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窗阵 二
河 北 农 学 报 1 0卷 .
我国皮 、 裸燕麦品种资源的特点
叶福钓
(河北省察北牧场实验站 )
Av e
a n属下分十几个种 , 其中大粒裸燕麦起源于我国 , 世界各国科学家 公 认 中 国
一是大粒裸燕麦的初生基因中心 。 在几千年长期的演变进化、 自然与人工选择下 , 中国大
粒裸燕麦种群具有二倍体 ( Z n = Z x = 14) 、 四倍体 ( Z n = 4 二 = 2 8) 与六倍体 ( Z n
= 6 x ~ 42 ) 3 个种 。 建 国后从国外又引进了大批皮燕麦品种资源 。
为了充分研究 、 合理利国这些国家财富 , 国内有关单位向内蒙古农科院提供大量材
料 ,于 19 7 8一 1 9 8 0年在呼和浩特市进行统一观察与化验 , 198 1一 19 8 3年中国农科院品种资
源所对上述 l , 1 16 份材料进行抗逆性鉴定与籽实亚油酸含量分析 。 现根据上述与我们研究
结果进行生物学统计 与分析 ,并为今后皮 、 裸燕麦品种资源的利用与改良提出初步意见 。
我国裸燕麦品种资源具有丰富的种质 , 在丰产性能、 籽实品质 、 抗逆性与熟性等方
面是丰富多彩的基因库 , 现分述如下 。
一 、 丰产性能
皮 、 裸燕麦常被误认为是低产作物 。 实际上夕 它的丰产潜力很大 , 只要生产条件稍
加改善 , 亩产 四、 五百斤屡见不鲜 , 甚至出现八百斤以上地块 。 据呼市旱地观察结果 ,
具有 以下三个特点 :
(一 ) 我国大粒裸燕麦具有很大的增产潜力 , 主穗平均粒重 达 。 . 94 士 0 . 25 (0 . 4一
1
.
7) 克 ( n “ 4 8 0 ) , 主要由于它具有大穗 、 大粒 、 多花 、 多实与分桑力强 等 特性 。
1
、 大穗 , 主穗粒数平均达 5 5 . 2 5 士 1一 15 ( 3 1 . 4 一 10 2 . 4 ) 粒 , ( n = 连7 5 ) 。
2
、 大粒 , 千粒重平均达 17 。 67 土 2 。 03 ( 13 . 1一 2 ,5 . 6) 克 (n = 4 8 4) , 比小粒裸燕 .
麦 A 。 n u d i b er vi “ 7 . 4克高 136 . 1呱 , 由于大粒是显性性状 , 新育成品种的千粒 重 多 数
超过 25 克 以上 。
3
、 多花 , 小穗小花数一般是 3 . 85 ( 3 . 1一 4 . 5) 朵 , 多者达 5 一 9 朵小花 , 比皮燕 .
