五個野生稻種質(zhì)的生殖特性分析

張忠仙

摘 要 對5個野生稻品種的結(jié)實率、花粉類型、可育花粉率及裂藥性進行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，兩種套袋方法對野生稻品種結(jié)實率的影響存在一定差異，其中元江普通野生稻存在極顯著差異（P<0.01），IRGC8056（P-104）存在顯著差異（P<0.05）；5個野生稻品種的花粉類型和可育花粉率也不相同，西雙版納藥用野生稻花粉類型以圓敗為主，元江普通野生稻花粉類型以正常為主，尼泊爾多年生普通野生稻花粉類型正常、染敗、圓敗各占1/3，IRGC 8056花粉類型以染敗為主，IRGC 105143花粉類型以圓敗為主，元江普通野生稻的可育花粉率平均為80.04%，別的品種可育花粉率很低或出現(xiàn)敗育；5個野生稻品種的裂藥指數(shù)也有所不同，裂藥指數(shù)高的達4.8，低的只有2.6。

關(guān)鍵詞 野生稻；生殖特性；結(jié)實率；花粉育性；裂藥性

中圖分類號：S511 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2016）06--02

野生稻共有20個種，中國迄今發(fā)現(xiàn)的野生稻主要有3種：普通野生稻、藥用野生稻和疣粒野生稻[1]。它有很多優(yōu)良特性，如特強的耐寒性、高的抗病蟲性、優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)含量高等，是我國水稻育種研究的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。利用野生稻作親本，將它們的優(yōu)良習(xí)性引入栽培稻，廣泛用于水稻常規(guī)育種和雜交育種中，是世界水稻科研工作者進行水稻抗病蟲害抗性和不良環(huán)境耐受性育種的努力方向，這將對世界不良土壤的開發(fā)利用，促進世界稻谷生產(chǎn)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)科學(xué)的進步發(fā)揮重要作用。本課題從生殖特性方面研究國際水稻所引進的普通野生稻、尼泊爾多年生普通野生稻、元江普通野生稻、西雙版納藥用野生稻，分析比較它們間的差異，從而發(fā)掘有利的野生稻種質(zhì)資源，為合理利用野生稻的種質(zhì)資源奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

國際水稻所引進的普通野生稻（IRGC 8056、IRGC 105143）、尼泊爾多年生普通野生稻、元江普通野生稻和西雙版納藥用野生稻，共計5份。

1.2 方法

1.2.1 結(jié)實率調(diào)查

方法1：用硫酸紙紙袋對野生稻套袋，進行單株隔離授粉，成熟時考種，統(tǒng)計結(jié)實率。方法2：用尼龍網(wǎng)袋套住單株，讓野生稻處于開放狀態(tài)授粉。成熟時考種，統(tǒng)計結(jié)實率。

1.2.2 花粉育性的觀察

在抽穗時，取花藥伸到頂部的穎花放入到卡諾固定液中固定保存，觀察時取出，用50%乙醇沖洗2次，復(fù)水后，取花藥中的花粉用2%I2-KI溶液染色，在普通光學(xué)顯微鏡下用10×16倍鏡觀察，并計算可育和敗育花粉的百分率。

1.2.3 裂藥性

在開花后20 min左右，參照張志勝等[2]的方法，用放大鏡觀察花藥的裂開情況，按照5級分類法計算裂藥指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 野生稻結(jié)實率的研究

從表1可看出兩種套袋方法所得結(jié)實率存在明顯差異，普通野生稻方法2所得的結(jié)實率明顯高于方法1，而藥用野生稻方法2所得的結(jié)實率低于方法1。普通野生稻中元江普通野生稻對兩種套袋方法所得的結(jié)實率存在極顯著差異（P<0.01），IRGC 8056對兩種套袋方法所得結(jié)實率存在顯著差異（P<0.05）。從結(jié)實率變異系數(shù)看方法2（除尼泊爾多年生普通野生稻外），其他的變異系數(shù)均小于方法1。說明套袋或套袋的質(zhì)量與結(jié)實率關(guān)系很大，影響結(jié)實率高低，導(dǎo)致單株之間差異大；而開放型套袋對結(jié)實率影響較小，單株間差異不明顯。

2.2 野生稻花粉育性研究

2.2.1 不同野生稻花粉類型研究

從圖1可看出，西雙版納藥用野生稻花粉類型主要以圓敗為主，占92.03%，典敗占7.97%，而正常和染敗花粉粒則為0；尼泊爾多年生普通野生稻花粉類型正常、染敗、圓敗各占1/3，其中正常的花粉粒占35.56%，染敗占32.91%，圓敗占31.27%，典敗為0.25%；元江普通野生稻花粉類型以正?；ǚ哿橹?，占85.99%，其次是圓敗占11.3%，染敗為1.59%，典敗為1.11%；IRGC 8056以染敗花粉為主，占52.52%，正常的花粉粒為30.43%，圓敗為16.51%，典敗僅占0.54%；IRGC 105143以圓敗為主，占63.47%，其次是典敗占33.51%，正常的花粉粒為2.69%，染敗為0.34%。說明各野生稻花粉類型各異，表現(xiàn)多樣。

