The gene HvDEP1, on barley (Hordeum vulgare L.) chromosome 5H, encodes a γ-subunit of the heterotrimeric G-protein complex and was previously determined to be a candidate gene underlying a major quantitative trait locus for grain length. In the present study, we identified a 9 bp indel (insertion–deletion mutation) at position –84 bp from the start codon within a reported upstream open reading frame located in the 5′ UTR (untranslated region) and developed a diagnostic molecular marker. We also identified a 13 bp indel (–514 bp) in linkage disequilibrium that bridges an important regulatory motif. Using a doubled-haploid population and a barley diversity panel, we were able to show that the effects of these indels were environmentally stable and consistently delineated phenotypic groups based on grain length and 1000-grain weight. Genotypes represented by deletions at these two positions relative to the reference cv. Morex had consistently shorter grains, by 3.69–3.96%, and lower 1000-grain weight, by 2.38–4.21%, in a doubled-haploid population studied. Additionally, a diversity panel was tested but consistent differences were observed only for grain length, reinforcing literature indicating the importance of this gene for grain-length regulation. The frequency of the longer and heavier grained reference allele was higher in modern cultivars, suggesting that indirect selection for longer grain may have occurred through direct selection for grain yield via grain-weight improvement. These results indicate that grain length and 1000-grain weight in barley can be manipulated by targeting variation in gene promoters through marker-assisted selection.

大麦（大麦（Hordeum vulgare）上的基因HvDEP1。L.）5H号染色体编码异源三聚体G蛋白复合物的γ亚基，先前被确定为潜在的主要基因数量性状基因座的候选基因。在本研究中，我们在报告的位于5'UTR（非翻译区）的上游开放阅读框中，从起始密码子起–84 bp处鉴定了9 bp indel（插入-缺失突变），并开发了诊断性分子标记。我们还在连锁不平衡中发现了一个13 bp插入缺失（–514 bp），它桥接了重要的调控基序。使用双倍单倍体种群和大麦多样性小组，我们能够证明这些插入/缺失的影响是环境稳定的，并且根据谷物的长度和1000粒重确定了表型群体。以相对于参考cv的这两个位置缺失为代表的基因型。在双倍单倍体种群中，Morex的籽粒始终较短，减少了3.69–3.96％，而1000粒重降低了2.38–4.21％。另外，测试了多样性小组，但仅在晶粒长度上观察到一致的差异，加强了文献，表明该基因对于晶粒长度调节的重要性。在现代品种中，较长和较重的颗粒状参考等位基因的频率较高，这表明通过直接选择谷物产量以提高谷物重量可以间接选择更长的谷物。这些结果表明，通过标记辅助选择靶向基因启动子的变异，可以控制大麦的籽粒长度和1000粒重。在双倍单倍体群体中，Morex的籽粒始终较短，减少了3.69–3.96％，而1000粒重降低了2.38–4.21％。另外，测试了多样性小组，但是仅在晶粒长度上观察到一致的差异，加强了文献，表明该基因对于晶粒长度调节的重要性。在现代品种中，较长和较重的颗粒状参考等位基因的频率较高，这表明通过直接选择谷物产量以提高谷物重量可以间接选择更长的谷物。这些结果表明，通过标记辅助选择，通过靶向基因启动子的变异，可以控制大麦的籽粒长度和1000粒重。在双倍单倍体群体中，Morex的籽粒始终较短，减少了3.69–3.96％，而1000粒重降低了2.38–4.21％。另外，测试了多样性小组，但仅在籽粒长度上观察到一致的差异，强化了文献，表明该基因对于籽粒长度调节的重要性。在现代品种中，较长和较重的颗粒状参考等位基因的频率较高，这表明通过直接选择谷物产量以提高谷物重量可以间接选择更长的谷物。这些结果表明，通过标记辅助选择，通过靶向基因启动子的变异，可以控制大麦的籽粒长度和1000粒重。在双单倍体种群中进行研究。另外，测试了多样性小组，但是仅在晶粒长度上观察到一致的差异，加强了文献，表明该基因对于晶粒长度调节的重要性。在现代品种中，较长和较重的颗粒状参考等位基因的频率较高，这表明通过直接选择谷物产量以提高谷物重量可以间接选择更长的谷物。这些结果表明，通过标记辅助选择，通过靶向基因启动子的变异，可以控制大麦的籽粒长度和1000粒重。在双单倍体种群中进行研究。另外，测试了多样性小组，但是仅在晶粒长度上观察到一致的差异，加强了文献，表明该基因对于晶粒长度调节的重要性。在现代品种中，较长和较重的颗粒状参考等位基因的频率较高，这表明通过直接选择谷物产量以提高谷物重量可以间接选择更长的谷物。这些结果表明大麦的籽粒长度和1000粒重可以通过通过标记辅助选择靶向基因启动子的变异来进行控制。加强文献表明该基因对于调控粒长很重要。在现代品种中，较长和较重的颗粒状参考等位基因的频率较高，这表明通过直接选择谷物产量以提高谷物重量可以间接选择更长的谷物。这些结果表明，通过标记辅助选择，通过靶向基因启动子的变异，可以控制大麦的籽粒长度和1000粒重。加强文献表明该基因对于调控粒长很重要。在现代品种中，较长和较重的颗粒状参考等位基因的频率较高，这表明通过直接选择谷物产量以提高谷物重量可以间接选择更长的谷物。这些结果表明大麦的籽粒长度和1000粒重可以通过通过标记辅助选择靶向基因启动子的变异来进行控制。