（作物栽培学与耕作学专业论文）杂交稻不同节位再生稻源库关系研究.pdf

杂交稻不同节位再生稻源库关系研究 摘要 本研究共进行了品种比较、留桩高度、节插等三个试验。品种比较试验以培矮6 4 s e 3 2 、 培两优5 0 0 、培矮6 4 s b 5 2 、两优培九、康两优2 0 5 4 、陆1 8 s 5 3 1 5 9 、t 9 8 a 2 5 9 、3 1 6 a j l 8 0 为材料，研究了各组合的产量与产量构成、再生特性、源库特性等：留桩高度试验以培矮 6 4 s e 3 2 为材料，研究了留桩高度对不同节位腋芽再生力、再生季源库关系、头季根系活 力恢复以及再生根的发生的影响；节插试验以培矮6 4 s e 3 2 和培两优5 0 0 为材料，对比研 究了不同节位腋芽在母体与离体条件下的生育特性与再生率。主要结论如下： 1 供试8 个组合头季、再生季及两季总产均存在极显著差异。从再生季产量来看， 以陆1 8 s 5 3 1 5 9 最高，康两优2 0 5 4 居其次，培矮6 4 s b 5 2 居第三：从两季总产来看，培 矮6 4 s e 3 2 最高，培矮6 4 s b 5 2 、陆1 8 s 5 3 1 5 9 分别位于第二、三位。 2 再生稻产量构成因素与产量闻均里正相关，且有效穗数、每穗总粒数、结实率三 者与产量间的偏相关系数均达到了极显著水平；通径分析表明，对产量影响最大的是有效 穗数，其次是每穗总粒数、结实率。因此，通过提高每穗总粒数也可显著提高再生稻产量。 3 在再生稻品种选择上，应选生育期较长、总叶数较多、穗粒数中等、千粒重高、 l a i 较大且粒叶比适中的品种( 组合) 。提高头季稻成穗率有利于两季高产；在再生稻高 产栽培上，还应注意以下几点：适早适量施用促芽肥，适当提旱头季收割期，留高桩。 4 与主季稻相比，再生稻叶片数少，单苗叶面积小，粒时比大，其源库关系属增源 增产型。杂交稻再生稻以倒2 、3 两节为优势芽穗，两节产量贡献率在7 0 左右或更高。 各节位产量贡献率因留桩高度降低而表现出不同变化规律。在源库特性上，高节位再生稻 叶片数较少，单苗叶面积较小，粒叶比较大。 5 头季稻灌浆前期腋芽的营养状况对其再生率起决定性作用，且含氮量是主导因素； 灌浆末期茎鞘物质的积累与再生率关系不大，却与腋芽的生长发育关系密切；高节位腋芽 对茎鞘贮存物质的依赖性较低节位腋芽大。 6 再生稻根系由头季根系与再生根系组成，且以头季根系为主；再生根主要由低节 位再生苗产生。高留桩有利于头季根系活力的恢复与维持，低留桩有利于再生根的发生； 留桩1 0 c m 时，再生根可占到总根量的3 4 3 8 。 7 母体条件下，各节位腋芽再生率顺序为倒2 节 倒3 节 倒5 节 倒4 节，离体条件 下不一定有此规律，且各节位间差异变小。离体条件下单苗叶片数有所增加，且节位越低 增加越多。离体条件下各节位再生稻株高、穗长与每穗总粒数表现出随节位下降而增加的 明显规律，且各节位之间差异较母体条件下大。母体条件下，高节位腋芽对母茎营养物质 依赖性大，而低节位腋芽的发育受营养供应的限制较高节位腋芽大。 关键词：杂交稻；再生稻：不同节位；源库关系；再生率( 力) ；留桩高度；节插 s t u d i e so i ls o u r c e s i n kr e l a t i o no f r a t o o n i n g r i c e f r o md i f f e r e n tn o d e so f h y b r i d r i c e a b s t r a c t t h r e et e s t sw e y ec o n d u c t e di nt h i ss t u d y i nv a r i e t yp e r f o r m a n c et e s t ，p e i a i 6 4 s e 3 2 、 p e i l i a n g y o u 5 0 0 ，p e i a i 6 4 s b 5 2 、l i a n g y o u p e i j i u 、k a n g l i a n g y o u 2 0 5 4 、l u l 8 s 5 315 9 、 t 9 8 a 2 5 9a n d316 a 18 0w e r eu s e d ，t h ey i e l da n dy i e l dc o m p o n e n t s 、s p r o u t i n gp r o p e r t i e so f a x i l l a r yb u d sa n ds o u r c e s i n kp r o p e r t i e sw e r e s t u d i e d i ns t u b b l eh e i g h tt e s t ，p e i a i 6 4 s e 3 2w a s u s e d ，t h ee f f e c t so f s t u b b l eh e i g h to nt h er a t o o n i n ga b i l i t yo fa x i l l a r yb u df r o md i f f e r e