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(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)小麥研究所， 成都 611130)

六倍體栽培燕麥(AvenasativaL.)隸屬于禾本科(Poaceae)，燕麥族(Aveneae)，燕麥屬(AvenaL.)是一種重要的糧草兼用型作物，富含β-葡聚糖、蛋白質(zhì)、膳食纖維以及不飽和脂肪酸，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，對(duì)心腦血管疾病有積極作用[1-4]。同時(shí)，燕麥具有較強(qiáng)的抗逆能力，不與小麥稻谷等主要糧食作物爭(zhēng)奪耕地，以及農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)低等優(yōu)點(diǎn)，有較大的發(fā)展?jié)撡|(zhì)。我國(guó)是燕麥的起源中心之一，燕麥種植歷史悠久，至今仍是內(nèi)蒙古、山西、河北等地區(qū)大面積種植的糧食作物之一。

燕麥野生種質(zhì)資源是燕麥育種的重要基因庫(kù)。燕麥屬中包含大約29個(gè)物種[5-7]，這些物種分布范圍較廣，遺傳多樣性十分豐富，許多種質(zhì)資源具有極強(qiáng)的抗病能力，如抗燕麥白粉病[8]，同時(shí)在許多農(nóng)藝性狀上表現(xiàn)出豐富的變異，適用于不同育種目標(biāo)的燕麥新品種選育。盡管野生燕麥資源中含有許多優(yōu)異基因，但目前應(yīng)用于育種的材料還不多。這主要?dú)w咎于不同物種間存在生殖隔離，以及嚴(yán)重的連鎖累贅效應(yīng)。同時(shí)，缺乏對(duì)收集到的野生燕麥種質(zhì)資源相關(guān)農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的系統(tǒng)評(píng)價(jià)也是造成利用較少的重要原因。目前對(duì)于野生燕麥種質(zhì)資源的系統(tǒng)評(píng)價(jià)主要集中于抗逆性與抗病性方面，而在其它農(nóng)藝性狀以及品質(zhì)性狀的系統(tǒng)評(píng)價(jià)還未多見(jiàn)。

因此，本研究選擇代表燕麥屬24個(gè)物種的116份材料，針對(duì)11個(gè)農(nóng)藝性狀和3個(gè)品質(zhì)性狀進(jìn)行系統(tǒng)分析和評(píng)價(jià)，為燕麥育種親本選擇提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)收集了來(lái)自世界各地的代表燕麥屬24個(gè)物種(二倍體13個(gè)，四倍體7個(gè)，六倍體4個(gè))共計(jì)116份材料用于本研究(表1)，所有供試材料連續(xù)2年(2010—2011年，2011—2012年)種植于成都溫江四川農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)基地(30°41′N，103°49′E)，進(jìn)行相關(guān)農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀調(diào)查。所有材料均于10月底播種次年6月初收獲。田間試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，雙行區(qū)，行長(zhǎng)2 m，行距0.30 m，田間栽培管理與大田一致。材料的具體信息見(jiàn)表1。

表1 供試116份燕麥材料

續(xù)表1

種名種型基因組樣品號(hào)a來(lái)源地A.barbata野生種ABPI296229以色列PI337802土耳其PI337826希臘PI282723以色列PI337731希臘PI367322葡萄牙A.brevis野生種AsCiav1783德國(guó):薩克森Ciav9113歐洲PI258545葡萄牙A.canariensis野生種AcCN23017加那利群島CN23029加那利群島CN25442加那利群島CN26172加那利群島CN26195加那利群島A.clauda野生種CpCN19205伊朗CN19242土耳其CN21378希臘CN21388阿爾及利亞CN24695土耳其A.damascena野生種AdCN19457敘利亞CN19458敘利亞A.eriantha野生種CpCiav9050英國(guó)PI367381西班牙:馬德里A.fatua野生種ACDPI447299中國(guó):甘肅PI544659美國(guó)PI545459墨西哥PI560776土耳其A.hirtula野生種AsCN19739阿爾及利亞CN21674法國(guó):科西嘉CN21703摩洛哥CN22633突尼斯A.hispanica野生種AsCN25676葡萄牙CN25727葡萄牙CN25766葡萄牙CN25778葡萄牙CN25787葡萄牙A.longiglumis野生種AsCiav9087阿爾及利亞Ciav9089利比亞PI367389葡萄牙A.lusitanica野生種AsCN25414西班牙CN25885摩洛哥CN25899葡萄牙CN26441西班牙A.maroccana野生種ACCiav8330摩洛哥Ciav8331摩洛哥A.murphyi野生種ACCN21989西班牙CN25974摩洛哥

