人体需要22种元素来维持身体需要,硒是其中必不可少的元素之一,硒的缺乏与克山病、肌营养不良、食道癌等疾病发生成正相关关系。硒主要从膳食中获取,相比于动物性食品,植物性来源膳食中的硒相对含量较低,而小麦是人类的主要膳食来源,因此小麦籽粒中的硒含量与健康息息相关。开展富硒小麦选育被认为是克服硒元素缺乏的最经济有效途径之一,因此急需加强对控制籽粒硒含量基因的鉴定和研究。小麦是硒的非富集植物,籽粒中硒的含量普遍偏低,但在前期的研究工作中发现了一份来源于人工合成小麦的高硒含量材料SHW-L1,其籽粒硒含量是普通小麦的4-9倍。小麦籽粒中硒含量和根系形态学指标是由多基因控制的数量性状,因此构建高密度遗传图谱,进行小麦性状的基因定位,有助于开发分子标记辅助选择的实用性标记,进行利于相关基因的挖掘和利用。为了研究小麦籽粒中硒含量的遗传特点,本研究利用富硒人工合成小麦SHW-L1与普通小麦Chuanmai32构建的重组自交系群体,在贫硒和富硒条件下分析造成籽粒硒积累和吸收差异的遗传机制以及在不同组织中积累情况,找到控制籽粒硒含量的限制因子；系统监测不同基因型在贫硒、富硒和田间硒含量条件下的根系形态学变化,分析根系形态特征与硒营养效率的关系；探讨小麦籽粒中硒元素含量的动态累积规律,动态分析影响硒吸收、积累的QTL,阐明不同QTL的时空表达方式,了解籽粒发育过程中控制硒元素含量的QTL效应及基因作用方向,揭示籽粒硒积累和吸收的差异机制。结果表明：1.对重组自交系(SHW-L1Chuanmai32RILF9)171份小麦遗传群体进行两年一点的株高、分蘖数、扬花期等农艺性状的调查统计,表明外源施硒可以增加株高,显著提前扬花期和减少分蘖数,方差分析表明该遗传群体农艺性状受到供硒水平的显著影响。根据构建好的遗传图谱,运用软件WinQTL2.5,对2013年和2014年温江点的农艺性状进行QTL分析,共检测到农艺性状相关QTL24个,其中在不同的环境中均表达的QTL有2个。在2D检测到1个“一因多效”QTL位点,贫硒和富硒条件检测到控制扬花期的相同位点,贡献率为7.19-17.11%。2.对171个株系及其亲本两年一点的籽粒中的Se含量进行分析。结果表明,两年测得的亲本SHW-L1Se含量均高于亲本川麦32的Se含量。根据所构建的图谱,对重组自交系(SHW-L1Chuanmai32RILF9)171份小麦遗传群体在贫硒和富硒2种浓度下籽粒中硒含量进行QTL分析,共检测到6个硒含量相关QTL,分布在3D、5A上,并且在3D (wPt-733447～wPt-667315区段,贡献率为R2=0.5582)可检测到不同环境中均表达的QTL位点,这些位点可用于小麦育种的遗传改良研究工作中。3.对171份小麦遗传群体群体进行富硒、贫硒和正常供硒条件下的水培试验,方差分析表明根系性状均受到供硒水平的显著影响。相关分析表明,重组自交系(SHW-L1Chuanmai32RILF9)群体根系性状与供硒水平均有较紧密的联系,并且在幼苗期(培养6周)较分蘖期(培养9周)更为显著,大都达到极显著相关(P<0.01),对重组自交系群体(SHW-L1×Chuanmai32RILF9)在3个浓度下的12个水培根系性状进行了QTL定位,共检测到245个QTL,其中60个主效QTL,32个加性QTL位点,贡献率在5.42-30.41%之间,71个“一因多效”位点。其中,检测到在不同的环境中均表达的QTL,而且检测到控制总投影面积(PA)、跟总面积(SA)、根总体积(RV)的位点基本一致。4.培养6周时,富硒处理下地下部和地上部的硒含量分别是贫硒处理下的6.85倍和5.82倍,培养9周,富硒处理下地下部和地上部硒含量是贫硒处理下的2.05倍和2.10倍。小麦外源施硒,从根部到地上部分有很高的转移率,随着培养周期的延长,硒从地下部向地上部转运的速率降低,硒在作物体内的积累规律为根部>茎叶>籽粒。利用已构建好的遗传图谱,运用软件WinQTL2.5,对水培条件下根部和地上部的硒含量进行了QTL定位,共检测到18个硒含量相关QTL,在其中,在不同的环境中均表达的QTL2个。QTL在3D上有最大的贡献率(R2=0.5157)；控制硒含量的位点随着培养周期的不同发生了变化。