n tn o d e s 、 s o u r c e s i n kr e l a t i o no f r a t o o n i n gr i c e 、t h er e c o v e r yo f r o o tv i g o ro f m a i nc r o pa n d t h eg r o w t ho f r a t o o n i n gr o o t sw e r es t u d i e d i nn o d e - c u t t a g et e s t ，p e i a i 6 4 s e 3 2 、p e i l i a n g y o u 5 0 0 w e r eu s e d ， t h eg r o w t ha n dd e v e l o p m e n t a lp r o p e r t i e sa n dr a t o o n i n ga b i l i t yo fa x i l i a r yb u d so fd i f f e r e n t n o d e si nv i t r oa n di nv i v ow e r es t u d i e d t h em a i nr e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： 1 s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c ea tt h e0 0 1l e v e le x i s t e dr e s p e c t i v e l yi ny i e l d so fm a i nc r o p ， r a t o o n i n gr i c ea n dt h ew h o l ey i e l db e t w e e n8 c o m b i n a t i o n s a sf o ry i e l do fr a t o o r f i n gr i c e ， l u l8 s 5 31 5 9w a sh i g h e s t ，k a n g l i a n g y o u 2 0 5 4w a ss e c o n da n dp e i a i 6 4 s b 5 2w a st h i r d a s f o rt h ew h o l ey i e l do f t w oc r o p s ，p e i a i 6 4 s e 3 2w a sh i g h e s t ，p e i a i 6 4 s b 5 2a n dl u l 8 s 5 3 1 5 9 w e r e2 n da n d3 r dr e s p e c t i v e l y 2p o s i t i v ec o r r e l a t i o ne x i s t e db e t w e e nt h ey i e l dc o m p o n e n t sw i t hy i e l di nr a t o o n i n gr i c e a n dc o e f f i c i e n to fp a r t i a lc o r r e l a t i o nb e t w e e nt h ee f f e c t i v et i l l e rn u m b e r , w h o l eg r a i n sp e r p a n i c l ea n ds e e d - s e t t i n gp e r c e n t a g ew i t hy i e l d w e r es i g n i f i c a n ta tt h eo 0 1l e v e l t h ep a t h a n a l y s i ss h o w e dt h a tt h ee f f e c to f t h ee f f e c t i v et i l l e ro ny i e l dw a sb i g g e s t i tw a sb i g g e r t h a nt h a t o fw h o l eg r a i n sp e rp a n i c l ea n ds e e d s e t t i n gp e r c e n t s oi tc a l ld i s t i n c t l yi m p r o v ey i e l do f r a t o o n i n g r i c eb y i m p r o v i n gg r a i n sp e rp a n i c l e 3 a b o u tt h ec h o i c eo f r a t o o n i n gr i c ev a r i e t y , w es h o u l dc h o o s et h ev a r i e t i e s ( c o m b i n a t i o n s ) w i t hl o n g e rg r o w d ad u r a t i o n ，m o r en u m b e ro fl