大麦の主要な開花時間遺伝子：小麦との対立遺伝子の多様性、効果、比較

このレビューは、大麦の生物季節学的適応を促進する主要な開花時間遺伝子のために、対立遺伝子シリーズ、効果、遺伝子間の相互作用と環境との相互作用を要約しています。フェノロジーの最適化は、気候条件の変化に適応した高収量品種の生産に対処する植物育種の主要な目標です。シリアルの開花時間は、主に日の長さと温度に反応する遺伝的ネットワークによって規制されています。これらの遺伝子の対立遺伝子の多様性は、大麦の広い適応の基礎にあります。適切な遺伝子の組み合わせを利用することにより、それらの効果と遺伝的および環境的相互作用の詳細な知識は、穀物生殖質の強化の開花時間を操作する植物育種を促進します。このレビューでは、オオムギの遺伝学者によるQTL研究で見つかった対立遺伝子のカタログについて説明します。これは、大麦の生物季節学的適応の主要なドライバーである主要な開花時間遺伝子の遺伝的多様性に対応しています。（HVFT3）、およびEAM6/EPS2（HVCEN）。各遺伝子について、対立遺伝子シリーズ、QTL効果のサイズと方向、遺伝子と環境との相互作用が提示されます。穀物収量などの農学的に重要な特性に対する多面的な影響についても説明します。このレビューには、現代の大麦の繁殖に関連する生物師学に大きな影響を与える追加の遺伝子に関する簡単なコメントが含まれています。最も栽培されている2つのトリティシー科（大麦と小麦）の開花時間対立遺伝子変動間の並列性も概説されています。この作業は主に以前に公開されたデータに基づいていますが、多くの研究でサポートされているいくつかの新しいデータと仮説を追加しました。このレビューは、大麦の開花行動に膨大な可塑性を提供するさまざまな対立遺伝子効果を示しています。これは、大麦作物の微調整フェノロジーのためにブリーダーに新しい道を開きます。

This review summarizes the allelic series, effects, interactions between genes and with the environment, for the major flowering time genes that drive phenological adaptation of barley. The optimization of phenology is a major goal of plant breeding addressing the production of high-yielding varieties adapted to changing climatic conditions. Flowering time in cereals is regulated by genetic networks that respond predominately to day length and temperature. Allelic diversity at these genes is at the basis of barley wide adaptation. Detailed knowledge of their effects, and genetic and environmental interactions will facilitate plant breeders manipulating flowering time in cereal germplasm enhancement, by exploiting appropriate gene combinations. This review describes a catalogue of alleles found in QTL studies by barley geneticists, corresponding to the genetic diversity at major flowering time genes, the main drivers of barley phenological adaptation: VRN-H1 (HvBM5A), VRN-H2 (HvZCCTa-c), VRN-H3 (HvFT1), PPD-H1 (HvPRR37), PPD-H2 (HvFT3), and eam6/eps2 (HvCEN). For each gene, allelic series, size and direction of QTL effects, interactions between genes and with the environment are presented. Pleiotropic effects on agronomically important traits such as grain yield are also discussed. The review includes brief comments on additional genes with large effects on phenology that became relevant in modern barley breeding. The parallelisms between flowering time allelic variation between the two most cultivated Triticeae species (barley and wheat) are also outlined. This work is mostly based on previously published data, although we added some new data and hypothesis supported by a number of studies. This review shows the wide variety of allelic effects that provide enormous plasticity in barley flowering behavior, which opens new avenues to breeders for fine-tuning phenology of the barley crop.