秈粳稻雜交后代亞種特性的鑒別實(shí)踐意義淺論

楊美玉

（遼陽市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，遼寧遼陽 111018）

1 秈粳稻雜交后代亞種特性鑒別的意義

水稻育種工作中倍受重視的課題之一就是秈粳稻雜種優(yōu)勢的利用。在秈粳稻雜交的基礎(chǔ)上，許多有價(jià)值的水稻品種已先后培育成功。秈粳稻屬于哪一種類型，偏秈或偏粳？亞種特性是取決于不同地域和不同氣候類型，還是沒有變化？是育種工作者人為選擇的結(jié)果，與不同地域的關(guān)系聯(lián)系是否密切？諸如此類的問題都需要深入研究。對秈粳雜交后代亞種特征性狀的正確鑒別，便是解決這些問題的前提和關(guān)鍵所在。而針對上述問題，在目前水稻研究中的論述并不多見。

如果能夠正確認(rèn)識秈粳的自然雜交或人工雜交產(chǎn)生秈粳中間型或非典型秈粳的來源以及在分類系統(tǒng)中的地位。以水稻雜交育種方法科學(xué)和實(shí)踐可行性為基礎(chǔ)和前提，鑒別這些品種的亞種特性，對秈粳稻間雜交后代大幅度提升可育性程度，擴(kuò)大選育材料的親合性，利用秈粳稻間雜交的雜種優(yōu)勢，并在現(xiàn)代分子遺傳物質(zhì)的標(biāo)記和生物工程學(xué)上都有著理論性的指導(dǎo)意義。

2 秈粳稻雜交后代亞種特性鑒別方法的發(fā)展

最早進(jìn)行水稻亞種特性研究的是日本學(xué)者加藤。該學(xué)者以形態(tài)特征、雜交親合性與血清反應(yīng)為依據(jù)，應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)進(jìn)行稻種分類，秈稻和粳稻兩個(gè)亞種成為當(dāng)時(shí)栽培稻的稻種分類的基礎(chǔ)。秈粳稻在谷粒上的區(qū)別是秈稻長粒、略扁平、通常無芒；內(nèi)外稃茸毛疏而短、易落粒。粳稻是短圓粒，地方品種有芒而改良品種無芒，內(nèi)外稃茸毛長而密、難落粒。秈粳稻在植株上的區(qū)別：秈稻葉呈淡綠色、葉面寬、分蘗力強(qiáng)、分蘗習(xí)性分散、植株高、組織硬度較為堅(jiān)硬。粳稻葉呈深綠色、葉面窄、分蘗力中等、分蘗習(xí)性直立、植株矮、組織硬度較軟。

我國從20世紀(jì)60年代開始了同工酶在稻種分類方面的應(yīng)用，以多個(gè)同工酶對秈稻和粳稻進(jìn)行分類。我國學(xué)者孫新立利用聚丙烯酰胺作為載體，通過試驗(yàn)研究認(rèn)為，過氧化氫酶、氨肽酶、蘋果酸酶、酸性磷酸酶和酯酶這五種酶對秈稻和粳稻的鑒別較為準(zhǔn)確。這種方法對精準(zhǔn)地鑒別少量材料較為理想，但由于試驗(yàn)工作量大，所需試劑成本高，花費(fèi)時(shí)間長，對于鑒定大量試驗(yàn)材料實(shí)際應(yīng)用性不強(qiáng)。

程氏形態(tài)指數(shù)法：此種方法是我國學(xué)者程侃聲于1985年提出，程氏指數(shù)法可以使水稻工作者能夠隨時(shí)隨地得以方便應(yīng)用，尤其是在田間能夠即時(shí)做出鑒定，可以較好地排除人為觀測的差異，而相當(dāng)清晰地把秈、粳區(qū)分開，進(jìn)一步將因雜交相互融合的特征再劃分為偏秈型和偏粳型兩個(gè)等級。此方法以稃毛、粒型、抽穗時(shí)殼色、谷粒酚反應(yīng)、稻粒長寬比和第一、二穗軸節(jié)長等6個(gè)主要性狀分別進(jìn)行鑒定評分，再把6個(gè)性狀的評分加在一起得出一個(gè)總分?jǐn)?shù)。以這個(gè)總分?jǐn)?shù)為鑒定秈粳稻亞種的特性標(biāo)準(zhǔn)，秈型的總分?jǐn)?shù)≤8分；偏秈型的總分?jǐn)?shù)為9～13分；偏粳型的總分?jǐn)?shù)為14～18分；粳型的總分?jǐn)?shù)＞18分。它不僅限于秈粳稻的劃分，也適合于秈粳雜交育成品種的鑒別，因此可作為秈粳雜交融合的尺度和深入探索的指標(biāo)。

