利用茭白薹管結(jié)構(gòu)差異快速辨別雄茭的方法

王來亮陳建明馬雅敏丁潮洪陳金華周大云

（1浙江省麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江麗水 323000；2浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與微生物研究所，浙江杭州 310021；3浙江省縉云縣農(nóng)業(yè)局，浙江縉云321400）

利用茭白薹管結(jié)構(gòu)差異快速辨別雄茭的方法

王來亮1陳建明2馬雅敏3丁潮洪1陳金華1周大云1

（1浙江省麗水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，浙江麗水 323000；2浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)與微生物研究所，浙江杭州 310021；3浙江省縉云縣農(nóng)業(yè)局，浙江縉云321400）

為了提高茭白產(chǎn)量，需要尋找一種快速辨別雄茭的方法。本試驗(yàn)在比較茭白的雄茭與正常茭、灰茭薹管內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異的基礎(chǔ)上，通過田間試驗(yàn)驗(yàn)證了薹管內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異與茭白孕茭的關(guān)系：正常茭、灰茭的薹管髓腔內(nèi)有絲狀物，而雄茭薹管髓腔內(nèi)則完全沒有絲狀物。髓腔內(nèi)有絲狀物的薹管均能孕茭，無絲狀物的薹管則不能孕茭。利用薹管髓腔內(nèi)有無絲狀物可以快速區(qū)分出雄茭薹管，是一種高效快速辨別雄茭的新方法。

茭白；正常茭；灰茭；雄茭；薹管結(jié)構(gòu)；絲狀物

茭白（Zizania latifoliaTurcz. Ex Stapf）屬禾本科菰屬，為多年生水生草本植物，是我國特有的水生蔬菜（陳守良和徐克學(xué)，1994）。茭白植株有正常茭、灰茭、雄茭之分。正常茭、灰茭均可被茭白黑粉菌侵染，黑粉菌分泌生長素刺激植株花莖先端組織膨大，形成肉質(zhì)莖（余永年，1962）；不能被黑粉菌侵染、不能形成膨大肉質(zhì)莖的植株則稱為雄茭（曹侃 等，1962）。在生產(chǎn)上，雄茭、灰茭沒有價值（柯衛(wèi)東，2000），灰茭發(fā)生較少，雄茭發(fā)生較為普遍，產(chǎn)量損失更大，需要在栽培過程中及早剔除。

前人研究發(fā)現(xiàn)，正常茭、灰茭和雄茭在植物學(xué)性狀（株高、葉寬、分蘗數(shù)、葉脈數(shù)等）和生理性狀（葉片還原糖含量、葉綠素含量、光合特性、氮磷含量等）上存在差異（林孟勇和王雨生，1988；江解增 等，1998；徐曉峰 等，2011）。褚福強(qiáng)等（2010）通過組織切片在顯微鏡下觀察黑粉菌菌絲分布情況來判斷雄茭、正常茭。但至今未見在種苗階段就可快速判別雄茭的方法。本試驗(yàn)通過比較雄茭與正常茭、灰茭之間薹管內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要差異，尋找鑒別雄茭的方法，使茭農(nóng)在選種時快速區(qū)分出雄茭，避免不必要的損失。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試茭白品種為單季茭金茭1號、雙季茭浙茭3號，均由縉云縣昊禾茭白專業(yè)合作社提供。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2014～2015年在浙江省縉云縣前路鄉(xiāng)單季茭白田和新建鎮(zhèn)雙季茭白田中進(jìn)行。

2014年9月28日，單季茭采收末期，分別采集正常茭、灰茭、雄茭薹管，用小刀在薹管一端橫切，觀察橫截面結(jié)構(gòu)差異；再用小刀縱向剖開薹管，觀察薹管髓腔內(nèi)結(jié)構(gòu)差異。從各茭墩中采集髓腔內(nèi)有絲狀物薹管和無絲狀物薹管各30支，于9月29日扦插定植，常規(guī)田間肥水管理，至2015年9月單季茭結(jié)茭期，觀察結(jié)茭情況，分析薹管髓腔內(nèi)絲狀物與茭白結(jié)茭的關(guān)系。

