作物杂志,2026, 第1期: 167–174 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.01.021

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

野生和栽培燕麦灌浆过程的光合特性与农艺性状研究

朱柃羽1(), 杨乔惠1, 刘亦迅1, 袁健2, 王名花2, 向达兵1, 邹亮1, 王俊珍3(), 范昱1()   

  1. 1成都大学食品与生物工程学院/农业农村部杂粮加工重点实验室/四川省杂粮产业化工程技术研究中心,610106,四川成都
    2西昌华富健生物科技有限公司,615000,四川西昌
    3凉山彝族自治州农业科学研究院,615000,四川西昌
  • 收稿日期:2024-10-09 修回日期:2024-12-10 出版日期:2026-02-15 发布日期:2026-02-10
  • 通讯作者: 范昱,研究方向为荞麦和燕麦关键性状形成机理,E-mail:fandavi@163.com;王俊珍为共同通信作者,研究方向为燕麦的栽培生理,E-mail:wangjunzhen108@163.com
  • 作者简介:朱柃羽,研究方向为燕麦种质资源筛选,E-mail:1104384372@qq.com
  • 基金资助:
    成都大学人才引进项目(2081923007);西昌市2023年度科技计划项目(2401258);横向技术开发(委托)项目(2402188);横向技术开发(委托)项目(2402033);国家燕麦荞麦产业技术体系(CARS-07-B-1);四川麦类创新团队项目(SCCXTD- 2024-11);国家现代农业体系四川省杂粮创新团队;四川省杰出青年科技项目(2024NSFJQ0058)

Photosynthetic Characteristics and Agronomic Traits of Wild and Cultivated Oats during Filling Process

Zhu Lingyu1(), Yang Qiaohui1, Liu Yixun1, Yuan Jian2, Wang Minghua2, Xiang Dabing1, Zou Liang1, Wang Junzhen3(), Fan Yu1()   

  1. 1College of Food and Biological Engineering, Chengdu University / Key Laboratory of Coarse Cereal Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs / Sichuan Engineering & Technology Research Center of Coarse Cereal Industrialization, Chengdu 610106, Sichuan, China
    2Xichang Huafujian Biotechnology Co., Ltd., Xichang 615000, Sichuan, China
    3Liangshan Yi Autonomous Prefecture Agricultural Science Research Institute, Xichang 615000, Sichuan, China
  • Received:2024-10-09 Revised:2024-12-10 Online:2026-02-15 Published:2026-02-10

摘要:

以野生燕麦和栽培燕麦为研究对象,采用野生群体材料Atl-03、Atl-05、Atl-06、Atl-08、Atl-11和栽培群体材料ITAO-32、ITAO-36、ITAO-38、ITAO-49、ITAO-50进行试验,于抽穗期、灌浆前期、灌浆后期和成熟期分别测定净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和叶绿素相对含量(SPAD值)等光合参数,以及株高、穗长、分蘖总数、千粒重和平均种子表面积等农艺性状。结果表明,野生燕麦和栽培燕麦的光合特性存在显著差异,野生燕麦的变异系数高于栽培燕麦,但栽培燕麦的光合性能更强且更稳定。此外,野生燕麦和栽培燕麦在农艺性状上也存在显著差异。相关性分析表明,净光合速率、旗叶面积和SPAD值均与千粒重呈显著正相关。野生群体中,Atl-11的光合特性和农艺性状最优;栽培群体中,ITAO-36的光合特性和农艺性状最优,二者均可作为优良种质资源。

关键词: 野生燕麦, 栽培燕麦, 光合特性, 农艺性状

Abstract:

Using wild oats and cultivated oats as research subjects, an experiment was conducted using wild population materials (Atl-03, Atl-05, Atl-06, Atl-08, Atl-11) and cultivated population materials (ITAO-32, ITAO-36, ITAO-38, ITAO-49, ITAO-50). Photosynthetic parameters including net photosynthetic rate, stomatal conductance, intercellular CO2 concentration, transpiration rate, and relative chlorophyll content (SPAD value), as well as agronomic traits such as plant height, panicle length, total tiller number, 1000-grain weight, and mean surface area of seed, were measured at heading stage, early grain-filling stage, late grain-filling stage, and maturity, respectively. The results showed there were significant differences in photosynthetic characteristics between wild oats and cultivated oats. The coefficients of variation of wild oats were higher than those of cultivated oats, but cultivated oats exhibited stronger and more stable photosynthetic performance. Furthermore, significant differences were also observed in agronomic traits between wild oats and cultivated oats. Correlation analysis indicated that net photosynthetic rate, flag leaf area, and SPAD value were all significantly positively correlated with 1000-grain weight. Among the wild populations, Atl-11 exhibited the optimal photosynthetic characteristics and agronomic traits; among the cultivated populations, ITAO-36 showed the optimal photosynthetic characteristics and agronomic traits, and both can serve as excellent germplasm resources.

