《Frontiers in Plant Science》：Stay-green trait improves yield, quality, and feeding value of forage oats under contrasting eco-sowing systems
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本研究系统评估了持绿（Stay-green, SG）性状在燕麦（Avena sativa L.）生产中的综合效益。通过对比常规品种（QINGYAN 3, CK）与其SG突变体在青海湟中（高海拔冷凉，春播）和云南元谋（亚热带干热，秋播）两地连续两年（2023-2024）的表现，发现SG基因型能显著提高生物量、籽粒产量及淀粉、蛋白质、脂肪含量，同时降低酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF），提升干物质采食量（DMI）、可消化干物质（DDM）、总可消化养分（TDN）、相对饲用价值（RFV）和相对饲草质量（RFQ）等饲用价值指标。研究采用线性混合模型（LMM）、逼近理想解排序法（TOPSIS）和层次分析法（AHP）进行综合评价，证实SG性状能协同提高产量与品质，为针对不同生态区选育高产优质燕麦种质提供了科学依据。
引言
燕麦（Avena sativa L.）作为一种重要的粮饲兼用作物，其产量和品质受基因型、环境条件及播种制度共同影响。持绿（Stay-green, SG）性状通过延缓叶片衰老、维持光合能力，具有提升作物产量和饲草品质的潜力，但在燕麦中的系统性评价仍较有限。全球气候变化对燕麦生产的稳定性构成挑战，尤其在气候多变的青藏高原和金沙江干热河谷等地区。本研究旨在通过多环境、多性状综合评价，阐明SG性状对燕麦生产性能的贡献，并为不同生态区燕麦生产管理提供策略。
材料与方法
试验在青海省湟中区（高海拔冷凉，春播）和云南省元谋县（亚热带干热河谷，秋播）进行，为期两年（2023-2024）。供试材料为对照品种青燕3号（CK）及其SG突变体（SG）。采用随机区组设计，测定生物量、籽粒产量、营养组分（淀粉、蛋白质、脂肪、ADF、NDF等）及饲用价值指标（DMI、DDM、TDN、RFV、RFQ）。数据分析采用线性混合模型（LMM）、TOPSIS法和AHP法进行基因型、环境互作及综合评价。
结果
3.1 生物量、产量及籽粒性状的多因素分析
SG基因型在所有环境下均一致表现出比CK更高的单株鲜重、干重、鲜草产量、干草产量及籽粒产量。籽粒形态性状（粒长、粒宽、粒厚、千粒重）也显示SG优势。三因素方差分析表明，基因型和地点是影响产量性状的主要因素。
3.2 饲草营养组分分析
SG基因型的淀粉、蛋白质、脂肪含量显著高于CK，而水溶性碳水化合物（WSC）含量因地点和年份存在差异。SG的ADF和NDF含量均低于CK，表明其纤维组分更低、可消化性更佳。矿物质元素（灰分、钠、钙、镁）含量也受基因型和环境显著影响。
3.3 饲草饲用价值评价
SG基因型在所有饲用价值指标（DMI、DDM、TDN、RFV、RFQ）上均显著优于CK。环境效应明显：湟中（HZ）点的饲用价值指标普遍高于元谋（YM）点，2023年的值高于2024年。
3.4 适应性与稳定性分析
通过变异系数（CV）和Wricke生态价（Wi）评估稳定性，发现SG基因型在多数产量和品质性状上表现更高且更稳定，尤其在元谋环境下。CK则在部分性状上表现出略高的稳定性。基因型与环境（G×E）互作分析显示SG具有更广的适应性。
3.5 基于TOPSIS法的综合评价
TOPSIS分析显示，SG基因型在元谋环境（2023和2024）下综合排名最高，其在关键农艺和营养性状（如千粒重、淀粉、蛋白质、籽粒产量）上表现优异。
3.6 基于AHP的综合评价
AHP分析进一步证实SG基因型的综合得分高于CK，其优势主要来源于产量和品质的高贡献，而CK在稳定性方面略有优势。
讨论
4.1 产量-品质权衡与持绿燕麦的优势
SG性状通过延缓衰老、维持光合作用，协同提高了燕麦的产量和营养品质，但SG基因型对环境变异更为敏感，存在产量-稳定性权衡。
4.2 不同生态播期系统中产量-品质分化的环境驱动因子
元谋秋播系统利于获得更高产量，而湟中春播系统则更利于提升品质（更高蛋白、脂肪，更低纤维）。两种系统形成了“高产”与“优质”的互补格局。
4.3 持绿性状在不同生态播期系统中的综合优势
SG基因型能充分利用不同环境特点，在元谋发挥产量优势，在湟中凸显品质优势，表现出广泛适应性。TOPSIS和AHP综合评价确认了其整体优越性。
4.4 展望
未来需开展更多点多年试验，深入解析SG性状的遗传生理基础，并制定针对不同生态区的品种精准布局策略。
结论
持绿（SG）燕麦基因型在产量、营养品质和饲用价值上均显著优于对照（CK），展现出高产与优质协同提升的优势。环境条件显著影响燕麦表现，形成“元谋高产、湟中优质”的互补模式。综合评价表明SG的综合性能主要受产量和品质驱动，为不同生态区燕麦品种选育和栽培管理提供了重要理论依据与实践指导。