續(xù)表1

種名種型基因組樣品號(hào)a來(lái)源地A.sativassp.nuda栽培種ACDCiav9009加拿大:安大略PI401795荷蘭PI401812德國(guó)A.occidentalis野生種ACDCN4547加那利群島CN23036加那利群島CN25942摩洛哥CN25956摩洛哥CN26226加那利群島A.sativa栽培種ACDPI40650中國(guó):甘肅Ciav1946澳大利亞PI93751中國(guó):西藏PI103669烏拉圭PI103670澳大利亞PI175021澳大利亞PI194896印度PI258641埃塞俄比亞PI258644格魯吉亞PI258649中國(guó)PI258655格魯吉亞PI258656烏克蘭PI258657蒙古PI258658波蘭PI258659蒙古:扎布汗PI258663烏克蘭PI258665波蘭PI258666亞美尼亞PI258677烏克蘭:克里米亞PI258685阿爾卡利亞PI258724俄羅斯PI258726土耳其:安卡拉PI258734俄羅斯PI411426土耳其PI411439土耳其PI636013匈牙利PI636073土耳其:內(nèi)夫謝希爾CN2811土耳其:約茲加特CN21957匈牙利:赫維什CN24942南澳大利亞CN53095新南威爾士CN64226埃塞爾比亞CN82122伊朗A.sterilis野生種ACDPI411503阿爾及利亞PI411656埃塞俄比亞A.strigosa野生種AsPI83722澳大利亞PI158246西班牙:盧戈Ciav9066加拿大:安大略PI436082智利:拉各斯A.vaviloviana野生種ABPI412761厄立特里亞PI412766埃塞俄比亞

續(xù)表1

種名種型基因組樣品號(hào)a來(lái)源地A.ventricosa野生種CvCN21405阿爾及利亞A.wiestii野生種AsPI53626埃及:吉薩Ciav9053加拿大:安大略PI299112智利A.insularis野生種ACsn意大利:西西里島6-B-22意大利:西西里島INS-4意大利:西西里島

注：a居群編號(hào)以PI開(kāi)頭的材料來(lái)自美國(guó)國(guó)家種質(zhì)資源庫(kù)(USDA)，其余材料均來(lái)自加拿大農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)食品部(AAFC)。

表2 供試燕麥材料來(lái)源地緯度分類

緯度分類包含地區(qū)北緯20°、南緯20°埃塞俄比亞,厄立特里亞,墨西哥,巴西,智利北緯20°～40°、南緯20°～40°摩洛哥,中國(guó),烏拉圭,澳大利亞,以色列,希臘,葡萄牙,利比亞,加那利群島,伊朗,意大利,埃及,阿爾及利亞,敘利亞,突尼斯,印度北緯40°以上及高寒地區(qū)土耳其,德國(guó)薩克森,英國(guó),西班牙,加拿大,美國(guó),瑞典,荷蘭,法國(guó),格魯吉亞,烏克蘭,俄國(guó),匈牙利,蒙古,波蘭,白俄羅斯,亞美尼亞

注：緯度劃分參照伍光和等[9]的方法。

1.2 燕麥籽粒品質(zhì)性狀測(cè)定

品質(zhì)指標(biāo)的測(cè)定：蛋白質(zhì)含量采用凱氏定氮法[10]測(cè)定;脂肪含量采用索氏抽提法測(cè)定[11]；β-葡聚糖含量采用EBC方法[12]測(cè)定。