麦 2 . 0 5 ( 1 。 “ 一 2 . 2 ) 朵多 1 . 5 0朵 , 多 5 7。 8肠 。
4
、 多实 , 平均小穗粒数达 1 . 0 2 士 0 . 3 5 ( 1 . 0 6一 3 . 5 1 ) 粒 ( 。 = 连79 ) , 比 皮燕麦
1
。
4 9 士 0 。 3 5 ( 0 . 5 4一 2 . 7 5 ) 粒 ( n = 6 2 7 ) 多 0 . 4 3粒 。
(二 ) 丰产性能在地域分布上有很大差异 , 尤其是山西省品种资源是我国大粒裸燕二
麦的丰产基因库 :
1
、 主穗粒重 , 在 4 80 份材料中> l ` 3克的材料全国仅 3 0份 , 山西省 拥 有 18 份 , 占
6 0
。
0肠 。
4 期 我 国 皮、 裸 燕 麦 品 种 资 源 的 特 点 1 5
2
、 千粒重 , 在 4 84 份品种资源 中> 2 0克以上的材料全国 6 份 , 山西省就有 38 份 ,
.占 5 7 . 6肠 。
3
、 主穗粒数 , 在 4 7 8份品种资源 中> 75 粒以上的材料 全国仅 31 份 , 山西省 拥 有 玲
份 , 占全国大粒裸燕麦品种资源的 6 1 . 3帕 。
4
、 主穗小穗数 , 在 4 84 份品种资源 中> 40 个 以上的材料仅 2 8份 , 山西省品种 资 源
虽然不居首位 , 也拥有 10 份 (占 3 5 . 7肠 ) , 而青海省拥有 15 份 (占5 3 . 6帕 ) 。
5
、 小穗粒数 , 在 4 79 份大粒裸燕麦品种资源中> 2 . 4粒以上的材料共 3 8份 , 山西省
一拥有 26 份 , 占 68 . 4肠 。
总之 , 山西省裸燕麦品种资源具有丰富的丰产基因 , 在今后裸燕麦改 良上应充分重
视和利用 。
(三 ) 在构成产量性状诸因素中 , 皮 、 裸燕麦之间可以相互弥补 。
l
、 主穗粒重 ,皮燕麦达 1` . 3 2 士 0 . 3 8 ( 0 . 3一 2 7 ) 克 ( n = 6 2 8 ) , 比裸燕麦高 4 0 . 4肠 ,
_主要原因是皮燕麦的千粒重达 24 . 32 士 3 . 45 (9 . 8一 35 . 1) 克 (n = 6 30 ) , 比裸燕麦高 ,
3 7
.
3肠 , 而皮燕麦千粒重高的主要原因是籽实带有移 。 据调查 , 皮燕 麦 的 平 均释皮率
为 2 5 . 2 ( 19 . 8一 哇0 . 4 ) 呱 ( n = 17 ) 。
2
、 主穗粒数 , 皮燕麦为 5 5 . 3 7 士 1 6 . 3 0 ( x 9 . 5一 12 5 . 7 ) 粒 ( n = 6 2 5 ) , 与裸燕麦
主穗粒数几乎相等 , 但是两者构成主穗粒数的两个产量因素有很大差异 , 皮燕麦主穗小
穗数为 3 7 , 9 7 土 10 . 6 9 ( 1 1 . 5 一 7 5 . 4 ) 个 , 比裸燕麦 2 9 . 2 3 士 4 . 12 ( 17 . 3一 7 2 . 4 ) 个 ( n
二 4 8 4 ) 多 8 . 74个 (超 3 1 . 0肠 ) , 但是小穗粒数 , 后者 比前者多 2 8 . 8肠 。
3
、 采用皮、 裸燕麦种间杂交可 以选育出比双亲更丰产的后代 。 据产量性状遗传动
态研究 , F ;代产量性状诸因素 (如主穗粒重、 小穗数、 粒数与千粒重等 ) 均超双亲平均
值 , 而且在多数情况下出现超高亲现象 。
二 、 籽实品质
据联合国粮食和农业组织 (甘 A O ) 资料 , 【` ’燕麦的蛋白质含量在谷物中居 首位 。
一燕麦籽实还含大量的脂肪 、 亚 油酸 、 各种维生素与皂普 。 它含有大量人体需要的八种氨
基酸 , 尤其是评价蛋白质质量高低的赖氨酸 , 比大米、 白面高出 2 倍以上 , 脂肪含量约
为大米、 白面的 2 一 6 倍 , 而且多为不饱和脂肪酸 。 燕麦籽实中亚 油酸 、 维生素 E 与皂
普对降低血脂、 预防冠心病 、 血管硬化与癌病均有一定的疗效 。 所以燕麦是 高 级 营 养
;品 , 又是药物食品 。
(一 ) 蛋 白质浓度 (肠 )
裸燕麦的蛋 白质浓度为 15 . 9 士 1 . 0 4 ( 1 1 . 0 0 一 19 . 6 2) 肠 ( n 二 4 7 5 ) , 皮燕麦 因化
验时未去释壳而偏低 (因释壳蛋 白质浓度仅 3 一 5 肠 , 皮、 裸燕麦蛋 白质浓度均按全氮
x 6
.
