中加燕麦合作研究成果及应用途径分析

本文简要介绍了通过与加拿大农业部东方谷物与油料作物研究中心多年的中加燕麦合作研究,选育并认定了10个燕麦新品种,开展了燕麦复种燕麦栽培技术试验研究;通过项目的实施,建立了国家燕麦品种引进与示范推广基地、国家级燕麦标准化示范区,产生了一个地理标志保护产品,成立了一个燕麦工程技术研究机构,召开了一个国际燕麦学术研讨会,成功申报了一批项目、组建了一个燕麦合作研究团队,探索出了一个燕麦产业化模式,进一步促进了燕麦的国际交流与合作,分析了燕麦综合应用途径。     

施硒方式对燕麦产量和籽粒硒含量的影响

本试验在山西省朔州市山阴县对20个燕麦品种采取叶面喷施硒肥与土壤基施硒肥2种不同的施硒方式,探索施硒方式对燕麦产量和籽粒中硒含量的影响。以‘白燕1号’～‘白燕11号’、‘白燕13号’～‘白燕20号’、‘坝莜1号’20个品种燕麦为材料,采用随机区组试验,研究燕麦采取2种施硒方式对不同品种产量以及籽粒硒含量的影响。结果表明：（1）叶面喷施硒肥对燕麦的穗数、穗粒数、产量没有显著影响。但可以显著提升‘白燕11号’和‘白燕18号’燕麦品种的千粒重。（2）叶面喷施硒肥后,大部分品种籽粒中硒含量有显著提高,其中‘白燕5号’的籽粒中硒含量提升最显著(P<0.05),燕麦品种喷施硒肥后与CK对比,增幅为7.93%～830.01%。（3）土壤基施硒肥后,不同品种对于硒肥的反应不同。在低硒量下,‘白燕10号’产量上升最大(13.33%)。高硒量下,‘白燕7号’产量上升最大(9.28%)。‘白燕15号’和‘白燕20号’随着施硒量的增加,产量呈先上升后下降的趋势;在低硒量下,产量分别提升了4.99%、4.82%。在高硒量下,产量分别下降了6.41%、5.84%。（4）土壤基施硒肥后,大部分燕麦籽粒中硒含量...     

我国燕麦高效育种技术体系创建与应用

为解决我国燕麦育种面临的"育种技术单一、方法陈旧、周期长、优良品种少"问题,围绕燕麦育种核心环节进行技术创新研究。一方面,引进与利用国外燕麦资源。在引进300份加拿大种质资源基础上,培育了中加燕麦杂交后代材料9 000多份;另一方面,创新我国燕麦育种方法,创建高效育种技术体系。利用我国独有的显性和隐性核不育资源,解决燕麦四六倍体杂交不育难题,攻克裸燕麦花药单倍体育种技术屏障,创新带芒标记性状集成优选等4项关键技术,破解了燕麦杂交聚合慢、异源优质基因库缺乏、优良基因整合效率不高、抗病优质基因狭窄和优良标记性状难辩别等难题。目前我国燕麦荞麦研究团队成员育成省级以上审(认)定裸燕麦新品种48个、皮燕麦新品种12个,其中国审新品种6个,由过去单一的高产类型,发展形成了满足我国复杂种植生态环境对燕麦品种多元化和加工品种多样化需求。     

局部根区灌溉对裸燕麦光合特征曲线及叶绿素荧光特性的影响

为探讨局部根区不同灌溉方式下裸燕麦(Avena nuda L.)光合能力下降的生理机制,采用盆栽及渗水盘供水方法,比较了交替根区灌溉(APRI)、固定根区灌溉(FPRI)和常规灌溉(CTRI)下,裸燕麦旗叶相对叶绿素含量(SPAD值)、光合特征曲线及叶绿素荧光动力学特性的差异。与CTRI处理相比,局部根区灌溉(包括APRI和FPRI处理)降低了叶片SPAD值、净光合速率(P_n)和初始羧化速率(CE),但APRI处理未明显降低初始量子效率(α)、PSII最大量子效率(F_v/F_m)、PSII实际光化学效率(Ф_PSII)、电子传递效率(ETR)和光化学效率 (q_P)。在2种局部根区灌溉模式中,APRI较FPRI显著提高了叶片SPAD值(P<0.05),而且APRI的叶片最大净光合速率(P_max)、α、光饱和点(LSP)、光能利用率(LUE)、C_i/C_a、CE、CO₂饱和点(C_i,sat)、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、Ф_PSII、ETR、q_P和非光化学效率(NPQ)均高于FPRI。APRI和FPRI的光合速率降低与气孔因素有关,FPRI光合速率降低还与PSII结构损伤有关;局部根区灌溉提高了裸燕麦干旱胁迫逆境下的耐受能力,APRI有利于保持更高的光合速率。     

