大麦遗传育种技术研究进展

大麦是主要的栽培作物之一,有着悠久的栽培历史。在大麦栽培过程中,大麦遗传育种工作是影响其栽培面积和栽培方式的关键因素之一。相对于大麦的栽培历史,国内外的大麦遗传育种工作起步较晚,从常规育种方法到花药培养技术,再到分子标记辅助选择,大麦遗传育种技术的发展,使大麦产量和品质都得到了很大的提升。大麦遗传育种技术在大麦产业的发展中起到了举足轻重的作用,结合大麦育种实际对大麦遗传育种技术进行了分析和阐述。     

大麦EMS突变体库构建和突变体筛选

为研究大麦重要功能基因并给大麦遗传育种提供新的种质资源,通过甲基磺酰乙酯(EMS)诱变处理优质、高抗黄花叶病大麦品种苏啤6号,从2400个M_2代株系中筛选出152个突变株系,突变频率为6.33%。其中,幼苗习性突变株系36个,突变率为1.50%;叶部突变株系34个,突变率为1.42%;茎部突变株系33个,突变体率为1.38%;穗部突变株系22个,突变率为0.92%;成熟期和育性突变株系27个,突变率为1.13%。经过M_3代验证,获得可稳定遗传的各类突变株系43个。     

大麦种质资源征集编目及鉴定利用

征集国内外小麦种质资源480份,并进行了植物学性状、农艺性状、抗逆性鉴定,从中筛选早熟矮杆大粒,抗病且综合性状良好的种质资源,有些资源在生产上已得到开发利用。     

大麦根系响应湿害胁迫的转录组分析

湿害是影响大麦产量和品质的主要非生物胁迫之一。为进一步明确大麦响应湿害胁迫的应答机理,本研究以耐湿大麦品种泰兴9425为材料,利用高通量转录组测序(RNA-seq)技术,比较不同湿害胁迫时间下的基因表达差异。结果表明,湿害胁迫12 h后获得1 436个差异表达基因,而胁迫48 h后获得2 090个差异表达基因,其中共同上调表达基因286个。GO富集分析发现,涉及代谢过程、细胞膜、催化活性等的差异表达基因占比最多。KEGG富集分析发现,差异表达基因主要富集于糖酵解、类黄酮生物合成、乙烯合成等代谢通路。对7个耐湿相关的候选基因进行qRT-PCR分析,发现差异表达基因的表达量变化趋势与RNA-seq结果一致。     

二棱饲用大麦产量及其与主要构成因素的相关分析

以本所大麦高代品系材料及当地主推品系(种)苏啤3号为试验材料,进行饲草利用性能的研究。结果表明:盐07212的鲜质量、干质量均居15个品系(种)的首位;同时,饲草产量与籽粒产量及主要农艺性状的相关性分析表明,鲜质量和干质量与籽粒产量、分蘖数、株高、剑叶面积、倒二叶面积、倒三节直径均呈极显著正相关。     

大麦品种苗期湿害试验及品种耐湿性研究

前两年 ,我们通过对国内外引进的大量大麦品种资源灌水处理的方法 ,对其抗渍性进行鉴定 ,初步选出一批抗渍性好的品种资源。本试验同样采用人工灌水模拟自然湿害对主批初选出的品种资源进行进一步鉴定 ,为中澳大麦育种家提供综合性状优良的抗渍品系 ,并用于基因图谱构建和基因克隆     

盐分胁迫对大麦幼苗生理指标的影响

文章对盐胁迫下大麦幼苗生理指标进行了分析研究。结果表明,随NaCl浓度的升高,大麦茎叶中可溶性糖、脯氨酸含量增高,K+/Na+降低;大麦茎叶中脯氨酸含量随NaCl浓度升高呈倍数升高,在0.6% NaCl胁迫下,‘CM72’脯氨酸含量最高达1.526 μmol·g-1。在同一NaCl浓度下,不同大麦品种间可溶性糖、脯氨酸含量及K+/Na+差异明显,‘CM72’渗透物质合成能力最强,耐盐性较好,‘泰兴9425’和‘苏啤3号’次之。     

大麦病害及其特征

大麦是我国主要的粮食作物之一,在其生长发育过程中,由于自然环境的变化,常遭受各种病害,大麦生产受到不同程度的影响。对大麦产量影响较大的有大麦黄花叶病、大麦条纹花叶病、大麦赤霉病,而大麦条纹病、大麦黄矮病、大麦黑穗病、大麦白粉病和大麦网斑病等也是常见的大麦病害。阐述了上述病害的分布、发病原因、病原和防治途径。     

施氮量和密度对大麦苏啤7号茎叶氮含量、产量及籽粒蛋白质的影响

在江苏沿海地区对大麦苏啤7号进行种植密度和氮肥试验,结果表明,种植密度对茎叶氮含量和籽粒蛋白质含量的影响不显著,而对穗数、千粒重和产量有显著影响,在 225万·hm^-2密度下可获得较高的籽粒产量。随着施氮量的增加,不同时期叶片氮含量和籽粒蛋白质含量显著提高,穗数、每穗粒数、千粒重和产量则随之先升高后降低。在栽培过程中,225万·hm^-2的种植密度和 225 kg·hm^-2的纯氮施用量,苏啤7号能够获得高产,且籽粒蛋白质含量也符合啤酒大麦的标准。     

国外大麦种质资源的评价与利用

国外大麦种质资源在大麦生产及品种改良等方面都占有十分重要的地位。对农业部＂948＂项目组提供的900份国外引进大麦品种（系）生育期、黄花叶病抗性、株高、穗长、穗粒数和千粒重等性状进行了考察鉴定。试验结果表明,供试材料主要表现晚熟、半矮秆、中抗大麦黄花叶病、籽粒外观品质较好。从中初步筛选出一批矮秆、高抗或抗大麦黄花叶病、熟期适宜、籽粒外观品质好的品种（系）为新品种选育提供亲本材料。