科技日报记者 马爱平

5日，国际期刊《自然》刊发中国农业科学院作物科学研究所、作物基因资源与育种全国重点实验室杨平研究员团队的最新成果。该成果解析了中国大麦80余年育种史的遗传本底和育种选择变迁，揭示了一年两熟地区秋播大麦早熟与稳产协同的遗传基础。

大麦是啤酒酿造、畜禽饲料的原料之一，也是高原地区的重要口粮。在我国，大麦常与小麦一起，与后茬的水稻等作物搭配构建一年两熟种植制度，以提高耕地复种指数。但该体系茬口短、两季衔接紧，易受极端气候影响。早熟品种虽能缓解茬口矛盾，但往往伴随生物量不足、产量降低等问题。因此，破解大麦早熟与稳产协同调控难题、挖掘相关机制在小麦遗传改良中的应用潜力，对提升一年两熟农业系统抗逆韧性、稳固区域粮食安全具有重要现实意义。

据论文通讯作者杨平介绍，研究团队历时十年，对覆盖20世纪40年代以来中国主栽品种及部分国外品种的532份代表性大麦品种进行全基因组重测序，并结合多年多点田间表型鉴定，绘制了我国大麦育种选择图谱。研究发现，上世纪中叶以来我国引进的欧洲高产、优质啤酒大麦不断和本土化大麦融合及适应性改良，最终形成了兼顾丰产潜力与本土环境适应性的种质群体，奠定了我国现代啤酒大麦和饲料大麦的遗传基础。

研究团队鉴定到一个同时控制抽穗期、成熟期、株高和产量性状的多效遗传位点，该位点包含光周期和春化通路两个关键基因——光敏色素基因PhyC和春化基因VRN-H1。研究发现，PhyC如同调控开花的“油门”，VRN-H1则扮演“刹车”角色，二者通过协同光周期与春化通路，精妙调控植株生长进程，实现大麦早熟与稳产高产的统一。

杨平表示，该研究的意义不止于大麦，它为一年两熟区的作物设计提供了可复制的模块化思路。通过引入优异基因模块，育种家可以在不牺牲产量的前提下，将小麦和大麦的成熟期提前，对缓解“抢种抢收”压力、确保后茬水稻/玉米适期播种具有重要的生产价值，尤其是在极端气候频发的背景下，基于光周期和春化互作的模块设计，有助于培育更具“气候韧性”的新品种。

（中国农业科学院作物科学研究所供图）