e a v e s ，m i d d l eg r a i nn u m b e rp e rp a n i c l e h i 曲 10 0 0 一g r a i nw e i g h t h i g h e rl a ia n dm o d e r a t er a t i oo fg r a i nn u m b e rt ol e a fa r e a i n c r e a s eo f t i l l e r b e a r i n gp e r c e n ti sa d v a n t a g e o u st oe n h a n c i n g t h ey i e l do fm a i n c r o pa n dr a t o o n i n gr i c e i n a d d i t i o n ，i no r d e rt og a i nh i g hy i e l do fr a t o o n i n gr i c e ，w es h o u l dp a ya t t e n t i o nt of o l l o w i n g p o i n t s ：f e r t i l i z i n gt ou r g et h eg r o w t h o f a x i l l a r yb u d si na p p r o p r i a t es t a g e ，s h i f t i n gr e a p i n gs t a g e t oa na p p r o p r i a t ee a r l i e rt i m e ，l e a v i n gh i g hs t u b b l e 4 c o m p a r i n g t om a i nc r o p ，t h el e a fn u m b e ro f r a t o o n i n gc r o pw a sl e s s ，l e a fa r e ap e rc u l m w a ss m a l l e r , t h er a t i oo f g r a i nn u m b e r t ol e a fa r e aw a sb i g g e r t h et y p eo fs o u r c e s i n kr e l a t i o n o f r a t o o n i n gr i c eb e l o n g e dt ot h es o u r c e l i m i t e d t or a t o o n i n gr i c ef r o mh i g hs t u b b l e ，t h e2 n d a n d3 r dn o d ef r o m t o pw e r eo v e r w h e l m i n gt i l l e r s ，t h e i ry i e l dc o n t r i b u t i o np e r c e n tw a s a b o u to r 2 o v e r7 0 t h ec h a n g i n go fy i e l dc o n t r i b u t i o np e r c e n to fd i f f e r e n tn o d e su n d e rd i f f e r e n ts t u b b l e h e i g h t ss h o w e dd i f f e r e n tt r e n d s c o m p a r e dw i t hl o w e rn o d e s ，u p p e rn o d e s r m o o n i n g r i c eh a d i t sd i s t i n g u i s h i n gf e a t u r e ：l e s sl e a fn u m b e rp e rc u l m ，s m a l l e rl e a f a r e ap e rc u l m ，b i g g e rr a t i oo f g r a i nn u m b e r t ol e a fa r e a 5 n u t r i t i o nc o n d i t i o ni n e a r l yp r o d u c t i v ep h a s e o fm a i nc r o ph a dd e c i s i v ee f f e c to n r a l o o n i n gr a t e ，a n dnc o n t e n t w a st h ed o m i n a n tf a c t o r a c c u m u l a t i o no fn i t r o g e na n d c a r b o h y d r a t e si n s t e ma n ds h e a t hi nl a t ep r o d u c t i v ep h a s eh a dn os i g n i f i c a n tc o r r e l a t i o nt o r a t o o n