大麦与谷类科学

大麦在开花后受到水分胁迫时,籽粒质量会降低而蛋白质含量则会增加,同时麦芽品质也大幅下降。然而,在不同的大麦基因型中,水分胁迫的负面影响差别很大。本研究采用不同水分胁迫耐受性的西藏野生大麦品种2个和栽培品种2个作为研究材料,分析了干旱条件下灌浆期籽粒代谢剖面的基因型差异。本研究中总共鉴定到71种不同积累的代谢物,包括有机酸、氨基酸/胺和糖/糖醇。所有基因型材料的代谢物相对含量均受水分胁迫的显著影响,且野生型和栽培型之间差异明显。对代谢物的主成分分析表明,西藏野生大麦XZ147对水分胁迫具有独特的响应方式。当受到水分胁迫时,野生大麦XZ147是4个基因型中籽粒β-淀粉酶活性升高最多的,这很可能是由于其较高的赖氨酸含量,较低的吲哚-3-乙酸(IAA)生物合成,更稳定的过氧化氢平衡,以及上调的BMY1基因表达。另一方面,干旱胁迫下野生大麦XZ147籽粒β-葡聚糖含量下降量超过其他基因型,这可能是由于其具有较高的灌浆速率和上调的β-葡聚糖合酶基因GSL7表达。这些结果表明,XZ147在大麦育种中具有很大的潜力,可以提高大麦的耐干旱胁迫能力。