综述:利用形态学、分子及组学技术探索大麦(Hordeum vulgare L.)对酸性土壤/Al3+毒性的耐受性:系统性综述

【字体: 时间:2025年05月14日 来源:Euphytica 1.6

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  (推荐语)本综述系统梳理了大麦应对酸性土壤/Al3+毒性的研究进展,聚焦分子标记(QTL/GWAS)、组学筛选及转基因技术,鉴定出25个耐受基因型及10个关键基因(如HvMATE、HvAACT1),为耐酸大麦育种提供理论支撑。

  

Abstract

酸性土壤中Al3+毒性严重制约高海拔地区大麦生产。尽管施用石灰可缓解问题,但其成本高昂促使研究者转向开发耐酸大麦基因型。本文通过整合水培实验、分子标记(QTL/GWAS)、组学分析及转基因技术,系统评估了耐酸机制的研究进展。

关键基因型与基因

从双单倍体群体中定位到两个核心基因——位于4H染色体的HvMATEHvAACT1,二者均参与柠檬酸外排以中和Al3+毒性。西藏野生大麦种质XZ16中发现的bpb-9458bpb-8524则拓展了耐酸基因库。组学研究显示,XZ16、XZ29、Golden Promise和RD2552等基因型在Al3+胁迫下呈现独特表达谱。

转基因技术突破

巴西转基因品系L5通过导入小麦源TaALMT1基因显著提升耐酸性。此外,高粱sbMATE与拟南芥FD3的转化实验中,sbMATE驱动的柠檬酸外排效率尤为突出。

育种应用前景

综述归纳的25个基因型及10个关键基因为耐酸大麦品种设计提供了分子靶点。未来需结合多组学数据与田间验证,加速培育适应全球酸性土壤的优质大麦品种。

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