7系数换算 ) 。 据 R o b ib n s 等人报道 , L“ ]普通燕麦A . S at iv a的蛋 白质 平 均浓 度
为 17 . 1 ( 1 2 . 4一 24 . 4) 肠 (n = 2 8 9 ) 。 本属中还有 3 个高蛋 白野生种 ,据 H 。 W . R i n e s 等 人
报道 , 工` 1普 通 野 燕 麦 A . f a t o a为 2 2 . 6 ( 26 . 7一 2 7 。 1) 肠 ( n = 7 2 3 ) ; 据 B r i g g l e 等人 报
道 , [ 8 议 4 ] 野 红 燕 麦 A . S t e r i l i s为 2 5 . 9 ( 2 2一 , s 气 1 . 4 ) 肠 ( n二 6日 ) , 据 H ’
6 1 河 北 农 学 报 1。卷
T 卜。 m as报道 , 1 . 〕大燕麦为 3 2 . 4肠 ,它们均超过各种畜禽肉蛋白质平均浓度 19 . 8 3 ( 14 . 54
一 2 4 . 2 5 ) 帕 ( n 二 8 ) 。 这 3 个高蛋 白野生种质 , A . f at u a 在我国 16 个 省 (区 ) 普 遍
分布 , 据初步采集与化验 , 2 08 份中国半野生燕麦的蛋 白质浓度达 19 . 15 土 2 . 9 ( 1 1 . 45
一 3 1 . 7 1) 肠 , 其中> 20 % 以上的材料共有 74 份 , 后两个高蛋 白质野生种在我国境 内 尚
未发现 。
高蛋 白裸燕麦品种资源 ( > 18 . 0肠以上 ) 全国仅 18 份 , 其中青海省拥有 5 份 (占高
蛋 白材料 2 7 . 8肠 ) , 内蒙古与山西省均拥有 4 份 (各 占2 2 . 2肠 ) 。 苏联对高蛋 白裸燕麦
品种 资源收集工作十 分重视 , 他们 已从世界各国 (包括中国 ) 收集到蛋 白质浓度 23 . 0肠
以上的高蛋 白品种资源 。
据性状间相关性测定 : 裸燕麦籽实蛋白质浓度在 12 . 5一 19 . 5肠范围内 , 与产量 (主
穗粒重 ) 呈弱相关 , r ~ 。 . 1 9 ( t ~ .0 26 7 , 。 = 4 7 0) 与千粒重呈中度正相关 , r 二 。 . 3 6 4
(t 。 0 . 87 4 , n 一 4 7 0) , 但是随着蛋白质浓度增加 (在 15 . 5一 19 . 5肠范围内 ) 却呈高度
负相关 , r 二 一 0 . 80 0 (t 二 2 . 3 0 9 ) ; 它与脂肪浓度呈中度正相关 , r 二 0 . 5 6 3 , 所以通过
杂交育种途径可 以选育出丰产又优质的新品种 。
(二 ) 脂肪浓度 (肠 ) : 裸燕麦的平均浓度为 6 . 10 士 。 . 89 (3 . 4 一 8 . 1 ) 肠 (n 二
4 8 1 )
。 浓度超过 7 . 0肠以上的品种资源全国共 5 5份 , 山西省拥有 31 份 (占高脂肪资源的
5 6
.
4肠 ) 。 另据近年化验结果 , 云贵川高原裸燕麦品种资源是我国高脂肪基因库 , 全部品
种资源的平均值高达 7 . 03 ( 6 . 42 一 9 . 82 ) 肠 (n = 38 ) 。 经性状间相关性测 定 , 裸燕 麦
籽实脂肪浓度 ( 呱 ) 在 3 . 5 一 7 . 5肠范围内 , 与亚 油酸浓度 ( 肠 ) 呈高度负 相 关 , ` r 二 一
0
.
9 4 7 8 ( t= 5
.