1.3 田間農(nóng)藝性狀統(tǒng)計(jì)

田間隨機(jī)選擇3株植株調(diào)查單株芒性、芒型、芒色、主穗小穗數(shù)；收獲時(shí)每小區(qū)取樣3株室內(nèi)考種，調(diào)查單穗粒重、單株粒重、千粒重、粒色、粒形、粒茸毛和粒飽滿度。統(tǒng)計(jì)分析的性狀分為2類：第1類是質(zhì)量性狀，包括芒性、芒型、芒色、粒色、粒形、粒茸毛、粒飽滿度7個(gè)性狀；第2類是數(shù)量性狀，包括單主穗小穗數(shù)、單株粒重、單穗粒重、千粒重4個(gè)性狀。

1.4 數(shù)據(jù)分析

表型數(shù)據(jù)的方差分析及相關(guān)性分析使用SPSS 22.0軟件，其中方差分析的變異來(lái)源分類標(biāo)準(zhǔn)為：1) 染色體倍性，包括二倍體、四倍體、六倍體； 2) 物種(表1)，包括24個(gè)種； 3) 基因組類型(表1)，包括A基因組二倍體、C基因組二倍體、AB基因組四倍體、AC基因組四倍體和ACD基因組六倍體共計(jì)5種類型； 4) 來(lái)源地緯度(表2 )，包含3種類型； 5) 馴化程度(表1)，分為栽培材料和野生材料2種，其中栽培材料為Avena sativa，野生材料則為剩余的23個(gè)種。

表5 栽培材料和野生材料4個(gè)產(chǎn)量性狀的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和多樣性指數(shù)

性狀材料類型材料份數(shù)最小值最大值平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)CV(%)多樣性指數(shù)H’主穗小穗數(shù)栽培材料2656.4253.2119.44651.203142.871.8577野生材料7919.2185.277.559543.080455.551.9038主穗粒重(g)栽培材料330.422.471.02390.486748.001.3379野生材料800.011.310.41650.329779.161.7799單株粒重(g)栽培材料346.12529.96614.9826.82745.571.8000野生材料800.23426.5539.11805.745963.021.9374千粒重(g)栽培材料252.64625.30810.60856.845464.531.8124野生材料790.81332.0586.79146.063789.291.6094

2 結(jié)果與分析

2.1 供試燕麥物種品質(zhì)性狀方差分析

用SPSS 22.0軟件對(duì)燕麥所有倍性、物種、基因組、來(lái)源地緯度馴化程度進(jìn)行了方差分析，從表3可以看出，供試燕麥材料的基因組類型、物種和馴化程度對(duì)被測(cè)3個(gè)品質(zhì)性狀影響呈極顯著(p<0.01)；同時(shí)，供試燕麥材料的染色體倍性對(duì)蛋白質(zhì)和脂肪含量也有極顯著影響(p<0.01)；但供試燕麥材料的緯度分布與被測(cè)3個(gè)品質(zhì)性狀的影響不顯著(p>0.05)。由于馴化程度對(duì)供試燕麥物種的3個(gè)品質(zhì)性狀的影響最大。因此，本研究主要對(duì)不同馴化程度對(duì)供試燕麥品質(zhì)性狀的影響進(jìn)行深入分析。

表3 供試燕麥品質(zhì)性狀方差分析

品質(zhì)性狀變異來(lái)源平方和自由度均方F值蛋白質(zhì)倍性345.1042172.55217.878**馴化143.0641143.06412.439**基因組431.5234107.88112.004**物種888.7112338.6427.034**緯度55.492227.7462.226脂肪馴化0.00410.00410.767**基因組0.1240.039.349**物種0.03230.018.617**倍性0.0520.037.431**緯度0.0420.034.688β-葡聚糖物種131.699245.4876.882**馴化10.324110.3245.964**基因組26.24246.5614.015**倍性3.28321.6410.905緯度1.88020.940.514

