《耐旱、優質啤用大麥種質資源的發掘和相關基因鑑定》是依託浙江大學，由張國平擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：耐旱、優質啤用大麥種質資源的發掘和相關基因鑑定
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：張國平
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
乾旱脅迫下啤用大麥產量下降、品質惡化，隨著我國啤用大麥產區從東南沿海向北方的轉移，乾旱對啤用大麥生產可持續發展的影響日趨突出。本項目在申請人多年研究啤用大麥品質基因型和環境效應以及種質資源評價與創新基礎上，以近200份國內外啤用大麥品種和200餘份青藏高原一年生野生大麥基因型為材料，在乾旱脅迫條件下比較分析耐旱、籽粒產量和麥芽品質的基因型差異，通過遺傳作圖和轉錄組分析，明確乾旱脅迫下麥芽品質基因型差異的分子機理和栽培品種與野生大麥之間在產量、麥芽品質相關抗旱回響基因RNA轉錄水平上表達豐度的差異，在全基因組水平上分析兼具乾旱耐性和高品質麥芽相關候選基因的多態性，發掘可用於大麥分子育種的耐旱和優異麥芽品質性狀的分子標記。本項目研究結果可完善和豐富啤用大麥品質遺傳及改良理論，為優質育種提供特異種質材料和篩選技術。
結題摘要
乾旱脅迫下啤用大麥產量下降、品質惡化，隨著我國啤用大麥產區從東南沿海向北方的轉移，乾旱對啤用大麥生產可持續發展的影響日趨突出。本項目在申請人多年研究啤用大麥品質基因型和環境效應以及種質資源評價與創新基礎上，以近200份國內外啤用大麥品種和200餘份青藏高原一年生野生大麥基因型為材料，在乾旱脅迫條件下比較分析耐旱、籽粒產量和麥芽品質的基因型差異，通過遺傳作圖和轉錄組分析，明確乾旱脅迫下麥芽品質基因型差異的分子機理和栽培品種與野生大麥之間在產量、麥芽品質相關抗旱回響基因RNA轉錄水平上表達豐度的差異，在全基因組水平上分析兼具乾旱耐性和高品質麥芽相關候選基因的多態性，發掘可用於大麥分子育種的耐旱和優異麥芽品質性狀的分子標記。取得的主要結果及其科學意義為：（1）揭示了我國青藏高原一年生野生大麥與栽培大麥的進化關係，明確我國的青藏高原及其周邊地區是世界栽培大麥的一個重要進化與起源中心，結束了長期來國際上關於西藏野生大麥存在與否的爭論，並闡明了該地區野生大麥的遺傳多樣性，可為大麥及其它穀類作物的抗逆育種提供豐富的基因資源；（2）鑑定到耐旱強、麥芽品質表現穩定的青藏高原一年生野生大麥優異種質材料ZX15和ZX147，水分脅迫下大麥籽粒降低，蛋白質含量提高，同時導致beta-葡聚糖含量降低與beta-澱粉酶活性增加，而ZX15和ZX147以上各參數受乾旱脅迫的影響均相對較小，可套用於啤用大麥品質育種；（3）闡明了大麥根系表皮細胞離子流對乾旱脅迫的原初回響及其與抗旱的關係，利用MIFE技術檢測乾旱脅迫下不同耐旱大麥品種根系離子流的變化，發現鉀離子內吸與質子外排是大麥根系細胞對乾旱脅迫的通用回響模式，其增強程度與抗旱呈正向關係，由此可以用於耐旱基因型的鑑定或篩選；（4）初步分析了乾旱脅迫對不同耐旱基因型的代謝組及麥芽品質相關基因表達的影響，發現耐旱野生野生大麥基因型XZ147在乾旱脅迫下代謝組及 β-葡聚糖合成酶表達的變化相對較小，即保持相對的穩定性。
