IntroductionBarley (Hordeum vulgare

Introduction
Barley (Hordeum vulgare L.) is one of our most ancient crops and was domesticated from wild barley (Hordeum vulgare ssp. spontaneum) approximately 10,000 years ago in the fertile crescent (Badr et al., 2000). Barley was instrumental in the development of agriculture and currently is the fifth most important grain crop worldwide (http://faostat.fao.org). Worldwide, the primary use of barley is animal feed; however, barley receives its highest market value from the malting and brewing industries. Recent work has shown that barley as a human food can reduce the risk of obesity, type II diabetes and heart disease, creating an emerging market for food grade barleys.
We are developing winter barley as an annual cover crop that can produce high quality grain for the malting and brewing industries. The University of Minnesota has conducted breeding research in spring barley for over 100 years and produced very important varieties over that period. Beginning in 2009, the University of Minnesota initiated a winter barley breeding program with the goal of developing an effective cover crop with high economic value. Winter barley is less winter hardy than winter wheat or rye and has not been produced in northern states like Minnesota. Thus a primary focus of our breeding and genetics research is to increase the winter hardiness of winter barley.
Fall planting of barley as a winter annual has many features that would make it attractive to producers and end-users. Fall planting and earlier harvest gives growers additional options to optimize their operations. Winter barley will typically have higher yields than spring barley in many regions. Winter cover crops provide important ecosystem services (limit soil erosion, sequester carbon as organic matter, provide wildlife habitat, and reduce nutrient leakage to surface and subsurface water reservoirs). Earlier harvest may help avoid important diseases such as stem rust and Fusarium head blight. It may also be possible to double crop winter barley with soybeans enabling barley to potentially share some of the large soybean acreage in the Midwest.
fall and spring planted barley plots
Establishment of fall-planted and spring planted barley. Photos taken on the same day in late April.



Breeding
In the U.S. more than 80% of the barley acreage is spring barley grown in Montana, Idaho, North Dakota, Washington, and Minnesota (UDSA/NASS/Agriculture Statistics Board, June 30, 2015 Acreage Report). Fall planting of barley as a winter annual has many features that would make it attractive to producers and end-users. Fall planting and earlier harvest gives growers additional options to optimize their operations. Winter barley will typically have higher yields than spring barley in many regions. Winter cover crops provide important ecosystem services (limit soil erosion, sequester carbon as organic matter, provide wildlife habitat, and reduce nutrient leakage to surface and subsurface water reservoirs). Earlier harvest may help avoid important diseases such as stem rust and Fusarium head blight. It may also be possible to double crop winter barley with soybeans enabling barley to potentially share some of the large soybean acreage in the Midwest.
The University of Minnesota has had active research in barley breeding for over 100 years. The main emphasis has been on six-rowed spring malting barley and the program has released numerous important varieties that have occupied large acreages in the Midwest. Recently, the U.M. breeding program initiated breeding for winter barley. The most important breeding objective for winter barley in the Midwest is to increase winter survival. Currently, the most winter hardy barley varieties are much less hardy than winter wheat. To identify sources of winter hardiness, the U.M. program has collaborated in the screening of over 2,000 accessions from around the work for survival in Minnesota winters and identified around 20 that are being used in breeding. In addition to winterhardiness, yield and malting quality are important breeding objectives. To accelerate breeding progress the UM breeding program will take advantage of genomics resources (see below) and new breeding methods like genomic selection (Lorenz et al., 2012; Sallam et al., 2014). The UM breeding program will develop “facultative” barley, which is capable of surviving winters, but does not require vernalization – a six week cold period necessary to transition to flowering. Facultative barley provides flexibility for breeding and producers as it can be planted in the spring or fall.
screening barley for winter survival
Screening barley plots for winter survival on the University of Minnesota St. Paul campus.

Результаты (русский) 1:

