大麦条纹病是对大麦产量及品质影响最为严重的病害之一,为探明我国不同来源的大麦种质对条纹病的抗性差异并挖掘与大麦抗条纹病相关联的候选标记,本研究利用97个SSR标记对137份大麦品种进行遗传多样性及群体结构分析,并结合抗性鉴定结果进行关联分析.结果表明,人工接种大麦条纹病菌后共鉴定出18份免疫、27份高抗、28份中抗、42份中感和22份高感大麦材料;在97对SSR引物中挑选出85对多态性较好的引物,85对SSR标记共检测到651个等位变异,平均每个标记为7.57个;SSR标记的基因多样性指数变幅为0.0401～0.8646,平均值为0.5799;多态性信息含量变幅为0.0393～0.8498,平均值为0.5155,137份大麦材料的遗传距离范围为0.1021～0.4807,平均值为0.2774;聚类分析及群体遗传结构分析均将137份大麦种质分为4大类群;根据一般线性模型(GLM,general linear model)共获得7个与大麦抗条纹病显著关联的标记(P＜0.05),解释率在5.80％～17.89％之间,其中标记EBmatc0039的解释率最高;标记EBmac77和MGB357与大麦条纹病抗性呈极显著相关(P＜0.01),二者在一般线性模型中解释率分别为6.07％和9.60％.本研究结果可为大麦抗条纹病育种提供参考.

小麦是引起食物过敏的主要原因之一.我国小麦过敏的流行率较低,但相关研究甚少.在食物诱发的严重过敏反应中,小麦作为诱因的占比较高,同时小麦过敏者的生活质量也较低.小麦与大麦和黑麦的交叉反应性高,而与燕麦、小米、大米、荞麦和藜麦的交叉反应性相对较低,这对小麦过敏患者的替代食物选择具有一定指导作用.在治疗方面,小麦过敏口服免疫治疗(oral immuno-therapy,OIT)的研究较为丰富,小剂量、长疗程的OIT在改善过敏反应发生率方面具有一定潜力.目前,OIT能否达到长期耐受效果尚不确定,仍待更多研究深入探索.本文全面综述IgE型小麦过敏的流行率、严重过敏反应率、患者生活质量评价、交叉反应性研究、OIT,以及IgE型小麦过敏特殊临床类型相关研究,以促进临床医生对小麦过敏疾病的深入了解,为未来小麦过敏相关研究提供借鉴.

[目的]探讨不同浓度外源茉莉酸甲酯(MeJA)诱导大麦抗叶斑病效应差异及其分子机制,为应用MeJA防治大麦叶斑病提供理论依据.[方法]以'蒙啤麦3号'大麦品种幼苗为材料,设置不接菌(无菌水处理叶片)、接菌(无菌水处理叶片接种麦根腐平脐蠕孢菌)和接菌+MeJA(0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 mmol/L MeJA喷施叶片后接菌)3组处理,于三叶期调查叶斑病发病情况,并据此筛选最适MeJA浓度,然后测定不接菌、接菌及接菌+MeJA(最适浓度)下不同处理时间叶片的抗氧化酶、抗病相关酶活性、丙二醛含量、渗透调节物质含量以及相关基因表达水平.[结果](1)叶面喷施外源MeJA提高了大麦对叶斑病的抗性,1.5 mmol/L MeJA处理叶片的病情指数较对照显著降低19.03％,诱导抗性效果最佳;(2)与单独接菌处理相比,1.5 mmol/L MeJA处理大麦叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性均显著提高,而其丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著降低,同时受MeJA调控转录因子及编码抗病相关酶的基因表达量显著上调.[结论]外源喷施1.5 mmol/L MeJA通过调节抗病相关酶活性和渗透调节物质含量,以及调控抗病相关酶基因及茉莉酸信号途径关键转录因子基因表达,进而提高大麦植株的叶斑病抗性.