14 8 > 3
。
18 2 , n = 4 5 9 )
。
(三 ) 亚油酸浓度 (% ) ,指 占不饱和脂肪酸的肠 。 据不完全化验结果 : 皮燕麦籽实中
亚 油酸浓度为 4 4 . 4 3 土连 . 6 7 ( 3 5 . 0 7一 5 2 . 7 7 ) 帕 ( n = 2 5 6 ) , 比裸燕麦平 均 值 4 1 . 4 4 土
2
.
54 (3 5
.
8 1一 4 9 . 7 7 ) 肠 ( n 二 4 3 6) 高 2 . ” 肠 , 在皮燕麦品种资源中 . 国内品种资源高
达 49 . 6 8 土 2 . 5 9 ( 42 . 5 5一 5 2 . 7 7 ) 肠 ( n = 6 3 ) , 比国外品种 资源 平 均 值 42 . 76 士 3 . 9了
( 38
.
07 一 5 1 . 7 9 ) 呱 ( n 二 19 6 ) 高 6 . 92 肠 , 燕麦籽实亚油酸浓度 > 50 . 0肠的高亚油酸材
料全国共 43 份 , 新疆自治区拥有 39 份 , 占高亚油酸品种资源的仑.0 7肠 , 新疆是我国高亚
油酸燕麦基因库 。
三 、 抗逆性
我国燕麦品种资源抵抗各种自然灾害 (抗早 、 抗 虫、 抗病 与抗倒伏等 ) 的特性也是
非常丰富的 。
(一 ) 抗旱 : 我国燕麦历来多为旱作 , 在几千年自然与人工选择下对各地区的不 同
类型 ( 春旱 、 , 夏旱与秋旱 )旱灾具有不同的抵抗能力 。 据 19 81 一 19 8 3年在北京门头沟 .自然
条件下进行抗旱鉴定结果 , 从 10 92 份品种资源中初步筛选出“ 10 6份抗旱材料 , 而且 发 现
皮燕麦苗期抗旱能力比裸燕麦强 , 10 5份抗旱材料 中皮燕麦占9 5 . 4肠 。
(二 ) 燕麦坚黑穗病 U s ` i l a g o a 二 e n ae ’ 丈P e r s ) L a g er h ,近年 由子永剂拌种农药
停供 , 新农药尚未批量投产 , 裸燕麦坚黑穗病有发展蔓延趋势 , 一般减产 10 . 0肠左右 。
4期 我 国 皮 、 裸 燕 麦 品 种 资 源 的 特 点 1 7
据 1 9 8 2年北京 、 坝上两地人工接种鉴定 , 裸燕麦品种 资源的平均病穗率高达 9 1 . 87 士 13 , 3拜
(0
.
0一 10 0 . 0 ) 肠 ( n 二 4 7 8 ) , 但是皮燕麦品种资源蕴藏丰富的抗病基因 , 平均病穗率
仅 l x . 7 6 士 15 . 7 6 ( 0 . 0一 10 0 . 0 ) 肠 ( n 二 6 x 5 ) , 并初步筛选出 14 8份高抗材料 (病穗 率
为。 . 0肠 ) , 其中国内品种资源 4 0份 , 主要分布在新疆 自治区 , 占国内高抗材料 6 2 . 5肠 。
经 19 84 年燕麦坚黑穗病生理小种鉴定 , 初步认为 , 在我国境内至少存在 6 个以上生理小
种 , 并筛选出高抗全部生理小种的抗原 。
(三 ) 大麦黄矮病
B Y D V 是一种病毒病 害 , 主要传 毒介体 有 麦 二 叉 蚜 S c h i az p h is gr a m in u 位
( R
。 n d a n i ) 与麦长 管蚜 M a e r o s i p h a m a v e n a e (下 ) 等四种蚜虫 , 由于症 状 多表
现为红叶 , 故称为燕麦红叶病 。
据 19 8 2年在北京 田间放蚜鉴定试验 , 从 1 10 9份品种资源中初步筛选出 6 0 6份 高抗资
源 (每株上蚜虫头数 < 1 . 4头 ) , 其中以国内皮燕麦材料最抗虫 , 而且以新疆自治区 与