2014年11月22日，雙季茭采收末期，分別采集正常茭、灰茭、雄茭薹管，用上述同樣方法觀察薹管結(jié)構(gòu)差異，從各茭墩中采集有絲薹管和無絲薹管各30支，于當(dāng)日扦插定植，常規(guī)田間肥水管理，至2015年5月雙季茭結(jié)茭期，觀察結(jié)茭情況，分析薹管髓腔內(nèi)絲狀物與茭白結(jié)茭的關(guān)系。

2 結(jié)果與分析

2.1正常茭、灰茭與雄茭薹管結(jié)構(gòu)差異

圖3正常茭（左，有絲狀物）、灰茭（中，有絲狀物）和雄茭（右，無絲狀物）薹管的縱切面

圖1正常茭（左）、灰茭（中）和雄茭（右）植株薹管

圖2正常茭（左，有絲狀物）、灰茭（中，有絲狀物）和雄茭（右，無絲狀物）薹管的橫切面

在單季茭和雙季茭采收過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些雄茭和灰茭植株，其整體薹管如圖1所示。從薹管的橫切面和縱切面，肉眼可見正常茭、灰茭與雄茭有明顯的不同（圖2、3）。正常茭、灰茭的薹管髓腔內(nèi)有絲狀物，呈縱向分布，絲狀物粗細(xì)如毛發(fā)，呈白色，薹管老化后，絲狀物呈黃色。絲狀物自薹管尖端起，在髓腔中穿過節(jié)膜向下延伸，一般在薹管中上部分布較多，尾端漸少。不同薹管之間絲狀物的數(shù)量差異大，一般有5～10根，有的薹管多達(dá)20根，且在各節(jié)內(nèi)不間斷延伸；也有些薹管僅1、2根斷斷續(xù)續(xù)分布。

雄茭薹管髓腔內(nèi)則完全沒有絲狀物，無論哪個節(jié)位都不見絲狀物。

根據(jù)薹管橫切面或縱切面上是否有絲狀物區(qū)分出雄茭薹管，這在生產(chǎn)上非常有用。

2.2薹管髓腔內(nèi)有無絲狀物與茭白結(jié)茭關(guān)系

分別選取單季茭和雙季茭髓腔內(nèi)有絲狀物和無絲狀物的薹管各30根進(jìn)行大田試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)無論單季茭或雙季茭，采用髓腔內(nèi)有絲狀物分布的薹管定植后，每墩茭白植株都會結(jié)茭；采用髓腔內(nèi)無絲狀物的薹管種植后，每墩茭白植株都不會結(jié)茭。這驗(yàn)證了薹管髓腔內(nèi)無絲狀物的就是雄茭，而有絲狀物的就是正常茭或灰茭。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，正常茭、灰茭與雄茭薹管之間，其髓腔內(nèi)結(jié)構(gòu)存在明顯差異，正常茭、灰茭的薹管髓腔內(nèi)或多或少都有縱向排列的絲狀物，而雄茭薹管則完全沒有絲狀物。利用薹管髓腔內(nèi)有無絲狀物作為區(qū)分依據(jù)，能快速分辨出雄茭薹管，而且準(zhǔn)確率極高。

在實(shí)際生產(chǎn)中，因?yàn)樵耘啻胧┗驓夂虻仍?，正常茭種植后也會分化出一定比例的雄茭，本試驗(yàn)中有絲狀物的正常茭薹管種植后沒有出現(xiàn)雄茭，可能是試驗(yàn)樣本基數(shù)較少的緣故。而無絲狀物的雄茭薹管種植后全部表現(xiàn)為雄茭，與前人雄茭種植后仍為雄茭的研究結(jié)果一致（閆寧 等，2013）。

在生產(chǎn)上，茭白多以分株或用薹管寄秧、扦插進(jìn)行育苗、定植，以薹管髓腔內(nèi)有無絲狀物為判斷依據(jù)，茭農(nóng)可以在育苗定植前，從薹管橫切面處憑肉眼即可區(qū)分雄茭。按此辦法，在種苗準(zhǔn)備階段即可基本排除雄茭，大大減少因栽種雄茭而造成的產(chǎn)量損失，對提高茭白產(chǎn)量和增加經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。