注：**代表差異極顯著，*代表差異顯著。

2.2 燕麥物種農(nóng)藝性狀多樣性分析

由表4可以看出，粒型、粒色和粒茸毛3個(gè)性狀，栽培材料的多樣性指數(shù)都較野生材料低，而在其他4個(gè)性狀上，栽培材料的多樣性指數(shù)均高于野生材料。單獨(dú)分析野生材料發(fā)現(xiàn)，籽粒大多表現(xiàn)為較飽滿、少茸毛、黑色，粒型以紡錘形為主，有少數(shù)為橢圓型籽粒，其余均為長(zhǎng)筒形；而栽培材料的籽粒大多表現(xiàn)為較飽滿、多茸毛、黃色，粒型以長(zhǎng)筒形為主，同樣存在少量橢圓形籽粒，其余均為紡錘形。兩組材料在芒的性狀上差異最大，其中芒型的H’差異最大，達(dá)到了91.3%，其次是芒色，H’差異為90.1%。野生材料幾乎全都表現(xiàn)為黑色、彎曲的強(qiáng)芒性，而栽培材料主要表現(xiàn)為黑色、彎曲的弱芒性，并且出現(xiàn)了無(wú)芒的性狀，直芒和黃色芒類型的比例也較野生材料有所上升。

表4 燕麥栽培材料和野生材料7個(gè)穗部性狀的頻率分布和多樣性指數(shù)

性狀材料類型材料份數(shù)頻率分布123多樣性指數(shù)H’粒型栽培材料340.3530.5590.0880.9070野生材料800.5130.3750.1130.9566粒色栽培材料340.8240.1760.4660野生材料800.1880.8130.4826粒茸毛栽培材料340.1180.2650.6180.6491野生材料800.4380.3750.1881.0436粒飽滿度栽培材料340.1180.4120.4710.9721野生材料800.0630.4630.4750.8843芒性栽培材料340.1470.5880.2650.9460野生材料800.1880.8130.4825芒型栽培材料290.3790.6210.6636野生材料800.0130.9980.0585芒色栽培材料290.7240.2760.5903野生材料800.9980.0130.0585

注：粒型：1-紡錘形，2-長(zhǎng)筒形，3-橢圓形；粒色：1-黃色，2-黑色；粒茸毛：1-少，2-中，3-多；粒飽滿度：1-干癟，2-中等，3-飽滿；芒性：1-無(wú)，2-弱，3-強(qiáng)；芒型：1-直，2-彎曲；芒色：1-黑色，2-黃色。

表6 栽培材料和野生材料主要品質(zhì)性狀的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和多樣性指數(shù)

性狀材料類型材料份數(shù)最小值最大值平均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)CV(%)多樣性指數(shù)H’β-葡聚糖含量(%)栽培材料331.66.3541.025625.641.9574野生材料791.158.374.56671.418231.051.9807蛋白質(zhì)含量(%)栽培材料3012.5223.0517.4322.438413.991.9056野生材料7514.8326.6821.13492.802113.262.0496脂肪含量(%)栽培材料310.030.090.060.0226.001.7978野生材料770.040.120.080.0223.001.9468

表7 基于數(shù)量性狀平均值和質(zhì)量性狀賦值的相關(guān)系數(shù)

粒型粒色粒茸毛粒飽滿度葡聚糖蛋白質(zhì)脂肪芒性芒型芒色小穗數(shù)主穗粒重單株粒重千粒重粒型10.1050.488**0.172-0.042-0.1450.104-0.120-0.024-0.059-0.1370.0330.0930.211*粒色10.138-0.053-0.064-0.154-0.048-0.1190.1070.177-0.0080.0120.0240.208*粒茸毛10.055-0.071-0.245*0.033-0.250**-0.1660.096-0.1280.234*0.192*0.393**粒飽滿度10.027-0.095-0.264**-0.030-0.009-0.1030.1590.1780.1520.043葡聚糖10.166-0.0970.209*0.1550.0480.192-0.094-0.027-0.221*蛋白質(zhì)10.401**0.392**0.257**-0.011-0.282**-0.504**-0.423**-0.192脂肪10.338**0.350**-0.101-0.521**-0.349**-0.1350.021芒性10.601**0.158-0.079-0.195*-0.079-0.086芒型10.447**-0.217*-0.0680.0290.072芒色10.214*0.1180.0600.024小穗數(shù)10.261**0.164-0.379**主穗粒重10.794**0.662**單株粒重10.587**千粒重1