Key words: Wild oat, Cultivated oat, Photosynthetic characteristics, Agronomic traits

表1

不同燕麦材料光合特性参数差异分析

时期
Stage
材料
Material
SPAD值
SPAD value
旗叶面积
Flag leaf area (mm2)
Tr
[mmol/(m2·s)]
Gs
[mmol/(m2·s)]
Pn
[μmol CO2/(m2·s)]
Ci
(μmol/mol)
抽穗期
Heading
Atl-03 44.39±2.03c 21.59±0.99e 6.50±0.30de 123.18±5.63e 6.41±0.29e 284.09±12.99d
Atl-05 47.51±1.23bc 27.82±0.72cd 5.95±0.15de 101.82±2.64e 4.56±0.12f 348.02±9.04abc
Atl-06 47.93±1.22bc 25.93±0.66cde 5.37±0.14e 126.62±3.21e 4.96±0.13ef 397.21±10.09a
Atl-08 55.09±0.99ab 29.06±0.52c 11.30±0.20ab 535.23±9.63a 9.63±0.10d 386.78±6.96a
Atl-11 53.19±2.06ab 23.39±0.91de 9.05±0.35c 179.59±6.95d 10.52±0.41cd 303.15±11.74cd
ITAO-32 55.71±1.58a 43.65±1.24a 10.38±0.30b 454.26±12.91b 16.24±0.46a 358.81±10.19ab
ITAO-36 57.14±1.93a 43.31±1.46a 10.15±0.34bc 450.12±15.19b 14.17±0.48b 383.97±12.96a
ITAO-38 54.52±0.94ab 44.44±0.77a 6.93±0.12de 254.19±4.39c 12.04±0.21c 354.52±6.12ab
ITAO-49 54.99±1.85ab 41.25±1.39a 12.43±0.42ab 541.20±18.19a 15.13±0.51ab 367.60±12.36a
ITAO-50 53.73±0.98ab 36.32±0.66b 5.35±0.10e 150.46±2.75de 10.25±0.19d 312.47±5.72bcd
灌浆前期
Early grain-filling
Atl-03 49.07±2.24c 36.81±1.68cd 6.19±0.28b 108.29±4.95cd 5.48±0.25c 279.32±12.77c
Atl-05 55.13±1.43abc 33.61±0.87d 4.93±0.13c 84.61±2.20e 3.53±0.09d 330.21±8.58b
Atl-06 50.10±1.27bc 26.74±0.68e 3.84±0.10d 123.52±3.14c 3.00±0.08d 394.99±10.03a
Atl-08 63.04±1.13a 27.25±0.49e 5.06±0.09c 106.92±1.92cd 4.89±0.14c 280.37±5.05c
Atl-11 58.04±2.25ab 42.76±1.66bc 7.80±0.30a 161.44±6.25b 3.62±0.19d 284.02±11.00c
ITAO-32 59.88±1.70a 47.16±1.34ab 4.90±0.14c 101.99±2.90de 9.74±0.28a 234.48±6.66d
ITAO-36 63.68±2.15a 48.28±1.63ab 7.50±0.25a 186.20±6.28a 9.54±0.32a 319.92±10.80bc
ITAO-38 60.47±1.04a 50.00±0.86a 4.99±0.09c 106.08±1.83cd 7.68±0.13b 281.38±4.86c
ITAO-49 61.31±2.06a 43.10±1.45bc 7.58±0.25a 186.18±6.26a 10.03±0.34a 302.14±10.16bc
ITAO-50 61.58±1.13a 47.66±0.87ab 4.90±0.09c 95.42±1.75de 5.66±0.10c 299.36±5.48bc
灌浆后期
Late grain-filling
Atl-03 46.49±2.13b 40.02±0.21c 3.95±0.18bc 86.37±3.95bc 1.39±0.19de 322.28±14.74cd
Atl-05 52.36±1.36ab 42.31±1.56c 3.20±0.08def 79.81±2.07cd 1.75±0.02cd 431.56±11.21a
Atl-06 46.08±1.17b 33.30±0.85d 3.38±0.09cdef 68.90±1.75de 2.38±0.06bc 319.58±8.11cd
Atl-08 60.03±1.08a 28.69±0.52d 2.94±0.05ef 70.77±1.27de 1.05±0.02e 381.85±6.87ab
Atl-11 53.59±2.08ab 39.99±0.49c 3.42±0.13cde 92.64±3.59b 1.89±0.24cd 358.32±13.88bc
ITAO-32 55.48±1.58a 58.87±1.67a 4.18±0.12b 79.87±2.27cd 5.71±0.16a 285.91±8.12d
ITAO-36 57.97±1.96a 58.82±1.99a 6.57±0.22a 113.80±3.84a 5.31±0.18a 339.31±11.45bc
ITAO-38 56.23±0.97a 64.50±1.11a 2.80±0.05f 64.58±1.11ef 2.33±0.04bc 376.19±6.49b
ITAO-49 57.77±1.94a 51.55±1.73b 3.13±0.11def 54.08±1.82f 2.27±0.08bc 342.36±11.51bc
ITAO-50 53.68±0.98ab 64.07±1.17a 3.66±0.07bcd 89.69±1.64bc 2.89±0.05b 390.96±7.15ab
成熟期
Maturity
Atl-03 27.78±1.27f 45.09±0.78cd 3.87±0.18a 82.43±3.77a 1.30±0.16de 350.30±16.02bcd
Atl-05 33.78±0.88de 46.10±1.74cd 1.86±0.05ef 43.76±1.14de 1.62±0.05cde 430.29±11.18a
Atl-06 21.96±0.56g 35.73±0.92de 1.42±0.04fg 28.16±0.72fg 2.17±0.06bc 337.32±8.56cd
Atl-08 39.78±0.72bc 30.77±0.33e 1.32±0.02g 25.53±0.46g 0.96±0.03e 392.50±7.07ab
Atl-11 42.93±1.66ab 42.91±0.39d 2.29±0.09de 61.01±2.36c 1.77±0.22cd 314.15±12.17cd
ITAO-32 47.02±1.34a 65.82±3.25ab 3.23±0.09b 77.82±2.21ab 5.22±0.14a 314.13±8.92cd
ITAO-36 36.41±1.23cd 63.19±3.15ab 3.45±0.12ab 72.78±2.46ab 5.07±0.26a 364.36±12.30bc
ITAO-38 30.63±0.53ef 69.03±1.80a 2.04±0.04e 37.11±0.64ef 2.22±0.09bc 312.01±5.39d
ITAO-49 48.18±1.62a 55.11±3.80bc 3.05±0.10bc 70.47±2.37bc 2.12±0.08bc 348.60±11.72bcd
ITAO-50 25.66±0.47fg 68.64±3.60a 2.65±0.05cd 49.23±0.90d 2.76±0.08b 313.07±5.73cd

