La ocurrencia y magnitud del estrés abiótico están intensificándose alarmantemente en todo el mundo. En la cuenca del Mediterráneo, las olas de calor y la escasez de precipitaciones afectan gravemente a cultivos importantes como el trigo duro (DW). En la búsqueda de genotipos tolerantes, la identificación de genes/QTL en parientes silvestres del trigo, adaptados naturalmente a entornos difíciles, representa una estrategia útil. Probamos tres líneas recombinantes de DW (R5+, R112+, R23+), sus hermanos de control que carecen de cualquier introgressión alienígena, y el cv. Margherita tolerante al calor por su respuesta fisiológica, bioquímica y de rendimiento a la aplicación de estrés por calor (HS) en la antésis, también en combinación con estrés por déficit hídrico aplicado desde la espigazón hasta la madurez. Bajo HS, R5+ y R112+ (segmento del cromosoma 7elL de 23% y 28% de longitud insertado distalmente en DW 7AL, respectivamente) mostraron una notable estabilidad de los rasgos relacionados con el rendimiento; a su vez, R23+ (segmento de 7elL de 40% de longitud), a pesar de una disminución en el rendimiento de grano, exhibió un mayor índice de fertilidad de espigas y contenido de prolina en espigas que su hermano de control. Bajo déficit hídrico + HS, R5+ mostró el mayor incremento en la eficiencia del uso del agua y en el contenido de prolina de la hoja bandera, acompañado de la menor penalización en el rendimiento incluso frente a Margherita. Esta investigación confirma el valor de aprovechar los bancos de genes silvestres para mejorar la tolerancia al estrés de DW y representa un punto de partida para elucidar los mecanismos de contribución de spp. a este objetivo de mejora relevante.