2.2.2 不同野生稻可育花粉率的研究

對不同野生稻可育花粉率的研究得，元江普通野生稻可育花粉率最高，平均為80.04%，變幅為73.20%～95.60%，且變異系數(shù)小為6.15%，說明元江普通野生稻單株間可育花粉率差異較小，單株穩(wěn)定。IRGC 8056可育花粉率平均為26.89%，最高為53.57%，最低為11.24%，變異系數(shù)為45.21%，說明IRGC 8056單株間有差異。IRGC 105143可育花粉率平均為2.07%，最高為41.03%，最低為0，變異系數(shù)高達364.24%，說明IRGC 105143單株間差異較大，可育花粉率表現(xiàn)復(fù)雜的多樣性。尼泊爾多年生普通野生稻可育花粉率平均為31.33%，變異系數(shù)為90.85%，變幅在0～96.67%，說明尼泊爾多年生普通野生稻單株間差異較大。西雙版納藥用野生稻可育花粉率為零，表現(xiàn)敗育。

圖1 花粉育性類型

2.3 野生稻裂藥性研究

從表2可以看出，藥用野生稻的平均裂藥指數(shù)為4.8，變異系數(shù)為9.32%，且變幅在4～5；尼泊爾多年生野生稻的平均裂藥指數(shù)為4.2，變異系數(shù)為10.65%，變幅早4～5；IRGC 8056平均裂藥指數(shù)為4.4，變異系數(shù)為12.45%，變幅也在4～5，說明這3個品種裂藥正常（裂藥指數(shù)在4.0～5.0以上）；而元江普通野生稻的裂藥指數(shù)為2.6，變異系數(shù)為21.07%，且變幅只在2～3；IRGC 105143的平均裂藥指數(shù)為2.8，變異系數(shù)為15.97%，變幅也在2～3；說明這兩個品種散粉差。

3 結(jié)論與討論

結(jié)實率是反映植物是否正常繁衍后代的重要指標。本文采用2種方法（尼龍袋、硫酸紙袋）對5種野生稻結(jié)實率進行研究得，多數(shù)野生稻結(jié)實率偏低，如果通過種子繁殖可能存在一定障礙；發(fā)現(xiàn)紙袋套袋明顯低于尼龍網(wǎng)開放套袋，說明野生稻自交結(jié)實能力低，而異交結(jié)實力強。變異系數(shù)的大小，反映植物是否穩(wěn)定的依據(jù)，本文從結(jié)實率、花粉可育度的變異系數(shù)研究中發(fā)現(xiàn)，各品種表現(xiàn)不同變異系數(shù)，說明各野生稻品種單株差異大，表現(xiàn)復(fù)雜的多樣性。

從花粉類型研究可知，花粉類型各野生稻存在差異，即使是含有AA基因組的普通野生稻間花粉類型也表現(xiàn)出多樣性。西雙版納藥用野生稻花粉類型以圓敗為主，元江普通野生稻以正常為主，尼泊爾多年生普通野生稻花粉類型正常、染敗、圓敗各占1/3，IRGC 8056以染敗為主，IRGC 105143以圓敗為主。

野生稻裂藥性研究表明，各野生稻間裂藥性存在差異，表現(xiàn)復(fù)雜的多樣性，結(jié)合裂藥性與結(jié)實率、花粉育性研究發(fā)現(xiàn)，裂藥性大的，花粉可育度、結(jié)實率變異也大，是由于裂藥性大有利于異交，使野生稻間、野生稻與栽培稻間的串粉概率增大，從而導(dǎo)致變異增大。

西雙版納藥用野生稻花粉類型以圓敗為主，占92.03%，而正?；ǚ哿：腿緮』ǚ哿t為0，從花粉角度考慮為敗育類型，但套袋結(jié)實率為42.44%，開放結(jié)實率37.79%，存在明顯的不符，是否為串粉或取樣的問題有待于研究。

參考文獻

[1]廣東農(nóng)林學(xué)院農(nóng)學(xué)系.我國野生稻的種類及其地理分布[J].遺傳學(xué)報，1975，2（1）：31-36.

[2]張志勝，馮九煥，盧永根，等.水稻臺中65與其花粉不育近等基因系的雜種F1的裂藥性研究[J].熱帶亞熱帶植物學(xué)報，2004，12（6）：521-527.

（責任編輯：劉昀）