ВведениеЯчменя (Hordeum vulgare л) является одним из наших самых древних культур и был одомашненных из дикого ячменя (Hordeum vulgare поставщика spontaneum) приблизительно 10 000 лет назад в плодородный полумесяц (Бадр соавт., 2000). Ячмень сыграл важную роль в развитии сельского хозяйства и в настоящее время является пятым наиболее важных зерновых культур во всем мире (http://faostat.fao.org). Во всем мире основное использование ячменя-корма для животных; Однако ячмень получает его высокая рыночная стоимость от солодовый и пивоваренной промышленности. Недавняя работа показывает, что ячмень как человеческий пища может уменьшить риск ожирения, диабета II типа и сердечных заболеваний, создание развивающегося рынка для продуктов питания класса ячменные. Мы разрабатываем озимый ячмень как годовой урожай покрова, который может производить высокое качество зерна для солодового и пивоваренной промышленности. Университет Миннесоты провел исследования селекции ярового ячменя на протяжении более 100 лет и подготовил очень важные сорта за этот период. Начиная с 2009 года, Университет Миннесоты начал зимнего ячменя Племенная программа с целью разработки эффективного покрытия сельскохозяйственных культур с высокой экономической ценности. Ячмень озимый меньше зимой Харди чем озимой пшеницы или ржи и не были произведены в северных штатах Миннесота. Таким образом основное внимание нашей селекции и генетики исследования является повышение зимостойкости озимого ячменя.Падение посадки ячменя как ежегодный зимний имеет много особенностей, которые сделали бы привлекательным для производителей и конечных пользователей. Падение посадки и ранее урожай дает производителям дополнительные возможности для оптимизации их деятельности. Озимый ячмень, как правило, имеют более высокие урожаи, чем яровой ячмень во многих регионах. Озимые покрытия обеспечивают важные экосистемные услуги (ограничивают эрозию почвы, улавливания углерода как органического вещества, обеспечивают среду обитания диких животных и уменьшить утечки питательных веществ в поверхностных и подземных водоемов). Ранее урожай может помочь избежать серьезных заболеваний, таких как стволовые ржавчины и фузариозу головы Блайт. Это также может быть возможность двойной Урожай ячменя с сои позволяет ячменя потенциально поделиться некоторыми из больших сои посевных площадей в среднем западе.осенью и весной посадили ячменя земельные участкиСоздание посаженные осенью и весной высажено ячменя. Фотографии, сделанные на тот же день в конце апреля. РазведениеВ США более чем 80% посевных площадей ячменя ярового ячменя вырос в Монтана, Айдахо, Северная Дакота, Вашингтон и Миннесота (Совет по статистике UDSA/НССС/сельского хозяйства, 30 июня 2015 посевных площадей доклада). Падение посадки ячменя как ежегодный зимний имеет много особенностей, которые сделали бы привлекательным для производителей и конечных пользователей. Падение посадки и ранее урожай дает производителям дополнительные возможности для оптимизации их деятельности. Озимый ячмень, как правило, имеют более высокие урожаи, чем яровой ячмень во многих регионах. Озимые покрытия обеспечивают важные экосистемные услуги (ограничивают эрозию почвы, улавливания углерода как органического вещества, обеспечивают среду обитания диких животных и уменьшить утечки питательных веществ в поверхностных и подземных водоемов). Ранее урожай может помочь избежать серьезных заболеваний, таких как стволовые ржавчины и фузариозу головы Блайт. Это также может быть возможность двойной Урожай ячменя с сои позволяет ячменя потенциально поделиться некоторыми из больших сои посевных площадей в среднем западе.Университет Миннесоты имеет активные исследования ячменя, разводить на протяжении более 100 лет. Основной акцент был на пивоваренный ячмень яровой шесть гребли и программа выпустила множество важных сортов, которые занимали большие предуборочных в среднем западе. В последнее время у.м. Племенная программа начала разводить для озимого ячменя. Наиболее важной целью разведения для озимого ячменя в среднем западе является увеличение зимы выживания. В настоящее время большинство сортов выносливых ячменя зимы гораздо менее выносливы, чем озимой пшеницы. Чтобы определить источники зимостойкость, у.м. Программа сотрудничала в скрининг более чем 2000 присоединений вокруг работы для выживания в Миннесоте зимах со и идентифицированные около 20, которые используются в разведении. В дополнение к winterhardiness урожайности и солодоращение качества являются важными селекции целей. Для ускорения прогресса в селекции UM Племенная программа будет использовать преимущества геномики ресурсов (см. ниже) и новых методов селекции как геномный выбор (Лоренц и др., 2012; Саллам и др., 2014). Племенная программа единой системы обмена СООБЩЕНИЯМИ будет развиваться «факультативная» ячменя, который способен выдерживать зимы, но не требует яровизация – шесть недель холодный период, необходимый для перехода к цветением. Факультативная ячмень обеспечивает гибкость для разведения и производителей, как это может быть посажены весной или осенью. Скрининг ячменя для зимы выживанияСкрининг ячменя участки для зимы выживания на кампусе университета Миннесоты Святого Павла.