水稻卷葉性狀的研究進展

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1、水稻卷葉性狀的研究進展姜敬偉(貴州大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，貴州貴陽550025）摘要：葉片是水稻最主要的同化器官，葉片的姿態(tài)，大小及光合能力在株型的改良及高產(chǎn)栽培體系中一直是水稻育種專家和栽培學(xué)家關(guān)注的焦點。卷葉性狀對提高水稻產(chǎn)量有重要的意義。本文通過對水稻卷葉性狀進行綜述，包括對其形態(tài)效應(yīng)、生理效應(yīng)以及其他效應(yīng)進行闡述。關(guān)鍵詞：水稻、卷葉、育種StatusofStudiesonRiceRolledLeafJiangjingwei(Guizhouuniversitycollegeoflifescienceguiyang550025Chian)Abstract：Theblade

2、isrice'smainassimilationorgans,leafposture,sizeandphotosyntheticcapacityintheplantimprovementandthehighyieldcultivationsystemhasbeenricebreedingexpertsandcultivationexpertsfocus.Foliaceouscharacterstoimproveyieldofricehasimportantsignificance.Thispaperreviewedthericefoliaceoustraits,incl

3、udingtoitsshapeeffectandphysiologicaleffectsandothereffectsarealsodescribed.Keywords：rice,leafroll,breeding隨著糧食需求不斷增加和耕地面積持續(xù)減少，提高水稻單產(chǎn)越來越受到重視，高產(chǎn)和超高產(chǎn)一直是水稻研究的主題。20世紀(jì)50—60年代半矮桿基因的發(fā)現(xiàn)和利用使水稻產(chǎn)量提高了20％～30％，實現(xiàn)了水稻產(chǎn)量的第一次飛躍；70—80年代，野敗種質(zhì)的發(fā)現(xiàn)和利用使雜種優(yōu)勢利用取得突破，為水稻產(chǎn)量實現(xiàn)了第二次飛躍；20世紀(jì)末，超級稻的研究成功，使中國雜交稻產(chǎn)量再次提高20％。超級稻

4、育種的主要技術(shù)途徑是理想株型與雜種優(yōu)勢相結(jié)合。水稻株型是指在群體條件下，個體植株的莖、蘗、葉、穗的整體形態(tài)特征及其變化動態(tài)。理想株型則是育種家建立的某種模式，使群體條件下植株的形態(tài)尤其是葉片始終處于最佳姿勢，能充分利用特定生態(tài)條件下的光能，從而使生物學(xué)產(chǎn)量和經(jīng)濟系數(shù)均達(dá)到較高水平。理想株型中特別注重葉片的直立性和葉片的適度卷曲。在水稻育種領(lǐng)域?qū)＜覀兲岢龅睦硐胫晷蜔o一例外的提到了直立葉是水稻理想株型的重要組成部分。，松島省三[1]曾提出“理想稻”7的6條標(biāo)準(zhǔn)．其中之一是莖生葉應(yīng)逐步變短，特別是上部3片葉要短、厚、直立。認(rèn)為，直立葉群體比彎葉群體的光合效能高，而且更有利于利

5、用漫射光和直射光。80年代初，尼契巴洛維奇[2]把葉面積動態(tài)和實際工作日納入到理想株型設(shè)計中來。菜斯克還將色素含量、CO2固定酶的特性和電子傳遞等生理學(xué)內(nèi)容納入其中，使理想株型研究更具明顯的形態(tài)生理學(xué)特點。我國從20世紀(jì)50年代開始，陳永康、楊立炯等提出了水稻拔節(jié)前具有“槍頭葉、平頭葉”、“水仙花”的株型長相。60年代初，殷宏章等也開展了稻麥群體株型結(jié)構(gòu)的研究[3]袁隆平認(rèn)為超高產(chǎn)株型的上三葉“長、直、窄、凹、厚[4]；周開達(dá)等提出的“重穗型”模式中提到“葉片內(nèi)卷直立”等等[5,6]在水稻株型指標(biāo)中，葉片的形態(tài)，特別是上位三片功能葉的形態(tài)直接影響群體的葉面積指數(shù)和受光效

6、率。葉片適度卷曲的明顯效應(yīng)是有利于保持葉片直立而不披垂，改善群體基部的受光條件。因此，將卷葉性狀引入品種改良，可以實現(xiàn)產(chǎn)量潛力的突破[7,14-21]。1.卷葉的效應(yīng)1.1.1正負(fù)效應(yīng)1.1.1.1正效應(yīng)水稻卷葉最直接的效應(yīng)就是使葉片直立，這是卷葉多個性狀中最典型的效應(yīng)。沈福生[7]曾將長而披垂的離體葉片置于無水試管中,隨著失水的增加,葉片逐漸卷曲而伸直,披垂度隨卷葉指數(shù)的增加而減少。水稻葉片卷曲后，可以增加群體葉片受光面。特別是太陽斜射時，卷曲葉比直立平展葉有更大的好處：一是葉片卷曲后投影寬度減小，縮小了遮光面，減少了對其它葉片的不利影響；二是每片葉均可受到光照，而直

7、立平展葉與光線平行的那一部分葉片受光極少，與光線垂直的那部分葉片又對其它葉片遮光嚴(yán)重；三是卷曲葉片模斷面呈弧形，可以折射較多的光，從而增加群體內(nèi)的散射光，有利于提高群體中下層葉片的光合作用。沈福成[7]以“桂朝2號”為材料進行試驗證明直立卷葉性狀可以增加群體內(nèi)的透光率、光飽和點，而補償點不變。1.1.2負(fù)效應(yīng)生產(chǎn)上利用卷葉性狀時應(yīng)綜合考慮。首先,必須考慮種質(zhì)的卷葉程度。沈福成[7]對水稻品種紅410進行人工卷葉試驗,在5萬lux光照下研究葉片正表面凈光合速率(Pn),卷葉導(dǎo)致Pn值。但卷葉指數(shù)在0.45以下時,下降不明顯。顧興友曾對以珍汕