氧阴离子和丙二醛含量低，叶片光漂白现象轻。当把该基因在烟草PDS沉默株系中超量表达后，能够部分恢复烟草PDS基因沉默系的叶片光漂白现象，同时也提高了叶片光化学效率。