i n gr a t e ，b u th a d c l o s ec o r r e l a t i o nt og r o w t ha n dd e v e l o p m e n to fa x i l l a r yb u d s 6 r o o t si nr a t o o n i n gc r o pc o n s i s to f r o o t so fm a i nc r o pa n dr a t o o n i n gr o o t s ，a n dt o o l so f m a i nc r o pi st h em a i np a r t r a t o o n i n gr o o t sm a i n b rc o m ef r o mr a t o o n i n gt i l l e r so f l o w e rn o d e s h i g h e rs t u b b l ew a sa d v a n t a g e o u st or e c o v e r ya n dm a i n t e n a n c eo f a c t i v i t i e so fr o o t so fm a i n c r o p ；l o w e rs t u b b l ew a sa d v a n t a g e o u st op r o d u c t i o no fr a t o o n i n gr o o t s w h e ns t u b b l ew a sl0 c m ，t h ep e r c e n t a g eo fr a t o o n i n gr o o t st ot h ew h o l e r o o t sw a s3 4 3 8 7 i nv i v o ，t h er a t o o n i n gr a t eo f a x i l l a r yb u d sf r o md i f f e r e n tn o d e ss h o w e d ( f r o m t h et o p ) ： t h e2 n d t h e3 r d t h e5 t h t h e4 t h b u ti nv i t r o ，t h et r e n d sa b o v ew a su n c e r t a i n ，a n dt h e d i f f e r e n c eb e t w e e nd i f f e r e n tn o d e sb e c a m es m a l l e r i nv i t r o ，l e a fn u m b e r p e rc u l mb e c a m e m o r e ： a n dt h el o w e rn o d ew a s ，t h em o r ei n c r e a s ew a s i nv i t r o ，t h ep l a n t h e i g h t 、t h ep a n i c l el e n g t ha n d g r a i nn u m b e rp e rp a n i c l ed i s t i n c t l yi n c r e a s e df r o mu p p e r n o d e st ol o w e ro n e s ，a n dt h ed i f f e r e n c e b e t w e e nd i f f e r e n tn o d e sw a s b i g g e r t h a nt h a to f r a t o o n i n gr i c ei nv i v o t h ed e p e n d e n c eo f u p p e r n o d e s a x i l l a r yb u d si nv i v ot on u t r i t i o nm a t t e ri n s 船船ja n ds h e a t hw a s b i g g e rt h a n 出a fo f l o w e r o n e s a n dt h el i m i to f n u t r i t i o ns u p p l yt od e v e l o p m e n to f l o w e r n o d e s a x i l l a r yb u d sw a sb i g g e r y i z h e n x i e ( c r o p c u l t i v a t i o na n df a r m i n gs y s t e m ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rt un a i r n e i k e yw o r d s ：h y b r i df l e e ；r a t o o n i n gf l e e ；d i f f e r e n tn o d e s ；s o u r c e s i n kr e l a t i o n ；r a t o o