許多學(xué)者研究了茭白正常茭、灰茭和雄茭植株的差異。江解增等（1998）提出利用茭白植株的株高、生長勢、葉寬等形態(tài)指標(biāo)來鑒別，然而該方法只能在茭白生長中后期區(qū)分出雄茭，對茭白產(chǎn)量影響較大；林孟勇和王雨生（1988）利用葉片平行脈數(shù)量來鑒別正常茭、灰茭和雄茭植株，準(zhǔn)確把握難度較大；褚福強(qiáng)等（2010）利用組織切片鏡檢細(xì)胞學(xué)特性來區(qū)分雄茭和正常茭，實(shí)用性不強(qiáng)且費(fèi)時。本試驗(yàn)利用薹管髓腔內(nèi)部有無絲狀物即可判斷出雄茭薹管，簡便實(shí)用、準(zhǔn)確性高，可在茭白產(chǎn)區(qū)全面推廣應(yīng)用。

曹侃，王槐英，趙有為，張亞芬．1962．江蘇茭白調(diào)查研究的初步總結(jié)．園藝學(xué)報，4（4）：201-212．

陳守良，徐克學(xué)．1994．菰屬植物的分支分類研究．植物研究，14（4）：385-394．

褚福強(qiáng)，張敬澤，郭得平．2010．一種快速觀察美味黑穗菌菌絲的方法．長江蔬菜，（14）：101-102．

江解增，張衛(wèi)平，曹碚生，周旭燕，韓強(qiáng)業(yè)．1998．茭白的正常茭及其雄茭的主要差異研究．江蘇農(nóng)學(xué)院學(xué)報，19（2）：77-80．柯衛(wèi)東．2000．怎樣防除雄茭和灰茭．長江蔬菜，（3）：43．

林孟勇，王雨生．1988．茭白雄茭、灰茭和正常茭株葉片平行脈的觀察．浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，（3）：143-145．

徐曉峰，閆寧，張敬澤，黃建中，郭得平．2011．雄茭、灰茭、正常茭形態(tài)指標(biāo)及光合特性研究．長江蔬菜，（16）：31-33．

閆寧，薛惠民，石林豫，范菁，徐曉峰，王志丹，郭得平．2013．茭白“雄茭”和“灰茭”的形成及遺傳特性．中國蔬菜，（16）：35-42．

余永年．1962．刺激生長物質(zhì)的研究．植物學(xué)報，10（4）：339-350．

A New Method for Distinguishing Unpregnant Plants of Zizania latifolia Based on Dif f erence Among Internal Structure of Culm

WANG Lai-liang1，CHEN Jian-ming2，MA Ya-min3，DING Chao-hong1，CHEN Jin-hua1，ZHOU Da-yun1

（1LishuiCityInstituteofAgriculturalScience，ZhejiangProvince，Lishui323000，Zhejiang，China；2InstituteofPlant Protection，ZhejiangAcademyofAgriculturalSciences，Hangzhou310021，Zhejiang，China；3AgriculturalBureauof JinyunCounty，Jinyun321400，Zhejiang，China）

In order to increas the yield ofZizania latifolia，it is necessary to find a quick method to distinguish unpregnant plants. Based on comparing the main differences among internal structure of normal swollen culms，swollen culms withUstilago esculentaand unpregnant plants ofZizania latifolia，this paper verified the relationship between the difference of culm internal structure and formation ofZizania latifoliaby field experiment. The results showed that culms with filaments were pregnant，all belonged to normal swollen culms，swollen culms withUstilago esculenta；and culms without filaments were not pregnant，all belonged to unpregnant plants ofZizania latifolia. These results indicated that unpregnant plants will be distinguished by finding if there was filaments inside of the medullary cavity of culms. This is a new method for quickly and efficiently distinguishing unpregnant plants ofZizania latifolia.

Zizania latifolia；Normal swollen culms；Swollen culms withUstilago esculenta；Unpregnant plant；Structure of culm；Filiaments

王來亮，男，高級農(nóng)藝師，專業(yè)方向：蔬菜栽培，E-mail：jywlljn@163. com

2016-12-22；接受日期：2017-04-11

麗水市重點(diǎn)研發(fā)計劃項(xiàng)目（2016ZDYF05），浙江省重大科技專項(xiàng)重點(diǎn)農(nóng)業(yè)項(xiàng)目（2015C02050），遂昌縣科技計劃項(xiàng)目（20160512）