表2

野生群体与栽培群体的光合特性差异分析

时期
Stage
群体
Population
指标
Index
SPAD值
SPAD value
旗叶面积
Flag leaf area (mm2)
Tr
[mmol/(m2·s)]
Gs
[mmol/(m2·s)]
Pn
[μmol CO2/(m2·s)]
Ci
(μmol/mol)
抽穗期
Heading
野生 平均值 49.6±1.2b 25.6±0.8b 7.6±0.6a 213.3±43.6b 7.2±0.7b 343.9±12.5a
范围 41.2~56.7 20.0~29.7 5.1~11.6 99.2~547.5 4.4~11.2 263.6~414.2
变异系数CV (%) 9.4 12.0 30.5 79.2 35.2 14.1
栽培 平均值 55.2±0.7a 41.8±0.9a 9.1±0.7a 370.1±38.9a 13.6±0.6a 355.5±7.4a
范围 51.7~61.0 35.5~46.2 5.2~13.1 147.0~571.2 10.0~16.9 305.3~409.8
变异系数CV (%) 4.6 8.3 29.6 40.7 17.0 8.0
灌浆前期
Early grain-filling
野生 平均值 55.1±1.5b 33.4±1.7b 5.6±0.4a 117.0±7.0a 4.1±0.3b 313.8±12.6a
范围 45.5~64.5 25.5~45.6 3.7~8.3 82.4~172.1 2.9~6.0 259.2~411.8
变异系数CV (%) 10.7 19.4 25.5 23.1 24.1 15.5
栽培 平均值 61.4±0.7a 47.2±0.8a 6.0±0.4a 135.2±11.3a 8.5±0.5a 287.5±8.4a
范围 56.6~68.0 40.5~51.5 4.6~8.0 93.2~196.5 5.5~10.6 221.5~341.5
变异系数CV (%) 4.6 6.4 22.6 32.3 20.5 11.3
灌浆后期
Late grain-filling
野生 平均值 51.7±1.5b 36.9±1.4b 3.4±0.1a 79.7±2.6a 1.7±0.1b 362.7±11.9a
范围 43.1~61.4 27.7~43.9 2.8~4.3 65.8~98.8 1.0~2.5 299.1~454.0
变异系数CV (%) 11.3 14.7 11.3 12.8 30.2 12.7
栽培 平均值 56.2±0.7a 59.6±1.4a 4.1±0.4a 80.4±5.6a 3.7±0.4a 347.0±10.3a
范围 52.4~61.9 48.4~64.9 2.7~7.0 50.8~121.5 2.1~5.9 270.1~405.1
变异系数CV (%) 5.0 9.0 34.3 27.0 42.1 11.5
成熟期
Maturity
野生 平均值 33.3±2.1a 40.1±1.6b 2.2±0.3b 48.2±5.8a 1.6±0.1b 364.9±11.9a
范围 21.0~45.8 30.2~49.1 1.3~4.2 24.6~89.4 0.9~2.2 292.8~452.6
变异系数CV (%) 24.4 15.7 44.9 46.2 29.7 12.6
栽培 平均值 37.6±2.4a 64.4±1.8a 2.9±0.1a 61.5±4.2a 3.5±0.4a 330.4±6.8b
范围 25.1~50.9 48.9~75.7 2.0~3.7 35.9~80.9 2.0~5.5 296.8~388.9
变异系数CV (%) 24.8 11.0 18.3 26.7 41.5 8.0