n i n g r a t e ( a b i l i t y ) ；s t u b b l eh e i g h t ；n o d e c u r , a g e 3 附件 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得湖南农业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 诌续聊 l 时间：力啊 年；玛4 b 关于论文使用授权的说明 本人完全了解湖南农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意湖南农业大学可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名：岛滇j 9 时间：刎年幽4 日 导师签名：一冤嵋耋上 时间：加。多年名月中日 前言 再生稻是利用水稻的再生能力，通过耕作栽培措施，使收割后稻桩上存活的休眠芽迅 速萌发成苗，进而抽穗成熟的一种稻作类型。其优势如下：生育期短；充分利用温光资源， 提高复种指数；一种两收，省种、省工、省水、省药、省秧田，经济高效，增产增收；栽 培技术简单易行；可利用再生特性，保持品种或杂交稻的遗传特性等。目前，再生稻的利 用类型有四种，即：早稻再生稻、中稻再生稻、杂交制种再生稻及杂交组合亲本再生稻。 其中，利用最广、面积最大的是中稻再生稻。 再生稻的培植，以我国的历史最为悠久，早在1 7 0 0 多年前我国就有关于再生稻栽培 的记载。但直至近几十年里，再生稻才得到长足的发展。单产由于杂交稻的出现而大幅提 高，栽培面积也大大增加。1 9 8 9 年我国再生稻栽培面积为5 4 8 万公顷，1 9 9 0 年突破6 6 7 万公顷；1 9 9 5 年已达8 0 万公顷。近年来，伴随着大量农业劳动力向工、副业转移以及 农村产业结构调整的步伐，再生稻栽培面积呈上升趋势。我国发展再生稻的主要区域是： 温光水资源种单季有余而种双季不足的南方单季稻区：种双季有余，而三季不足的双季稻 区；杂交稻制种区。在部分贫困地区，发展再生稻是农民增收脱贫的重要手段。 我国学者于二十世纪三十年代开始再生稻的研究。1 9 3 7 1 9 4 0 年，杨开渠教授对再生 稻的生物学特性和主要栽培技术进行了系统的研究，为我国再生稻的研究和应用奠定了基 础。二十世纪七十年代以来，我国学者对再生稻品种选育、不同节位再生力比较、再生稻 生长发育特性及产量构成因素、生理生态、栽培技术等方面进行了广泛而深入的研究。 1 再生稻生长发育特性及产量构成因素 1 1 腋芽的生长发育特性 腋芽，亦称潜伏芽、再生芽或休眠芽。据杨开渠【2 】的观察，高秆籼稻品种顶节一般没 有或极少有休眠芽。不同节位间腋芽的活力，般表现为上位芽( 倒二、三节芽) 较下位 芽( 倒四六节芽) 高 2 - 6 。具体表现在上位芽存活率高，芽长长，千重大。有研究【78 】表 明，不同节位腋芽存活率与品种类型有关：一般籼型品种上位芽存活率高，而粳稻则相反。 关于腋芽的死亡，一般认为愈近成熟，死亡愈多【7 。9 j ；死亡顺序与品种类型有关：籼 稻由下而上，粳稻由上而下l l 。徐富贤等。”j 的研究表明：再生芽的死亡受到环境条件， 特别是光照和氮素营养的影响；但其主要原因是头季稻后期光合产物主要供给穗部，分配 给再生芽生长利用的极少。 关于腋芽幼穗分化始期，有几种看法：主季叶龄余数4 1 t 3 1 ，头季稻幼穗分化第一次枝 硬分化期至颖花分化期【2 。14 1 ，主季齐穗前3 天【3 ，头季抽穗后1 5 天左右1 1 51 吼。腋芽幼穗 分化速度较头季稻缓慢，且不整齐1 2 。3 】。据研究，腋芽幼穗分化自头季抽穗后即进入休眠， 约经2 0 d 左右的时间才重新转入分化【3 “ 。至头季成熟期，分化率接近1 0 0 i 1 5 。1 ”。一般 处于枝梗分化期至雌雄蕊形成期之间瞄1 4 5 1 。不同节位间存在差异，一般认为上位芽幼穗 分化早，下位芽迟 2 矗1 01 5 圳 ：上位芽前期分化快，下位芽后期分化快【1 5 ”j 。也有研究 结果与之相反59 1 。施能浦3 贝0 认为：不论上、下位芽均是前期慢，中后期快，而下位芽 中后期更快。 腋芽萌发始于主季拔节期 m 】；在头季稻灌浆期伸长速度慢，至头季稻齐穗后2 0 天芽 长尚不足1 厘米，在头季灌浆结束后速度加快且越接近完熟期速度越快【7 “5 j ；一般于头 季收割前后破鞘出苗【1 7 墟】；头季收割后2 周是再生苗大量发生的时期，至收割后2 0 天左 右基本稳定【1 8 】。一般低位芽萌发早、伸长慢，而高位芽萌发迟、伸长快【2 1 6 1 ；但姚厚军等 1 1 9 1 认为腋芽萌发次序是由高到低。从头季成熟时的芽长来看，一般上部芽较长1 2 。2 ”j ，可 以认为上部芽较下部芽具有萌发力强的优势。 有研究表明，再生芽的萌发生长与内源激素有密切关系：内源细胞分裂素促进腋芽的 萌发川，而脱落酸则抑制其萌发【6 2 】：不同节位腋芽间以及同一节位不同时期间生长速度的 差异由内源激素含量变化引起【6 “j 。 