大麦株高类性状的遗传分析与QTL定位

为发掘大麦株高类性状的QTL位点,改良大麦品种株高性状。以我国饲用大麦泰兴9425与日本啤酒大麦Naso Nijo构建的177份DH群体及亲本为材料,考查2种环境下参试材料的株高、穗下节间长、穗长3个株高类性状,结合已构建的分子标记连锁图谱,采用基于完备区间作图法的Windows QTL IciMaping V4.1.0.0软件进行QTL定位分析并分析株高类性状的遗传特性。结果表明:株高、穗长、穗下节间长主要受遗传因素控制,同时受试点的生态条件和生产条件影响,3个株高类性状的遗传力分别为78.98%,89.31%,84.50%。株高与穗长、株高与穗下节间长、穗长与穗下节间长均呈极显著正相关,相关系数分别为0.688,0.862和0.600,表明株高越高其穗长、穗下节间长越长。2个试点定位到6个株高QTL、5个穗长QTL及4个穗下节间长QTL,共15个QTL,除第1,6号染色体外,其他染色体上均有分布,LOD值为3.50~32.46,对表型变异的解释率为1.53%~38.30%。其中qPH-4-1、qPH-7-2、qSL-2-1、qSL-2-2、qSIL-2-1、qSIL-3-2均未见报道,可能为新位点,为大麦株高类性状的改良与分子标记辅助育种奠定基础。

不同大麦品种特异性SSR分子标记的筛选

为探究鉴别大麦品种特异性所需要SSR标记的数量与鉴别效果,以国内外44个大麦品种为材料,并根据来源不同,将其分为江浙沪组、国内组和国际组;根据SSR标记的多态性及其分布,选取位于大麦7条染色体上的28个SSR标记对参试品种进行遗传多样性分析与特异性鉴定,研究鉴别不同来源组内不同品种所需的最少标记数和最佳标记数。结果表明,鉴别江浙沪组、国内组和国际组大麦品种所需要的最少SSR标记数分别为7、6和6个。考虑到分子标记在大麦染色体上分布的均匀性及其对同一来源组其他大麦品种鉴别的广适性,并结合各分子标记的多态性及不同分子标记组合的品种聚类效果,初步认为鉴别江浙沪组、国内组和国际组所需要的最佳SSR标记数分别为14、15和15个,说明15个SSR标记组合可以鉴别不同来源大麦品种的真实性和纯度。

大麦籽粒大小的遗传多样性与稳定性评价

为了解大麦籽粒大小的遗传多样性与稳定性,以185份大麦种质资源为材料,测定了7个试验环境下籽粒的长度、宽度、长宽比及千粒重等性状,对其遗传多样性和稳定性进行了分析评价。结果表明,所有试验环境下二棱大麦粒长、粒宽及千粒重均值均大于六棱大麦,籽粒长宽比均值均小于六棱大麦;二棱大麦与六棱大麦千粒重、粒长、粒宽及籽粒长宽比在品种(系)间及环境间差异均极显著,且品种(系)与环境之间存在极显著的互作效应,籽粒大小在环境间差异程度因性状而异,其中以千粒重的差异程度最大。依据10级分类分布频次法则,千粒重和粒宽分布比较集中,六棱大麦集中分布在3、4等级,二棱大麦集中分布在7、8等级;粒长和籽粒长宽比分布比较分散,六棱大麦粒长和籽粒长宽比分别分布在1~10等级和2~10等级范围内,二棱大麦粒长和长宽比分别集中分布在4~8等级和2~7等级范围内。千粒重与粒长、粒宽及粒长与籽粒长宽比呈极显著正相关,粒宽与籽粒长宽比呈极显著负相关;粒长与粒宽及千粒重与籽粒长宽比的相关性因棱型不同而异。二棱大麦千粒重的稳定性小于六棱大麦,而粒长和籽粒长宽比的稳定性恰好相反,粒宽的稳定性与棱型无关;皮大麦千粒重稳定性小于裸大麦,其余籽粒大小性状的稳定性与皮裸无关。通过熵权法TOPSIS对大麦籽粒大小进行综合评价,筛选出籽粒饱满且稳定的品种川52209,其可作为大麦籽粒性状改良的优异种质。

氮钾配施对扬农啤7号籽粒产量与麦芽品质的影响

为了解氮、钾肥施用量及配比对啤酒大麦产量和品质的影响,以啤酒大麦品种扬农啤7号为材料,测定并分析了氮、钾肥配施对籽粒产量、蛋白质含量及麦芽品质的影响。结果表明,扬农啤7号的籽粒产量和蛋白质含量及麦芽品质性状在氮肥施用量间的差异均显著(P<0.05);随着氮肥施用量的增加,籽粒产量、蛋白质含量和麦芽α-氨基氮含量、糖化力呈增加趋势,麦芽脆度、浸出率及库尔巴哈值呈降低趋势;在相同氮水平下,钾肥施用量对扬农啤7号籽粒产量、蛋白质含量及麦芽品质性状有一定影响,但无规律。除2017—2018年度的籽粒蛋白质含量与千粒重呈极显著(P<0.01)负相关外,籽粒蛋白质含量与产量及其构成要素间均呈显著或极显著正相关;穗粒数、穗数及籽粒产量与麦芽α-氨基氮含量及糖化力呈极显著正相关,与麦芽浸出率及库尔巴哈值呈极显著负相关。氮肥水平太高导致扬农啤7号品质下降,兼顾高产与优质,扬农啤7号高产优质的氮、钾肥配施技术为:氮肥150 kg·hm^(-2),基肥∶拔节肥∶孕穗肥=4∶4∶2;钾肥150 kg·hm^(-2),作基肥一次性施用。