表3

不同燕麦材料的农艺性状

材料
Material
株高
Plant height
(cm)
穗长
Panicle length
(cm)
分蘖总数
Total tiller
number
千粒重
1000-grain
weight (g)
平均种子表面积
Mean surface area
of seed (mm2)
平均种子周长
Mean seed
circumference (mm)
平均种子长
Mean seed
length (mm)
平均种子宽
Mean seed
width (mm)
Atl-03 133.6±5.1cd 43.9±3.9a 24.7±2.0ab 10.9±0.0e 13.7±0.0c 22.8±0.0a 9.9±0.0a 2.1±0.0cd
Atl-05 169.9±3.9b 42.5±3.4a 27.0±1.2a 15.2±0.2cd 15.3±0.2b 20.5±0.2bc 9.0±0.1bc 2.1±0.0bcd
Atl-06 164.8±0.6b 35.5±1.0a 22.3±5.2abc 14.2±0.2d 14.0±0.2c 18.8±0.2ef 8.2±0.1de 2.2±0.0bcd
Atl-08 197.2±2.1a 41.1±10.5a 27.0±1.5a 11.8±0.1e 13.9±0.3c 21.7±0.1ab 9.5±0.1ab 2.1±0.0d
Atl-11 141.1±7.9c 36.7±3.5a 26.3±1.2ab 15.5±0.3c 15.3±0.3b 19.0±0.3def 8.2±0.1de 2.3±0.0abc
ITAO-32 139.7±0.8c 46.0±0.4a 16.7±0.3bcd 17.0±0.1b 15.9±0.1b 20.0±0.1cde 8.6±0.0cd 2.3±0.0ab
ITAO-36 135.9±2.4c 37.0±1.3a 14.0±2.0cd 23.1±0.1a 17.2±0.1a 20.3±0.1cd 8.7±0.1cd 2.4±0.0ab
ITAO-38 97.0±0.8e 39.2±4.0a 9.0±0.6d 15.2±0.4cd 14.1±0.3c 18.0±0.4f 7.8±0.2e 2.2±0.1abcd
ITAO-49 113.4±5.5de 39.8±4.2a 16.3±0.7bcd 16.7±0.3b 16.2±0.3ab 19.8±0.3cde 8.6±0.2cd 2.3±0.0abc
ITAO-50 120.7±6.8cd 28.0±3.0a 11.3±0.9d 14.6±0.2cd 16.2±0.3ab 20.5±0.3bc 8.9±0.2c 2.4±0.0a

图1

燕麦光合特性与农艺性状的相关性分析 HS:抽穗期;EGFS:灌浆前期;LGFS:灌浆后期;MS:成熟期;PH:株高;PL:穗长;TTN:分蘖总数;TKW:千粒重;MSAS:平均种子表面积;MSC:平均种子周长;MSL:平均种子长;MSW:平均种子宽。“*”表示在P < 0.05水平显著相关。

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