VIEW ARTICLE    DOI: 10.1094/ASBCJ-55-0001

Genetic Complexity of the Malt Extract Trait in Barley Suggested by QTL Analysis (1). S. E. Ullrich (2) and F. Han, Department of Crop and Soil Sciences, Washington State University, Pullman, WA 99164-6420; and B. L. Jones, Cereal Crops Research Unit, USDA-ARS, 501 N. Walnut St., Madison, WI 53705. (1) Department paper 9606-13, presented at the 62nd Annual ASBC Meeting, Chicago, IL, May 1996. (2) Corresponding author: 509/335-4936; Fax 509/335-8674; E-mail: <ullrich@wsu.edu> J. Am. Soc. Brew. Chem. 55(1):1-4. Accepted October 21, 1996. This article is in the public domain and not copyrightable. It may be freely reprinted with customary crediting of the source. American Society of Brewing Chemists, Inc., 1997.

Many economically important traits of crop species are complexly inherited quantitative traits (QT). Trait expression tends to be continuous due to control by multiple genes (G), the environment (E), and G × G and G × E interactions. The development of comprehensive genome maps and quantitative trait locus (QTL) analysis procedures allowed the first significant examination of the genetic control of QTs. Malt extract is a good example of a QT in barley. Heretofore, little has been known about the genetic control of malt extract. The objective of this study was to elucidate the genetic characteristics of malt extract primarily from QTL analyses of the Steptoe × Morex cross. QTL analysis of data from the Steptoe × Morex F(1)-derived double haploid mapping population has revealed the location of five malt extract QTLs on three of barley's seven chromosomes. Most of the chromosome regions involved also contain QTLs for other related malting quality traits including alpha-amylase activity, diastatic power, barley and malt beta-glucan content, beta-glucanase activity, and/or seed dormancy. The overlapping QTLs indicate either linked genes or pleitropy or both. Analyses also indicated additive and G × E interactions for malt extract. Fine mapping of a critical region of chromosome 1 is in progress to elucidate the overlapping QTL situation among malt extract and the other quality traits listed above. Location of specific genes for malt extract will facilitate more precise breeding for the improvement of this important trait in barley through molecular marker assisted selection. Keywords: Barley, Genetics, Malt extract, Quantitative trait locus.

La mayoría de las características económicamente importantes de las especies de cosecha son características cuantitativas heredadas complejamente (QT). La expresión característica tiende a ser continua debido al control por genes múltiples (G), al medio ambiente (E), y a las interacciones G × G y G × E. El desarrollo de amplios mapas de genoma y los procedimientos de análisis de la posición de la característica cuantitativa (QTL) permitieron la primera investigacíon significativa del control genético de los QTs. El extracto de malta es un buen ejemplo de un QT en cebada. Hasta ahora, poco ha sido conocido acerca del control genético del extracto de malta. El objetivo de este estudio fue elucidar las características genéticas del extracto de malta a partir de los análisis QTL del cruce Steptoe × Morex. El análisis QTL de los datos del mapa de la población del Steptoe × Morex F(1)-derivada doble haploide ha revelado el lugar de cinco QTLs del extracto de malta en tres de siete cromosomas de cebada. La mayoría de las regiones de los cromosomas implicados también contienen QTLs para otras características relacionadas a la calidad de malteo incluyendo actividad de alpha-amilasa, poder diastásico, contenido de beta-glucanos en cebada y malta, actividad de beta-glucanasa y/o dormancia de la semilla. Los QTLs traslapados indican genes enlazados o pleiotropía o ambos. Los análisis también indicaron interacciones aditivas y G × E para extracto de malta. Un mapa fino de una región crítica del cromosoma 1 está en desarrollo para elucidar la situación de traslape QTL entre el extracto de malta y las otras características de calidad enlistadas arriba. El localizar los genes específicos para el extracto de malta facilitará una propagación más precisa para el mejoramiento de esta importante característica en cebada por medio de seleccíon auxiliada por marcador molecular.