注：**代表相關(guān)性極顯著，*代表相關(guān)性顯著。

從表5可看出，栽培材料和野生材料各產(chǎn)量相關(guān)的農(nóng)藝性狀的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)的H’均存在較大變異。以變異系數(shù)為例，栽培材料和野生材料4個(gè)性狀的CV變幅分別為42.87%～64.53%和55.55%～89.29%。2個(gè)類型的材料各性狀的變幅極廣，主穗小穗數(shù)19～253粒，主穗粒重0.42～2.47 g，單株粒重0.234～29.966 g，千粒重0.813～32.058 g。野生材料的主穗小穗數(shù)、單穗粒重、單株粒重3個(gè)性狀H’較栽培材料高，增加的程度單穗粒重最大，達(dá)到了24.83%；而千粒重栽培材料H’比野生材料高。2個(gè)類型變異系數(shù)的變化趨勢(shì)與H’一致。

2.3 燕麥主要品質(zhì)性狀多樣性分析

從表6可看出，栽培材料和野生材料的β-葡聚糖含量和脂肪含量的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)的H’均存在較大變異，而蛋白質(zhì)含量的各數(shù)據(jù)差異不大。以變異系數(shù)為例，栽培材料和野生材料3個(gè)性狀的CV變幅分別為13.99%～64.53%和13.26%～89.29%。2個(gè)類型的材料各性狀的變幅極廣，β-葡聚糖含量1.15%～8.37%，蛋白質(zhì)含量12.52%～26.68%，脂肪含量3%～12%。野生材料的β-葡聚糖含量、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量3個(gè)性狀H’較栽培材料高。

2.4 燕麥屬物種品質(zhì)性狀與農(nóng)藝性狀的簡(jiǎn)單相關(guān)性分析

通過(guò)對(duì)燕麥主要農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的簡(jiǎn)單相關(guān)性分析可以確定燕麥高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)的特征。對(duì)數(shù)量性狀，取其平均值進(jìn)行計(jì)算，對(duì)質(zhì)量性狀則進(jìn)行賦值(見(jiàn)表4)。相關(guān)分析結(jié)果(表7)表明，燕麥粒茸毛與芒性、蛋白質(zhì)含量均呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)，粒飽滿度與脂肪含量呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)，芒性與主穗粒重、主穗小穗數(shù)均呈顯著負(fù)相關(guān)(p<0.05)，β-葡聚糖含量與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)(p<0.05)，蛋白質(zhì)含量和脂肪含量均與主穗小穗數(shù)、單穗粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)，此外蛋白質(zhì)含量還與單株粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)，主穗小穗數(shù)與千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)(p<0.01)；粒型與粒茸毛呈極顯著相關(guān)性，粒型、粒色、粒茸毛均與千粒重顯著相關(guān)，葡聚糖含量與芒性顯著正相關(guān)，蛋白質(zhì)含量和脂肪含量與芒性、芒型均為極顯著正相關(guān)關(guān)系，芒性與芒型、芒性與芒色均為極顯著相關(guān)，芒色與主穗小穗數(shù)顯著相關(guān)。蛋白質(zhì)含量和脂肪含量之間呈極顯著的正相關(guān)，主穗小穗數(shù)與單穗粒重呈極顯著正相關(guān)，單株粒重、單穗粒重和千粒重之間均為極顯著的正相關(guān)關(guān)系。

