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染色体工程是转移和利用亲缘物种有利基因，拓宽栽培植物遗传基础和培育优良品种的重要途径。传统的染色体工程技术依赖于细胞学鉴定技术的发展和利用，对于外源染色体片段的追踪鉴定存在工作量较大、费时费力等的缺点，同时对于一些较小的易位系和渐渗系无能为力，对大群体的筛选也存在很大困难。分子标记技术的发展为染色体工程的发展提供了新的有力工具，大大加快染色体工程的发展，特别是与细胞学标记相结合，不但提供了效率，而且还明显的提高了准确性。
分子标记技术在鉴别外源染色体身份和部分同源性方面有着广泛的应用。Qi等[9]分别利用了2JS，6JL，2BS上的标记Xscm144，Xbtd8和Xgwm257对中国春与中国春-百萨偃麦草易位系TJ04杂交后的106株F2代植株进行鉴定，发现了24株2JS的杂合易位系，36株纯合易位系，21株6JL端粒体（其中有8株仅含一个6JL端粒体），2株含有6JL端粒体的2JS纯合易位系以及11株含有6JL端粒体的2JS杂合易位系，并以小麦第二部分同源群的EST序列为基础，开发出140个标记用于分析外源染色体与小麦染色体的部分同源性，其中的一个标记CINAU696在纯合易位系中产生260 bp的片段，而在普通小麦上产生350bp的片段。Li等[10]从之前报道的小麦PLUG标记中选择了144个标记来扩增黑麦基因组，其中有131对引物能成功扩增出PCR产物，110对未经限制性内切酶处理就能表现出黑麦的特异性扩增，将其中的79个标记利用小麦-黑麦易位系和添加系以及黑麦的端体系进行定位，再与小麦进行部分同源性的比较，得出这两个物种之间的共线性关系。
染色体物理图谱是染色体上可以识别的标记的位置和相互之间的距离。将分子标记应用于物理图谱的构建是遗传界的又一重大进展，它解决了由经典遗传标记所引起的亲本有限、图谱分辨率不高等问题。Qi等[11]利用小麦的非整倍体和缺失系并通过Southern杂交将7104个EST序列定位在小麦染色体上，一个EST序列能检测到4.8个限制性片段和2.8个位点，并且发现B基因组的位点要多于A基因组和D基因组，D基因组的EST密度最高，且距离着丝粒越远，EST密度越高，与农艺性状相关的重要的基因大多都定位在EST高密度区。
分子标记辅助选择能够快速鉴定含有易位系的植株，使外源染色体的追踪鉴定更加方便快捷，大大加快了育种进程。Bie 等[12]开发了两个簇毛麦的标记6VS-381和6VL-358，这两个标记分别定位在6V染色体的短臂末端和长臂末端，用于小麦-簇毛麦易位系中外源染色体的快速鉴定。并且通过分子标记辅助选择对365株小麦-簇毛麦6V添加系的花粉辐射后代以及100株小麦-簇毛麦6V代换系的M1代进行鉴定，选育出含有6V染色体片段的易位系。Bie 等[13]通过短柄草和小麦属的共线性关系开发出一个共显性标记MBH1，该标记可追踪鉴定6V染色体上的两个抗白粉病基因 Pm21和 PmV。MBH1标记也能在分群体中检测到纯合的Pm21和PmV，并且追踪检测结果表明T6V#2S.6AL 比T6V#4S.6DL 的可遗传性更高。
染色体工程是作物改良的重要途径。但是由于受部分同源染色体间很难正常配对，因而必须通过诱导易位的方式来转移外源物种的有利基因。目前所采用的诱导易位方法，普遍存在随机性强，仅包含目标基因的小片段易位特别是渐渗系选育和鉴定难度大，分子标记的发展为从大群体中鉴定这类易位系提供了可能，特别是随着基因组测序技术的发展，很多亲缘物种可以很容易地获得大量的基因序列，可以用来开发足够的分子标记用于染色体工程。SSR也称为微卫星DNA，或简单串联重复序列DNA，通常是指2~5个核苷酸为一个单位的串联重复DNA序列，重复次数一般为10 ~ 50次。微卫星DNA分布在基因组的不同位置，由于重复次数不同，造成了每个位点的多态性。每个SSR两端的序列都是相对保守的单拷贝序列，根据这段序列可以设计互补的引物进行PCR扩增，扩增产物用琼脂糖凝胶或聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。SSR标记可用于生物遗传多样性研究、基因定位、分子标记辅助选择、构建遗传图谱、品种鉴定和纯度鉴定等方面。相比于RAPD、SCAR等标记，SSR标记具有数量丰富，揭示的多态性高，多等位基因，提供的信息量大等特点[14]。Rahmatov 等[15]设计了15个SSR标记定位在小麦2D染色体上，36个SSR标记定位在黑麦2R染色体上。