Discovery and application of genes, QTL, and traits for barley breeding. Climate adaptation strategies

Abstract

Actualment, la reducció i la incertesa de les precipitacions han situat la tolerància a la sequera com un dels principals objectius de la millora genètica vegetal per a l’agricultura de secà a Espanya i a tota la regió mediterrània.

Es van utilitzar rhizoslides per a estudiar l’arquitectura del sistema radicular (RSA) en una població d’ordi. Les línies extremes per a l’angle d’obertura de l’arrel (RoA) es van provar posteriorment per a l’estructura de l’arrel en condicions de camp, trobant-se una correlació negativa entre el RoA en estadi de plàntula i el pes de mil grans (TKW). Estudiar i definir els principals trets de la RSA podria ser un possible indicador per a predir el rendiment agronòmic.

Les varietats locals de la Col·lecció Espanyola d’Ordí són interessants per a la millora vegetal a Espanya a causa de la seva diversitat genètica inexplorada. Es van creuar dues línies per crear una població, avançada mitjançant la metodologia de speed breeding. La població es va avaluar en cinc experiments de camp. Dos d’ells van experimentar sequera durant la temporada. A més, es van quantificar els trets de cobertura vegetal. Aquests caràcters van ser predictius pel rendiment del gra.

Aquesta població també es va sotmetre a una prova de partició de biomassa entre arrels i tiges, en plàntules. Es va trobar àmplia diversitat genotípica per al pes sec de l’arrel, el pes sec del tall i la relació arrel-tall

Actualmente, la reducción y la incertidumbre de las precipitaciones han situado la tolerancia a la sequía como uno de los principales objetivos de la mejora genética vegetal para la agricultura de secano en España y en toda la región mediterránea.

Se utilizaron rhizoslides para estudiar la arquitectura del sistema radicular (RSA) en una población de cebada. Las líneas extremas para el ángulo de apertura de la raíz (RoA) se probaron posteriormente para la estructura de la raíz en condiciones de campo, encontrándose una correlación negativa entre el RoA en estadio de plántula y el peso de mil granos (TKW). Estudiar y definir los principales rasgos de la RSA podría ser un posible indicador para predecir el rendimiento agronómico.

Las variedades locales de la Colección Española de Cebada son interesantes para la mejora vegetal en España debido a su diversidad genética inexplorada. Se cruzaron dos líneas para crear una población, avanzada mediante la metodología de speed breeding. La población se evaluó en cinco experimentos de campo. Dos de ellos experimentaron sequía durante la temporada. Además, se cuantificaron los rasgos de cobertura vegetal. Estos caracteres fueron predictivos para el rendimiento del grano.

Esta población también se sometió a una prueba de partición de biomasa entre raíces y tallos, en plántulas. Se encontró amplia diversidad genotípica para el peso seco de la raíz, el peso seco del tallo y la relación raíz-tallo.

Currently, rainfall reduction and uncertainty have put drought tolerance at the forefront of plant breeding targets for dryland agriculture in Spain, and in the entire Mediterranean region.

Rhizoslides were used to study root system architecture (RSA) in a barley population. Extreme lines for root opening angle (RoA) were subsequently tested for root structure under field conditions, revealing a negative correlation between RoA at the seedling stage and thousand kernel weight (TKW). Studying and defining key RSA traits could serve as a potential proxy to predict agronomic performance.

Landraces from the Spanish Barley Collection are interesting for plant breeding Spain due to their unexplored genetic diversity. Two lines were crossed to create a population, advanced through speed breeding methodology. The population was evaluated in five field experiments, with two experiencing drought during the season. Additionally, canopy cover traits were quantified, and these characters were predictive of grain yield.

This population was also tested for biomass partitioning between roots and shoots in seedlings, revealing wide genotypic diversity for root dry weight, shoot dry weight, and root-to-shoot ratio.