1 2 再生稻产量构成因素及其与头季稻的关系 据研究，再生稻有效穗、结实率与产量呈正相关 2 2 2 4 ，且此两者最活跃，是影响产量 的主导因素：穗粒数、千粒重较稳定，与产量无显著相关性捌。有研究认为，产量构成 因素对产量的贡献率大小顺序为：有效穗 穗粒数 结实率 千粒重 3 】。 再生稻产量构成因素与头季稻产量构成因素之间有密切的相关性。一般认为：两者的 有效穗数之间【1 7 1 8 1 、穗形之间【1 】、千粒重之间、产量之间【1 7 1 均呈正相关关系。但蒋彭炎r 1 】 认为，当头季穗数增加到一定程度后，两者的有效穗数之间不再有正相关关系。 2 再生力 2 1 再生力的遗传与影响因素 水稻再生力特性的遗传机制比较复杂：有人认为再生力特性遗传力与胞质效应呈负相 关且再生力普遍存在加性效应【5 3 1 ：有人认为其是一个受单基因控制的隐性性状1 】；也有研 究表明水稻亚种间杂种再生力存在强大的杂种优势且超亲晚熟是再生力杂种优势的可能 原因【2 5 1 ；b a r d h a n 等【2 6 1 认为再生力基因就是出穗期基因；h i l l e r i s l a m b e r sd 1 5 4 】的研究却表 明出穗期的遗传力高而再生力的遗传力不高。尽管再生力特性的遗传机制不完全明了，但 各研究均认为选育强再生力的品种或组合是可能的【1 1 25 。5 3 ，但关键在于亲本组配和组配方 式m ! ”。孙伟1 5 2 】等认为，恢复系的再生力大多高于其配组的f 。的再生力，但高再生力的 恢复系有较高机率配组出高再生力的f 。 一般认为，再生力强的品种具有如下特征：出穗期相对较迟【2 52 6 1 ，抗病虫能力强， 成熟期茎鞘干物重高8 1 “ 1 ，茎秆淀粉粒和蛋白质含量高f 2 8 ，茎鞘含氮量及可溶性糖含量 高m 1 ，茎鞘厚且光合器官衰老慢p o 等。 头季稻穗粒结构影响再生力：有效穗数通过影响再生芽萌发的有效节位来影响再生力 在一定范围内与再生力呈正相关【2 53 0 】；每穗着粒数少【3 i 】或中等且千粒重高3 3 j 贝再生力 强：结实率通过改变茎基部碳水化合物的积累影响再生力，但两者的相关性未达显著水平 l z 5 。头季群体影响再生力2 7 ：最适群体为：齐穗期l a i 在8 0 - 9 0 之间，有效穗3 3 0 - 3 6 0 万h m 2 ，成熟期l a i 为4 左右。徐富贤等1 6 0 1 认为，杂交中稻品种间再生力取决于头季稻的 叶粒比，即叶粒比高则再生力高；并认为可将头季稻穗粒数作为杂交中稻再生力的判断指 标。 2 2 再生力在不同节位间的差异 通常采用各节位对再生稻总产量的贡献率大小来衡量不同节位的再生力强弱。研究认 为，不同节位分蘖穗产量之间有极显著差异f 4 8 。一般认为f l d - - - 、三节对再生稻产量贡献率 在7 0 左右或更高h 埘】；但有的认为再生稻产量主要来自倒三、四节【1 7 】。有人将对再生 稻产量贡献最大的节位称为优势芽穗，并研究了其变化规律【3 】：中熟组合优势芽穗为倒三、 四节芽穗；迟熟组合优势芽穗随留桩高度变化而变化，高桩时为倒二、三节芽穗，中桩时 为倒三、四节芽穗。再生芽的萌发生长存在顶端优势现象，去除上一节再生芽对下一节再 生芽有利f 2 0 。 3 再生稻的根系 再生稻根系由头季根系和再生根系组成，且以头季根系为主f 1 刖。头季根系即稻桩上存 活的根，再生根系即由母茎茎节上的休眠根原基萌发的根和低位再生苗上新发生的根。再 生稻根系可划分为：下层根( 发生于头季分蘖期) 、上层根( 发生于头季拔节抽穗期) 和再生根( 头季收割后发生的根) l j j 。 有研究表明，再生根占再生稻总根量的1 1 1 9 3 5 】；也有研究表明，再生根主要由低 位芽在孕穗前产生，数量少，仅占总根量的4 8 6 【3 “。一般认为：头季根系对再生稻的生长 发育起主导作用，再生根只起辅助作用3 5 姻，但也有研究认为再生根与头季根系同等 重要川。张浩等1 4 9 】研究表明，再生稻苗期主要依靠头季上、下层根吸收矿质养分( 3 z p ) ， 而灌浆期之后则主要依靠再生根。 前人研究盼4 9 】结果表明：在下层根、上层根及再生根三者中，下层根活力最弱，至 再生稻灌浆期即丧失活性甚至基本消失：上层根比下层根活力高，其活性可维持至再生季 成熟：再生根活力最高，其活性在灌浆期达到最高，此时的上层根的吸收能力相当于再生 根的9 0 。据刘贵富【3 6 】的研究：在再生稻的整个生育期间，根系干重根系鲜重变化呈“v ” 型曲线；头季根系进入再生季后其活力又逐渐恢复，并在再生季灌浆期又出现一个峰值， 以后又逐渐下降。有研究认为，蓄留再生稻宜在头季齐穗后1 5 d 排水，以维持根系较高活 力【5 0 。 林文等 5 1 1 研究了再生稻产量与根系机能的相关性，结果表明：再生稻产量与头季成熟 期及再生季齐穗期的伤流量呈极显著正相关，并认为头季成熟期的伤流量可作为诊断再生 力的重要指标。孙伟等【52 j 也有类似结果。 4 再生稻栽培研究存在的问题与研究方向 4 1 再生稻的源库关系研究 目前，涉及到源或库的研究主要与以下几个方面有关：一、再生稻的叶片特征与光合 速率：再生稻叶片数少，一般2 - 4 片【1 31 8 ；叶面积小1 1 8 】：叶直立，承光面大，光合速率较 头季高4 6 5 0 ，净光合速率也高【1 61 8 】；叶功能期长 1 8 。