3 討論與結(jié)論

隨著科學(xué)膳食觀念的普及，燕麥作為一種重要的健康和功能食品在市場(chǎng)上的需求逐年上升[13]，燕麥相對(duì)于小麥、水稻等主糧作物而言產(chǎn)量較低，但是在諸如蛋白質(zhì)含量、β-葡聚糖含量等營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)上有很大的優(yōu)勢(shì)[14]，如何綜合提高燕麥的產(chǎn)量和品質(zhì)成為了當(dāng)下燕麥生產(chǎn)研究中的重要問(wèn)題。燕麥種質(zhì)資源遺傳多樣性是燕麥育種的基礎(chǔ)，對(duì)燕麥種質(zhì)資源進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià)，是充分利用目標(biāo)性狀突出的燕麥種質(zhì)資源的前提，基于此，我們對(duì)代表24個(gè)物種的116份燕麥材料的11個(gè)農(nóng)藝性狀和3個(gè)品質(zhì)性狀進(jìn)行了系統(tǒng)分析。

3.1 燕麥野生資源農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀的遺傳多樣性

研究表明，在世界范圍內(nèi)不同的燕麥物種中存在著很高的遺傳多樣性，但是針對(duì)六倍體栽培燕麥品種間的遺傳多樣性研究表明，栽培燕麥品種間的遺傳多樣性差異不大[15]。研究結(jié)果也表明，在不同物種的燕麥材料中，遺傳多樣性差異主要來(lái)源于馴化程度的不同，即野生材料和栽培材料之間的差異，而在相同的馴化程度分組內(nèi)差異不顯著。隨著馴化程度的提高，占主導(dǎo)地位的穗部性狀從帶彎曲強(qiáng)芒的黑色、少絨毛的紡錘形籽粒變?yōu)閹澢趺⒌狞S色、多茸毛的長(zhǎng)筒形籽粒，進(jìn)而出現(xiàn)了無(wú)芒的材料；而品質(zhì)性狀方面，脂肪含量、β-葡聚糖含量和蛋白質(zhì)含量隨著馴化程度的提高而下降，其中脂肪含量的下降可能是育種家考慮到在燕麥儲(chǔ)藏、運(yùn)輸和加工過(guò)程中，過(guò)高的脂肪含量都有不利的影響[16]。

3.2 燕麥屬物種野生材料和栽培材料的遺傳多樣性分析

通過(guò)對(duì)栽培材料和野生材料的遺傳多樣性對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，除了芒和千粒重在栽培材料中的遺傳多樣性高于野生材料外，其余的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)性狀均為野生材料中遺傳多樣性較高。這一結(jié)果表明，到目前為止燕麥的育種工作雖然集中于籽粒產(chǎn)量上，但是在“產(chǎn)量三要素”即單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重中側(cè)重了對(duì)千粒重的選擇，而對(duì)每穗粒數(shù)(主穗粒重/主穗小穗數(shù))的性狀關(guān)注程度較低。同時(shí)，在野生材料尤其是二倍體材料中存在著很多具有優(yōu)良品質(zhì)性狀的種質(zhì)資源，對(duì)比我國(guó)各地生產(chǎn)上主栽燕麥品種的品質(zhì)性狀的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，高β-葡聚糖含量的材料共有17個(gè)(≥5.87%)，其中最突出的是As基因組二倍體A.atlantica，其β-葡聚糖含量為6.32%～8.37%；高脂肪(≥8%)的材料共有47個(gè)，其中最突出的是Cp基因組二倍體A.clauda和A.eriantha，其脂肪含量高達(dá)11%～12%；高蛋白質(zhì)含量(≥18%)的材料共有75個(gè)，其中最突出的是23.18%～26.68%[17-18]。由此可見(jiàn)，現(xiàn)有的栽培燕麥品種在品質(zhì)性狀上還有很大的提升空間，由于品質(zhì)性狀在栽培燕麥中遺傳多樣性較低，所以要想提高栽培燕麥的品質(zhì)性狀，需要充分利用豐富的燕麥野生資源。