东北地区西部不同燕麦带状间作模式的产量及氮素吸收效应

为给东北地区西部种植模式优化提供可行的带状间作组合,于2014-2015年,在吉林省白城市开展了连续两年的大田试验,研究了燕麦//玉米、燕麦//向日葵及燕麦//绿豆三种带状间作模式的产量及氮素吸收效应。结果表明,三种间作模式均具有显著的产量优势及较高的氮素吸收效率,土地当量比(LER)及氮素吸收当量比(NER)均大于1,燕麦//向日葵带状间作的LER及NER分别为1.23~1.38、1.29~1.44,两年内均为最高。燕麦//向日葵间作中,两种作物的边行产量均显著高于单作及内行,对间作燕麦、向日葵产量的贡献率分别为44.2%~45.1%、69.9%~70.8%,具有显著的边行优势。综合分析认为,燕麦//向日葵带状间作在东北地区西部具备一定的推广应用价值。     

苦荞农艺性状遗传多样性分析及综合评价

为了对苦荞品种在吉林西部地区的高效利用提供理论依据,2021年在白城种植了从国内多地引进的20份苦荞品种,并对其13个农艺性状进行主成分分析和聚类分析。结果表明,13个农艺性状的变异系数为6.19%～45.38%,具有丰富的遗传多样性。由主成分分析结果可知,20份苦荞品种的13个表型性状指标转化为4个综合指标,累计贡献率达86.919%,根据主成分表型性状的特征向量,可将其称为粒型因子、籽粒质量因子、株型因子、产量因子。聚类分析表明,20份苦荞品种可划分为株高较高、株粒数和株粒质量较低的长粒形苦荞品种,株高较矮、株粒数和株粒质量较高的苦荞品种,茎秆较粗、千粒质量大、株粒数和株粒质量较大的短粒形苦荞品种等3类。综合主成分分析和聚类分析,发现了高秆、矮秆、高产、大粒、粗秆、长粒形、短粒形的育种亲本材料以及生产上可直接利用的矮秆高产苦荞品种。     

燕麦氮吸收利用特性与适宜施氮量的定位研究

 【目的】明确燕麦对氮的吸收利用特性以及吉林白城地区适宜氮肥用量。【方法】以皮燕麦白燕7号和裸燕麦白燕2号为材料,通过设置5个氮肥梯度（0、30、60、90和120 kgN•hm-2）,定位研究了两种燕麦氮吸收利用与产量形成的氮肥效应。【结果】本试验条件下,施氮量越多,燕麦不同生育阶段的氮积累量、总氮积累量、穗部氮积累量、转移量和花后吸收量越多,各处理间差异显著。氮素阶段吸收比例在低氮处理有苗期提高、灌浆后期降低的趋势,花前氮素转移率则表现为随施氮量增加先升高后降低。氮肥表观利用率、氮肥农学效率随施氮量的增加而降低。氮收获指数以中低施肥处理最高,不施肥或最高施氮处理最低。氮生理利用效率存在极显著的年际间差异,年份与品种互作效应显著。氮肥显著影响燕麦产量（P＜0.05）,两种燕麦籽粒产量均随施氮水平的提高而增加,但90和120 kgN•hm-2处理间差异不显著;获得最高产量的氮肥用量有随定位时间的延长而增大的趋势。【结论】施氮量显著影响燕麦对氮素的吸收与利用特性,品种间有差异,白燕7号较白燕2号对氮反应更敏感。4年的定位结果看,吉林白城地区氮肥用量90 kgN•hm-2可以实现燕麦高产高效生产。     

燕麦光周期不敏感基因的分子标记

为了寻找燕麦光周期不敏感基因的分子标记,本研究采用SSR及AFLP标记对来自加拿大和中国的22份燕麦材料进行了DNA指纹分析及光周期不敏感基因的分子标记研究。结果表明,所选6对燕麦SSR引物中有3对扩增出多态性高的条带,通过带型分析可以将所研究的多数燕麦品种区分开,所选的10对大麦SSR引物和4对小麦SSR引物在22个燕麦品种中多态性不高,不能将不同燕麦品种区分开来。同时利用AFLP标记对其中5个不同熟期的燕麦材料进行了分析,64对AFLP引物组合经选扩共获得18 240个条带,平均57条/引物组合。统计分析AFLP图谱,获得品种特异条带20条,可将各燕麦品种区分开。此外获得光周期不敏感燕麦品种特异条带2条,可作为燕麦光周期不敏感基因的相关分子标记。