二、源对产量的贡献：再生稻单 茎叶面积与产量高低关系不密切，可能与茎鞘贮存物的存在有关【l3 】；高留桩时，产量的 2 0 来自稻桩；再生稻叶片光合速率高是构成日产量高的主要原因1 1 引。三、头季稻源库关 系对再生季的影响：头季稻较小的粒叶比有利于再生季的高产f 3 2 3 3 _ 3 7 6 0 1 。 总的说来，有关再生稻源库关系的研究还不够系统。在头季稻源库特性对再生稻影晌， 留桩高度对再生稻源库关系的影响，再生稻的源库特性及其与头季稻源库特性的相关与比 较研究等方面都有待加强。 4 2 再生稻的根系研究 现有的研究主要与再生根的发生、再生稻的根系组成及其活力有关。关于再生根占再 生稻总根量的多少，意见不一。这说明再生根的发生可变性大，其发生机制及其适宜发生 的条件应是研究方向之一。有研究 3 6 1 表明头季根系进入再生季后其活力随生育进程又有回 升现象，并在再生季灌浆期达到高峰，但其机理尚不明了。因此，头季根系在再生季中的 活力恢复机理以及如何使其活力尽快尽早恢复并维持更久，也是需要加强研究的问题之 一。此外，在留桩高度对再生根的发生的影响上，有的说低桩再生稻再生根多，有的说留 桩越高养分越多越有利于再生根的发生，对此也有待研究。 4 3 不同节位再生力比较研究 目前关于不同节位再生力的研究均是在一个母茎或穴或一个更大的群体中进行的， 亦即是在母体条件下进行的，而在其他条件下进行的很少。事实上，可在多种条件下进行 此项研究，如：各节位腋芽均保留的母体条件；仅保留某节位腋芽而抹掉其他节位腋芽的 母体条件；离体条件( 分节位扦插) 等。由于头季稻光合产物在不同节位间的分配有差异 3 8 1 ，如将各种条件下的研究结果结合起来将更能说明问题。 4 4 再生稻的营养生理研究 关于茎鞘贮存物对再生稻的影响，现有研究未能确定含n 量、非结构性碳水化台物总 量、淀粉含量、可溶性糖含量等因素中哪一因素是主导因素，有的认为是碳水化合物总量 f 3 0 扣4 0 1 ，有的认为是茎鞘贮存物综合作用的结果 2 94 ”，有待加强研究。同时，茎鞘贮存 物在稻桩与再生稻株之间的转化途径与方式等亦有待研究。 5 本研究的目的与意义 本研究的主要目的在于：筛选适于作再生稻培植的杂交稻组合；在不同品种同一留桩 高度、同一品种不同留桩高度条件下比较研究头季、再生季的源库特性，以探究不周节位 再生稻产量形成的源库机理；在母体与离体条件下研究不同节位腋芽的再生力，明确茎鞘 贮存物质对各节位腋芽再生力的影响；明确不同留桩高度对优势芽穗、头季根系活力恢复 以及再生根的发生的影响。本研究除了其理论意义外，更具有其现实意义：有些杂交稻组 合产量高但生育期长，一般只能作一季中稻栽培，因此对其蒋生稻进行研究有利于发挥其 产量优势；同时，本研究结果将对再生稻的高产栽培提供有益的指导。 材料与方法 1 试验材料 品种比较试验材料为6 个两系杂交组合和2 个三系杂交组合，分别是：培矮6 4 s e 3 2 、 培两优5 0 0 、培矮6 4 s b 5 2 、两优培九、康两优2 0 5 4 、陆1 8 s 5 3 1 5 9 、t 9 8 a 2 5 9 、3 1 6 a q 8 0 。 留桩高度试验材料为培矮6 4 s e 3 2 。节插试验材料为培矮6 4 s e 3 2 和培两优5 0 0 。试验材 料由湖南农业大学水稻研究所和袁隆平农业高科技股份有限公司提供。 2 试验设计方案 本研究分3 个试验进行。试验于2 0 0 2 年在湖南农业大学试验农场进行。所有材料于 4 月1 日播种，4 月2 9 日移栽，每公顷约插3 3 万穴。品比试验与留桩高度试验采用随机 区组设计，3 次重复，每小区面积1 5 m 2 。品比试验各材料收割时留桩高度均为4 0 c m 。留 桩高度试验设8 个处理，分别为：5 、1 0 、1 5 、2 0 、2 5 、3 0 、3 5 、4 0 c m 。统在头季稻齐 穗后1 5 d 施促芽肥，每公顷施尿素1 1 2 5 k ；在头季稻收割后第2 天施壮苗肥，每公顷施 尿素7 5 k g 。其余田间管理同于一般大田。 节插试验头季稻管理与前两试验相同。头季稻成熟时，两组合各取生长整齐致的单 茎2 0 0 个，将各单茎每一茎节按节位剪下，节上下部均保留2 - 3 c m ，分节位扦插，节部平 泥。扦插规格为1 0 1 3 3 c m 。 3 测定项目与方法 3 1 生育期 从播种开始，记载头季播种期、移栽期、孕穗期、齐穗期、乳熟期、成熟期、收割期， 再生季齐穗期、成熟期。 3 2 茎蘖动态 头季稻返青后，每3 天一次定点记载每穴茎蘖数，直至抽穗。 3 3 叶面积与干物质积累动态 分别于头季孕穗期、齐穗期、齐穗后】0 d 、成熟期，再生季齐穗期、齐穗后1 0 d 、成 熟期取样，用长宽系数法测定叶面积：分部位将茎、穗、叶装袋，于1 0 5 。c 条件下杀青3 0 m i n ， 然后在8 0 条件下烘至恒重，以考察其干物质积累动态。 3 4 腋芽萌发动态 从头季稻齐穗期起，每1 0 天取样一次，每小区取样5 穴，测量各节位腋芽长度；头 季收割后，于田间进行定点观察，每5 天一次定点记载每穴再生苗数及再生苗长，直至抽 穗。 