3.3 燕麥屬物種品質(zhì)性狀和農(nóng)藝性狀的關(guān)系

為了綜合的考慮燕麥育種過(guò)程中對(duì)于營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和籽粒產(chǎn)量的選擇，我們對(duì)燕麥籽粒的品質(zhì)性狀和農(nóng)藝性狀進(jìn)行了相關(guān)性分析，分析結(jié)果顯示，蛋白質(zhì)含量和脂肪含量之間呈極顯著的正相關(guān)(p<0.01)，而前人的研究結(jié)果存有爭(zhēng)議，Magne等的研究結(jié)果表明，蛋白質(zhì)含量與脂肪含量之間不存在顯著性的關(guān)聯(lián)，F(xiàn)orsberg等的結(jié)果卻認(rèn)為，蛋白質(zhì)含量與脂肪含量之間存在極顯著的正相關(guān)[19]。燕麥籽粒的品質(zhì)性狀即β-葡聚糖含量、脂肪含量、蛋白質(zhì)含量與產(chǎn)量性狀之間均存在顯著的負(fù)相關(guān)，這一結(jié)果與Forsbrg等[19]的研究結(jié)果一致，但是也有學(xué)者的研究結(jié)果認(rèn)為脂肪含量與產(chǎn)量無(wú)關(guān)[20-23]。與此同時(shí)，燕麥籽粒的葡聚糖含量、蛋白質(zhì)含量和脂肪含量與芒性、芒型均顯著或極顯著正相關(guān)，這與我們的遺傳多樣性研究的結(jié)果是一致的，燕麥屬物種隨著馴化程度的增加，芒的性狀逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿趺?、無(wú)芒，各品質(zhì)性狀的含量也有所下降，進(jìn)一步的表明了芒與燕麥屬物種的品質(zhì)性狀具有極顯著的關(guān)聯(lián)性。在產(chǎn)量性狀之間的相關(guān)性中可以發(fā)現(xiàn)，主穗小穗數(shù)與單穗粒重有正相關(guān)關(guān)系，這與Buerstmayr[24]和Tang等[25]的結(jié)果是一致的，但與Dumlupinar等的結(jié)果存在矛盾，后者認(rèn)為主穗小穗數(shù)和單穗粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)[26]；此外，F(xiàn)rey等認(rèn)為小穗數(shù)與千粒重之間存在負(fù)相關(guān)的關(guān)系，當(dāng)千粒重位于27.5～31 g的范圍內(nèi)，小穗數(shù)和千粒重的關(guān)系能達(dá)到平衡，整體的燕麥籽粒產(chǎn)量達(dá)到峰值[27]，本研究也表明主穗小穗數(shù)與千粒重呈極顯著的負(fù)相關(guān)，這可能與植物體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)分配有關(guān)系，二者在營(yíng)養(yǎng)成分上具有競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)合前人對(duì)燕麥種質(zhì)資源的農(nóng)藝性狀、抗旱性等方面的研究結(jié)果[25,28]，選擇出了部分具有優(yōu)質(zhì)綜合性狀的材料，可用以改良燕麥的品質(zhì)、產(chǎn)量性狀和抗逆性。包括CN 25859(A.atlantica), CN 21703(A.hirtula),PI 367381(A.eriantha)，PI 258734和PI 258724(A.sativa)。同時(shí)，燕麥的籽粒產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)總體呈負(fù)相關(guān)的關(guān)系，在育種工作中，過(guò)于側(cè)重某一個(gè)指標(biāo)時(shí)，反而會(huì)導(dǎo)致整體的價(jià)值下降。因此，在育種工作中，要綜合考慮材料的產(chǎn)量性狀和品質(zhì)性狀之間的相關(guān)性，以選育出整體價(jià)值高的材料或者專用型品種。此外，在燕麥屬物種中，芒的性狀與品質(zhì)性狀緊密關(guān)聯(lián)，品質(zhì)性狀表現(xiàn)較好的材料通常具有強(qiáng)芒性，在田間較容易識(shí)別，可以作為育種選擇過(guò)程中的一個(gè)表型標(biāo)記使用。