青海省皮燕麦品种资源的抗虫基因最为丰富 , 分别拥有 41 份与 31 份 , 占国内皮燕麦抗虫
材料的 4 0 . 2肠与 3 0 . 4肠 。 据 R . W . K i e 己k ne f e r等人研究 [ 7 1 , 此四种蚜虫对不同寄主的
选择与繁殖速度以及寄主的反应是不同的 , 他们发现 : 长管蚜喜欢选择燕麦为寄主 , 并
比在大麦、 小麦上繁殖迅速 , 但是寄主燕麦对它们的反应没有明显 的差异 , 二叉蚜喜欢
选择大麦 、 小麦为自己的寄主 , 但是燕麦不同品种对它的反应有明显的差别 。
据 19了8一 1 9 8 0年呼市自然发病鉴定 , 从 10 9 0份品种资源中初步筛选出 57 份高耐红叶
病材料 , 其中国内材料 50 份 , 占全部高耐品种资源 87 . 71 肠 ,在国内43 份高耐皮燕麦品种
资源中新疆自治区拥有 31 份 , 占国内皮燕麦高耐资源 72 . 1肠 , 这与抗蚜鉴定结果是一致
的 , 所以我国新疆自治区燕麦品种资源是丰富的抗蚜虫、 抗 B Y D V 基因库 , 今后应加 以
重视与利用 。 据 W . R i n e s 报导 [“ ] , 国外迄今尚未发现 B Y D V 的抗原 , 仅发现 几 个高
耐燕麦材料 。
(四 ) 抗倒伏
燕麦的倒伏分茎倒与根倒两种 , 是燕麦生产上主要问题之一 。
据 19 81 年北京抗倒伏鉴定 , 从 6 27 份皮燕麦品种资源中初步筛选出 12 8份 高 抗 材 料
( 占2 0 . 4肠 ) , 在 4 80 份裸燕麦品种资源 中仅筛选出 4 份国外高抗材料 ( 占0 . 83 肠 ) , 我
国裸燕麦地方品种资源抗倒伏性很差 。 燕麦倒伏的原因是多方面的 , 除不良的外界条件
外 , 与茎秆高度 以及 内部结构 (皮层厚度 、 维管束数 目及维管束鞘大 小 、 矽质 化 程 度
等 ) 都有一定关系 。 据调查 : 皮 、 裸燕麦的平均株高分别为 1 1 . 2 土 1 1。 7 ( 7 5 . 6一 148 . 8 )
厘米 (n = 6 3 1) 与 1 15 . 3 土 8 . 1 ( 7 4 . 4 一 15 1 . 5) 厘米 , 两者相差无几 , 裸燕麦抗倒伏力
差主要由于它的茎秆缺乏抗倒伏的 内部结构 。 据 〔苏〕 库班试验站研究 , 燕麦抗倒伏力
与株型 、 次生根的发育形式有密切关系 , 并鉴定出三种次生根发育类型及其 抗 倒 伏 能
力 : 三角形次生根类型 , 易发生根倒 , 不易发生茎倒 , 葡甸形次生根类型 , 抗根倒而不
抗茎倒 ; 截锥形次生根类型 , 既抗根倒又抗茎倒 。
(五 ) 燕麦花稍 (不孕小穗 ) , 它的成因是多方面的 , 但是皮 、 裸燕麦的抗性有明
显的差异 , 花稍率分另l」为 x l . o 6 士 6 . 5 1 ( 0 . 0一 3 6 . 9 5 ) 肠 ( n = 6 3 1 ) 与 8 . 5 7 士 6 . 9 2 ( 0 . 0
一 4 5 . 7 4 ) % ( n 二 4 8 4) , 并初步筛选出 10 个抗原 (花稍率均为 。 . 。肠 ) , 而 且 多 数裸
8 1河 北 农 ’ 学 报0 1卷
燕麦抗原集中在山西省 。
四 、 熟 性
我国皮、 裸燕麦品种的熟性资源更为丰富多彩 , 除云贵川高原 、 陕西省一部份品种
资源属半冬性外 , 春性裸燕麦的平均生育天数为 94 . 5 士 5 . 5 ( 7 一 10 4 ) 天 (n = 4 8 4) ,
以中熟 (9 1一 10 0天 ) 为主 (占 6 . 48 肠 ) , 但是品种间熟性差异非常显著 , 生育天数相