3 5 生理指标测定 以培矮6 4 s e 3 2 和培两优5 0 0 为材料，于齐穗期、齐穗后1 0 d 、齐穗后2 0 d 、成熟期 6 取样，测其茎秆倒1 倒5 节间的淀粉含量、可溶性糖含量、全氮含量。淀粉与可溶性糖 含量按蒽酮硫酸法测定( 作物生理研究法1 4 2 ) ，全氮含量采用凯氏定氮法测定。 分别于头季稻孕穗期、始穗期、齐穗期、齐穗后l o d 、齐穗后2 0 d 、成熟期及再生季 齐穗期、乳熟期与成熟期取样测定根系活力及根系吸收面积。根系活力及根系吸收面积分 别按萘胺法和甲烯兰染色法测定【4 2 j 。 3 6 产量与产量性状 头季稻成熟期每小区收割1 0 0 穴测实际产量，每小区取样5 穴，带回室内考察其农艺 性状与产量性状，具体指标包括：株高、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、干粒 重等。再生季测实产与头季相同，室内考种分节位进行，考察指标较头季多再生率等项目。 结果与分析皇口木叫，j 口i 1 产量与产量构成因素及其相互关系 1 - 1 产量表现 1 0 0 0 0 6 0 0 0 16 0 0 0 窿 。4 0 0 0 2 0 0 0 o洲岫 bcdefgh 图1 各组合头季稻产量组合 f i g1g r a i ny i e l d o f d i f f e r e n t c o m b i n a t i o n si nm a i nc r o p p e v 盥 t 5 0 0 0 4 0 0 0 3 0 0 0 2 0 0 0 10 0 0 o abcdefgh 组合 图2 各组合再生季产量 f i t2c t a i ny i e l do ld i f f e r e n t c o m b i n a t i o n si nr “o o n i n gc r o p 注：a 培矮6 4 s e 3 2 ；b 培两优5 0 0 ；c 培矮6 4 s b 5 2 ：d 两优培九；e - 康两优2 0 5 4 ：f 陆1 8 s 5 3 1 5 9 ；g t 9 8 2 5 9 ； h ，3 ) 6 a 1 8 0 。下同。 n o i e ：a - p e i a i 6 4 s e 3 2 ；b - p e i l i a n g y o u s 0 0 ；c p e i a i 6 4 s b 5 2 ；d l i a n g y o u p e i j i u ； e - k a n g l i a n g y o u 2 0 5 4 ； f - l u l 8 s 5 3 1 5 9 ； g t 9 8 a 佗5 9 h 3 1 6 a 1 8 0 t h es a m ea s f o l l o w s 各组合头季稻产量结果见图1 。8 个组合的产量高低顺序为：t 9 8 a 2 5 9 培矮6 4 s e 3 2 两优培九 培矮6 4 s b 5 2 康两优2 0 5 4 3 1 6 a 1 8 0 陆1 8 s 5 3 1 5 9 培两优5 0 0 。前7 个组合产 量分别较培两优5 0 0 高2 4 4 7 、2 4 2 0 、2 2 0 2 、1 7 5 4 、1 2 5 3 、5 3 5 、5 0 7 。 图2 为各组合再生季产量结果。按产量由高到低排列，依次为：陆1 8 s 5 3 1 5 9 康两优 2 0 5 4 培矮6 4 s t 3 5 2 培矮6 4 s e 3 2 培两优5 0 0 t 9 8 a 2 5 9 两优培九 3 1 6 a 1 8 0 。前7 组合 产量分别较3 1 6 a 1 8 0 高1 6 0 4 0 、1 2 5 5 0 、1 2 0 1 3 、1 0 9 9 4 、9 3 2 9 、9 2 6 2 、5 7 0 5 。 头季与再生季两季总产由高到低排列，依次为：培矮6 4 s e 3 2 培矮6 4 s b 5 2 陆 1 8 s j 5 3 1 5 9 t 9 8 刖2 5 9 两优培九 康两优2 0 5 4 培两优5 0 0 3 1 6 a 1 8 0 。 各组合头季稻产量、再生季产量以及两季总产之间的多重比较( l s r 法) 结果见表1 。 头季稻之间：t 9 8 a a 2 5 9 、培矮6 4 s e 3 2 显著高于培矮6 4 s b 5 2 ，两组合及两优培九极显 著高于康两优2 0 5 4 、3 1 6 a 1 8 0 、陆1 8 s 5 3 1 5 9 和培两优5 0 0 ；培矮6 4 s 1 3 5 2 、康两优2 0 5 4 显著高于3 1 6 a 1 8 0 ，极显著高于陆1 8 s 5 3 1 5 9 和培两优5 0 0 ；3 1 6 a 1 8 0 显著高于培两优 5 0 0 ：其他组合之间无显著差异。再生季产量之间：陆1 8 s 5 3 1 5 9 极显著高于其他组合： 康两优2 0 5 4 极显著高于培两优5 0 0 、t 9 8 a 2 5 9 、两优培九、3 16 a 8 0 ；培矮6 4 s b 5 2 显 著高于培两优5