长江中下游小麦生物学与遗传育种重点实验室重点围绕长江中下游麦区小麦抗赤霉病等主要病害以及弱筋小麦品质形成等共性关键技术问题开展应用基础研究。主要研究任务为：

（一）研究小麦生物学特性

研究长江中下游主要小麦品种的发育特性、形态建成、生理特性、抗病特性和品质特性等重要农艺学性状的遗传基础，探索小麦产量、品质、抗病、抗逆等重要农艺性状的遗传改良方向与途径，为本区域小麦生物学与品种遗传改良提供理论依据和方法途径。

（二）分子育种技术平台构建

平台研究内容包括：KASP标记技术在小麦育种中的高效利用；双单倍体、基因芯片等技术在高效育种中的利用；抗病、抗逆、优质、高产等育种实用型分子标记开发；小麦染色体工程技术育种应用；小麦转基因技术及育种应用；小麦抗病、抗逆、优质、高产聚合育种策略研究；小麦关键性状高效鉴定技术研发等。

（三）小麦抗病抗逆遗传研究和育种新材料创制

小麦抗赤霉病遗传基础的研究和抗赤霉病新材料的挖掘和创制：采用双亲群体定位和自然群体全基因组关联分析的方法，发掘小麦野生物种、人工合成小麦和扬麦品种的抗赤霉病基因/QTL，挖掘与抗赤霉病QTL紧密连锁分子标记，开发高效低成本的KASP标记；通过标记辅助选择将赤霉病抗病基因导入到本生态区的推广品种中，培育抗小麦赤霉病育种新材料。其他抗病抗逆育种新材料的创制：向大面积推广品种中导入白粉病抗病基因PmV、Pm20、Pm37等，创制抗白粉病育种新材料；将抗黄花叶病基因和QTLWss1、QTL QYm.nau-5A和QYm.nau-2D导入到推广品种中，创制抗黄花叶病育种新材料；将抗纹枯病基因导入到大面积生产品种，提高其对纹枯病抗性。

在分子水平上较深入地解析抗赤霉病等重要种质的抗性基础，通过滚动回交结合MAS选择，聚合抗赤霉病、白粉病、黄花叶病、锈病等抗病基因，创制多抗小麦育种新材料，解决长江中下游地区主要病害尤其是赤霉病抗性育种的技术瓶颈。

（四）小麦品质新种质创制与遗传研究

对各类优质种质进行综合品质理化指标测定及农艺、抗性等其他性状鉴定，明确种质的品质类型和改良方案。利用高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）Glu-A1、Glu-B1、GLU-D位点缺失和导入低硬度基因降低面筋强度，培育低蛋白、低吸水率、高面团延展性、高饼干直径和酥脆性的弱筋小麦新种质。利用Wx蛋白缺失和优质HMW-GS组合（5+10，14+16，7^oE），改良小麦淀粉特性，提高面筋强度，培育优质中筋小麦种质。导入低多酚氧化酶（PPO）和低黄色素基因，培育高面粉白度新种质。以高产多抗品种为背景通过滚动回交结合蛋白质电泳和分子标记辅助选择创制聚合多个优异品质性状的育种新材料。

创建自然群体、重组自交系群体和DH群体，构建高密度连锁图谱，对弱筋和中筋小麦关键品质性状溶剂保持力、揉混仪参数、吹泡仪参数、淀粉糊化特性参数、面条和饼干品质性状进行定位，开发紧密连锁分子标记。建立以硬度、SDS 沉淀值、溶剂保持力（SRC）、吹泡仪P/L值（吹泡仪参数）和饼干质量和分子标记辅助选择相结合的优质小麦育种高效鉴定体系。

（五）小麦新品种选育研究

针对长江中下游小麦生产发展的需求，利用筛选、创制的优异亲本材料和本实验室建立的分子标记育种技术平台和细胞工程育种技术平台，培育出在产量、品质、抗病性、抗逆性、资源高效利用、广适性等特性方面较当前生产上主导品种有显著改良的小麦新品种，并在长江中下游不同区域设置多点试验，确定育成品种的适宜种植区域及生产利用价值，为长江中下游小麦生产的持续发展提供品种支撑。

总之，长江中下游小麦生物学与遗传育种重点实验室主要围绕长江中下游地区小麦生产面临的共性关键技术问题开展基础和应用技术研究，着力解决该麦区小麦生产相关的基础性、方向性、全局性科技问题。通过条件能力建设，提升自身分析检测及第三方评价的设备水平，强化人才培养和学术交流，提高小麦生物学与遗传育种学科核心科学问题的解决能力，为保障区域性粮食安全奠定技术和材料基础。