五個野生稻種質的生殖特性分析

張忠仙

摘 要 對5個野生稻品種的結實率、花粉類型、可育花粉率及裂藥性進行研究。結果發現，兩種套袋方法對野生稻品種結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敗育；5個野生稻品種的裂藥指數也有所不同，裂藥指數高的達4.8，低的只有2.6。

關鍵詞 野生稻；生殖特性；結實率；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，中國迄今發現的野生稻主要有3種：普通野生稻、藥用野生稻和疣粒野生稻[1]。它有很多優良特性，如特強的耐寒性、高的抗病蟲性、優質蛋白質含量高等，是我國水稻育種研究的重要物質基礎。利用野生稻作親本，將它們的優良習性引入栽培稻，廣泛用于水稻常規育種和雜交育種中，是世界水稻科研工作者進行水稻抗病蟲害抗性和不良環境耐受性育種的努力方向，這將對世界不良土壤的開發利用，促進世界稻谷生產的發展和農業科學的進步發揮重要作用。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，從而發掘有利的野生稻種質資源，為合理利用野生稻的種質資源奠定基礎。

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 結實率調查

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，統計結實率。方法2：用尼龍網袋套住單株，讓野生稻處于開放狀態授粉。成熟時考種，統計結實率。

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，復水后，取花藥中的花粉用2%I2-KI溶液染色，在普通光學顯微鏡下用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。

2 結果與分析

2.1 野生稻結實率的研究

從表1可看出兩種套袋方法所得結實率存在明顯差異，普通野生稻方法2所得的結實率明顯高于方法1，而藥用野生稻方法2所得的結實率低于方法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實率存在極顯著差異（P<0.01），IRGC 8056對兩種套袋方法所得結實率存在顯著差異（P<0.05）。從結實率變異系數看方法2（除尼泊爾多年生普通野生稻外），其他的變異系數均小于方法1。說明套袋或套袋的質量與結實率關系很大，影響結實率高低，導致單株之間差異大；而開放型套袋對結實率影響較小，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常花粉粒為主，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，變異系數高達364.24%，說明IRGC 105143單株間差異較大，可育花粉率表現復雜的多樣性。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為4.8，變異系數為9.32%，且變幅在4～5；尼泊爾多年生野生稻的平均裂藥指數為4.2，變異系數為10.65%，變幅早4～5；IRGC 8056平均裂藥指數為4.4，變異系數為12.45%，變幅也在4～5，說明這3個品種裂藥正常（裂藥指數在4.0～5.0以上）；而元江普通野生稻的裂藥指數為2.6，變異系數為21.07%，且變幅只在2～3；IRGC 105143的平均裂藥指數為2.8，變異系數為15.97%，變幅也在2～3；說明這兩個品種散粉差。

3 結論與討論

結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種野生稻結實率進行研究得，多數野生稻結實率偏低，如果通過種子繁殖可能存在一定障礙；發現紙袋套袋明顯低于尼龍網開放套袋，說明野生稻自交結實能力低，而異交結實力強。變異系數的大小，反映植物是否穩定的依據，本文從結實率、花粉可育度的變異系數研究中發現，各品種表現不同變異系數，說明各野生稻品種單株差異大，表現復雜的多樣性。

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，表現復雜的多樣性，結合裂藥性與結實率、花粉育性研究發現，裂藥性大的，花粉可育度、結實率變異也大，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%，而正常花粉粒和染敗花粉粒則為0，從花粉角度考慮為敗育類型，但套袋結實率為42.44%，開放結實率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]廣東農林學院農學系.我國野生稻的種類及其地理分布[J].遺傳學報，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].熱帶亞熱帶植物學報，2004，12（6）：521-527.

（責任編輯：劉昀）