芒是麦类作物穗部器官的重要组成部分,在提高籽粒产量、促进种子传播和防御虫害等方面具有重要作用.大麦具有丰富的芒型突变体,加之其二倍体的特性,成为麦类作物芒器官形态建成研究的理想作物.本研究报道了一个大麦芒型突变体材料calcaroides,表现为外稃顶端或是稃芒基部异形凸起,形成呈钩状不完全花器结构,属基部钩芒类型.突变体芒较短并伴随抽穗期推迟,株高、穗长和穗粒数显著降低等表型.遗传分析表明,突变体的芒型突变性状受单隐性基因cal-d控制.前期利用cal-d导入系BW106 × Bowman的F2群体,结合简化基因组测序(GBS,genotyping by sequencing)分析,将cal-d基因初步定位于3H染色体.进一步利用来自F2的杂合单株,包括13000株单株的F2∶3群体进行精细定位,最终将cal-d基因定位于3H染色体153～329Mb区间的近着丝粒区域.通过转录组混池测序分析结合大麦基因组和表达谱资源数据库,初步筛选了 9个候选基因.本研究结果为大麦芒型突变基因cal-d的克隆与功能验证奠定了基础,对于解析麦类作物芒的遗传发育机制具有重要的意义.

本研究以布顿大麦Hordeum bogdanii为材料,从中分离出香柱菌属内生真菌,经纯化后接种到小黑麦植株体内,检测接菌成功后,对获得的内生真菌-小黑麦共生体以非共生体为对照进行混合碱胁迫实验,研究内生真菌对小黑麦的耐碱性生长和光合作用的影响.混合碱胁迫下接种内生真菌的小黑麦植株与未接种植株相比,内生真菌具有促进小黑麦植株生长,光合色素的合成,对叶片相对含水量影响显著,增强植株的根系活力的作用,可以提高小黑麦植株对混合碱胁迫的耐受能力.这将有助于培育耐盐碱品种,为盐碱地的合理利用和草产业的可持续发展提供重要的理论依据.

[背景]内生真菌印度梨形孢(Piriformospora indica)定殖植物可以显著促进植物生长发育.miRNA 已被证实在植物体的生长发育中具有调控作用.[目的]揭示印度梨形孢定殖大麦促进大麦生长发育过程中 miRNA对印度梨形孢定殖的响应及对大麦生长发育的调控作用.[方法]提取大麦总RNA,实施转录组测序并进行序列比对与数据挖掘;使用高效液相色谱检测大麦生长素等激素水平变化.[结果]印度梨形孢对大麦有显著促生作用;全转录组测序结果显示:印度梨形孢侵染 3 d较空白对照有 18 个差异表达的miRNA,其中 11 个miRNA上调、7 个miRNA下调;侵染 7 d与空白对照相比 24 个差异表达的miRNA,其中 11 个miRNA上调、13 个miRNA下调;侵染 3 d与侵染 7 d相比有 3 个miRNA上调、6 个miRNA下调.GO功能富集分析与KEGG通路分析显示,差异表达miRNA的靶基因主要参与转录、细胞分裂、生长素信号的感知和转导、光合作用和激素刺激响应.靶基因所参与的途径与大麦生长发育密切相关,暗示miRNA对印度梨形孢定殖过程做出了积极响应.代谢产物分析表明miRNA参与的调控路径的代谢产物发生改变.[结论]本研究以miRNA为入手点,探究了miRNA对大麦生长发育的调控机制,为揭示印度梨形孢的促生机制提供了新的研究方向.

