选育叶功能期长、抗早衰品种是高产小麦育种的重要指标之一。但是，由于受材料、方法所限，人们对于小麦叶功能期的认识还远不能满足实际需要。在长期的育种过程中，我们获得了叶功能期缩短的早衰和叶功能期正常的小麦近等基因系。我们的研究表明，早衰小麦衰老起始早、叶功能期明显缩短，同时光合速率低且下降快，膜脂过氧化严重，籽粒灌浆慢且灌浆期短，最终产量比对照降低20％以上。为了更好的理解小麦早衰机理，本研究以这对早衰和正常小麦近等基因系为试验材料，拟从抗氧化系统和碳氮代谢方面比较早衰与正常小麦的生理代谢差异；并通过芯片杂交、表达验证、基因功能分析揭示小麦早衰的分子机理；在基因功能分析的基础上，确定影响小麦早衰和抗早衰的候选基因，设计功能基因标记，为抗早衰小麦品种选育提供分子标记辅助选择的标记和技术体系。

通过对一对早衰与正常近等基因系的研究，我们发现活性氧代谢失衡是小麦早衰的重要生理原因之一。与正常系相比，早衰系积累了大量的活性氧，其抗氧化酶如SOD、CAT、APX等活力降低，抗氧化物质如抗坏血酸和谷胱甘肽含量下降。早衰系活性氧含量升高引起细胞膜脂过氧化程度加剧，MDA含量升高，叶绿素和蛋白降解加剧。基因芯片表达谱数据也证实，早衰系中与蛋白降解有关基因上调表达，而与蛋白合成和光合作用相关的基因表达受抑。此外，乙烯和JA途径也上调表达。基于早衰与正常系的差异基因表达分析，发现其中一个TaGRAS1基因与抗氧化胁迫有关。该基因在小麦中表达受抑后，衰老加快。为了进一步研究控制小麦衰老的QTL及其分子标记，以暗诱导衰老系统对"旱选10/鲁麦14"DH群体做了分析。共检测到了43个分别与暗处理后的叶绿素含量、叶绿素荧光参数相关的QTLs，这些QTLs涉及20个位点，分布在11条染色体上，其中11个位点检测到了两个以上衰老参数的QTLs。单个衰老相关QTL可解释表型变异的7.5-19.4%。这些基础数据对理解小麦早衰及分子标记辅助选择抗早衰品种有重要意义。