差 2 7天 , 其中极早熟类型 ( 7 1一 8 0天 ) 4 份 (占0 . 8 7肠 ) , 早熟类型 ( 5 2一 9 0天 ) 2 3 1
份 (占 2 8 . 6肠 ) , 晚熟类型 ( 10 0天 以上 ) 27 份 (占 5 . 6肠 ) 。 从不同省 (区 ) 份来看 ,
山 西省裸燕麦品种资源的熟性基因最为丰富 , 生育天数少于 85 天的品种资源全国仅有 36
份 , 山西省拥有 17 份 (占47 . 2肠 ) , 而且拥有 9 6 . 3肠晚熟类型的品种资源 。
皮燕麦品种的熟性资源尤为丰富 , 平均生育天数为 8 . 8 士 10 . 9 ( 64 一 10 4) 天 (n ~
63 1)
, 比裸燕麦的平均生育天数早熟 5 . 7天 , 以中熟类型为主 , 有 2 97 份 (占 47 . 1 % )
品种间生育天数相差 40 天 。 极早熟类型 68 份 (占皮燕麦品种资源的 10 . 7肠 ) , 尤其是青
悔省品种资源 , 全部 ( 42 份 ) 均为极早熟类型 , 占全国极早熟类型总数的 61 . 8肠 。 早熟
类型 25 9份 (占41 . 1肠 ) , 晚熟 类型 7 份 (占 1 . 1肠 ) 。
据性状间相关性测定 : 在呼市夏筱麦区自然条件下 , 由于受夏季干热的影响 , 裸燕
麦的生育天数在 8 3一 98 天范围内与产量 (主穗粒重 ) 呈高度负 相 关 , r 二 一。 . 8 93 (t =
2
.
8 18 ) , 但是熟性与籽实品质之间存在正相关 , 蛋 白质浓度在 16 . 5一 19 . 5肠范围内 r -
心 . 8 10 ( t = 2 . 5 17 ) , 脂肪浓度在 5 。 5一 7 . 5肠范围内 r = 0 . 9 7 6 ( t = 4 . 4 5 7 ) , 亚油 酸 浓
度在 4 0 . 0一 4 8 . 0 肠范围内 r = o 。 2 30 ( t一 0 . 4 0 9 ) 。
总之 , 皮 、 裸燕麦不是低产作物 , 它们的增产潜力很大 。 裸燕麦起源于我国 , 由中
国半野生燕麦演变进化而来 。 在几千年 自然与人工选择下 , 它们不仅是个种群 , 具有一
整套二、 四 、 六倍体裸燕麦三个种 , 而且是个非常丰富的产量性状 、 籽实品质、 抗逆性
与熟性基因库 。 在全国皮 、 裸燕麦品种资源 中 , 丰产资源多数集中山西省 , 该省品种资
源还具有丰富的花稍抗原与熟性基因库。 高蛋 白裸燕麦品种资源主要集中在青海省 , 该省
还拥有丰富的极早熟基因库 。 高脂肪裸燕麦品种资源主要集中在云贵川高原各省 ( 区 ) 。 高
亚油酸品种资源主要集中在新疆 自治区 , 该区还拥有丰富的抗蚜虫 、 抗黄矮病与坚黑穗
病基因库 。 国内品种资源的抗倒伏力均较差 , 但是 国外资源较强 。 所以通过皮、 裸燕麦
种间杂交育种途径 , 掌握主要性状的遗传动态 , 可以选 育出丰产 、 优质 、 抗 逆 的 新 品
.种 。
主要参考文献
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4 0 0一 4 0 2
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A妙.八èě犷人è钾味奋v7《河北农业科技》 1 9 8 6 年征仃启事
《河北农业科技》是由河北省农业厅 、 河北省农林科学院主办的综合性农业科 技
刊物 。 目的是更好地普及推广农业科学技术 , 使之尽快变为生产力 。 主要刊登农 、
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