大麦属(Hordeum)隶属于禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae),自然群落分布广阔、生态迥异,部分物种具有重要的经济利用价值.由于大麦属各物种之间在形态上辨识度低,同名异物、同物异名的现象时常发生,降低了野外资源考察鉴别物种的效率和准确度.构建完整且详细的分组分种检索表及各物种电子名片,将为物种分类检索及快速识别大麦属物种提供重要的参考模本以及实践数据,推动大麦属植物资源的调查、收集、评价和利用.本研究选取32个大麦属物种的38份材料,于2020和2021年度开展大麦属各物种的温室种植试验,调查统计了 45个质量性状和15个数量性状.通过对整株、穗部、三联小穗等重要表型性状拍照以及各物种细微差异比较,可以精确区分大麦属各个物种,并构建了大麦属物种分组分种检索表和各物种的电子名片.

《大麦与谷类科学》创刊于1984年,由江苏省农业科学院主管、江苏沿海地区农业科学研究所主办,属中国作物学会大麦专业委员会与江苏省农学会学术性期刊,内容具有创新性、应用性、系统性、导向性.40年来,期刊主要报道大麦、小麦、水稻、玉米、高粱、谷子、燕麦等谷类作物的研究动态和科研成果,内设栏目有:专论与综述、生理与生态、育种与栽培、土肥与植保、资源与环境、贮藏与加工、种质与品种、现代大农业、简讯与信息、人物介绍等.主要作者与读者为从事农业科研与农技推广的科技人员、农业企业经营管理人员及农业大中专院校师生等.

大麦(Hordeum vulgare L.)的芒是其穗部小花的外稃上端延伸出的针状特化结构,内部有绿色组织细胞和维管组织.芒在大麦的防御、光合作用、籽粒自然脱落后在土壤中的固着和萌发出土等方面均具有重要作用.在禾谷类作物中,大麦是少数仍保留着芒结构的栽培作物,在自然群体中其形态变异丰富.研究大麦芒形态的遗传调控与变异分布,具有重要的理论与应用价值.本研究鉴定了 1个大麦的钩芒突变体M7966,通过分离群体遗传分析证实该突变由单个显性遗传位点控制;随后利用遗传群体的分离单株混池测序分析,定位和克隆了引起钩芒表型的目标基因HvKMOX3.在突变体中,该基因第4内含子中的一处305 bp序列原位重复与钩芒突变表型共分离;HvKNOX3为homeobox类转录因子,在发育早期1～1.5 cm长的幼穗及播种后35 d的穗轴中特异性表达,在大麦泛基因组包含的20个品种间保守性高,仅在其外显子区域发现少数核苷酸序列变异,其余序列变异均位于非编码区域.通过设计共显性分子标记对我国不同地区来源的238份栽培大麦地方品种进行了基因型鉴定,结果发现该305 bp突变在西藏地方品种中具有较高的分布比例,为钩芒突变起源于喜马拉雅地区的理论假设提供了证据.

为了提高我国裸大麦种质资源的利用效率,通过变异系数、多样性指数、相关性分析、主成分分析和聚类分析,分析了398份国内外裸大麦种质资源表型性状的多样性水平.结果显示:18个表型性状在不同裸大麦资源间存在丰富的变异,18个表型性状的多样性指数为0.66～2.06,平均为1.42,以芒型的多样性指数最小,株高与每穗粒数的多样性指数最大;变异系数在4.71％～61.03％之间,平均为26.59％,其中籽粒颜色的变异系数最高,抽穗期的离散程度最低.相关性分析表明,单株穗数、穗长、每穗粒数、千粒重和结实率可作为今后选育高产裸大麦品种的指导目标性状.主成分分析结果显示,5个主成分子的累计贡献率达64.297％,其中抽穗期、株高、棱型和千粒重等性状是裸大麦表型变异的主要因素.结合隶属函数值计算综合得分(F值)获得排名前10的品种:江苏元麦33号、Ⅶ-131、玉米麦、江苏元麦58号、建湖团六棱子、戴帽元麦、江苏元麦65号、江苏元麦23号、江苏元麦20号和江苏元麦22号.系统聚类将裸大麦资源分为4类,聚类结果与地理位置相关性不显著.相关结果为不同地域裸大麦种质资源的利用及品种选育提供重要参考.