程侃聲利用稃毛、粒型、抽穗時(shí)殼色和谷粒酚反應(yīng)等4個(gè)性狀進(jìn)行性狀鑒別秈粳稻雜交后代亞種特性有95%的判斷把握。周匯等認(rèn)為有較高的田間應(yīng)用價(jià)值的鑒別性狀是稃毛、抽穗時(shí)殼色和第一、二穗軸節(jié)長等3個(gè)性狀。

何光華、鄭家奎（1993）等研究表明，秈粳稻雜交后代亞種特性鑒定時(shí)，最為準(zhǔn)確的鑒別性狀是水稻抽穗時(shí)期的稃色，同時(shí)葉毛穗軸節(jié)長和苯酚反應(yīng)對性狀的鑒別也有一定的意義。

沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所于2003—2004年進(jìn)行試驗(yàn)，試材包括秈粳稻雜交育成的品種（品系）和部分秈粳稻品種，共54個(gè)，材料產(chǎn)地主要是我國東北地區(qū)，日本、朝鮮、越南、菲律賓等。

試驗(yàn)結(jié)果：通過程氏指數(shù)法6個(gè)亞種特性及程氏指數(shù)7項(xiàng)指標(biāo)的聚類分析表明，供試的54品種（品系）分成2大類。第一類是從遼粳454-17至沈農(nóng)602，第二類從II512到II415。第一類中6個(gè)亞種特性的評分級一般都在3～4，程氏指數(shù)都在14～18之間；第二類的評分級一般都在0～1，程氏指數(shù)都在13以下。因此，可以得出第一類中的品種一般為粳型和偏粳型，而第二類中的品種一般是秈型和偏秈型。

維管束數(shù)目比較鑒別法：通常粳稻品種的穗頸大維管束數(shù)少于秈稻品種，這個(gè)試驗(yàn)結(jié)果在凌啟鴻等（1982）的研究中得以證明。該學(xué)者的研究材料是以不同類型品種的秈粳稻為研究對象。同時(shí)，維管束數(shù)目比較鑒別法還可以用來對秈粳稻雜交育成品種的鑒別。

秈粳稻雜交后代亞種的秈型品種大小維管束比和大維管束比分別接近1和1.5，而粳型品種大小維管束比和大維管束比分別接近0.5和2.5。秈型品種大小維管束比最小值為0.75，大維管束比品種最大值1.87；粳型品種大小維管束比最大值為0.71，大維管束比品種最小值為2.13。這說明秈型和粳型品種大小維管束比和大維管束比在不同類型間差異明顯。因此，可將秈粳雜交育成品種的大小維管束比和大維管束比作為秈粳亞種特性的鑒定指標(biāo)。

沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所于2003—2004年按維管束數(shù)目比的分類方法，將54個(gè)供試材料分成兩大類，秈稻品種的穗頸大小維管束數(shù)目之比集中在1.0附近，而粳稻品種的大小維管束數(shù)目之比集中在0.5附近；秈稻品種的大維管束數(shù)目比集中在2.5附近，而粳稻品種的大維管束數(shù)目比集中在1.5附近，其中中間類型很少，僅有3個(gè)。結(jié)果表明：秈稻品種的穗頸大維管束數(shù)目要多于粳稻品種；秈稻品種的穗頸小維管束數(shù)目要少于粳稻品種，各類型品種第二節(jié)間大、小維管束的個(gè)數(shù)無明顯差異，都集中在30個(gè)左右。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，北方通過秈粳稻雜交育成的品種仍然保持著粳稻維管束的典型性狀，穗頸大維管束數(shù)目并沒有顯著提高，而南方育成的秈稻仍然保持著秈稻維管束的典型性狀。

秈粳稻雜交后代亞種秈型和粳型品種在大小維管束比、大維管束比的變異幅度大，不同亞種類型間有所疊加。這些說明程氏指數(shù)法和維管束數(shù)目比法在一定程度上相對獨(dú)立，從而使得在鑒別秈粳稻雜交育成品種（品系）上將程氏指數(shù)法和維管束數(shù)目比法作為兩個(gè)相對獨(dú)立又可以相互補(bǔ)充的鑒別方法?？傊?，程氏指數(shù)法和維管束數(shù)目比法都是若干大量表型性狀的分類方法，事實(shí)證明是切實(shí)可行、卓有成效的。

綜上所述，程氏指數(shù)法在實(shí)際使用過程中需要同時(shí)調(diào)查6個(gè)性狀，對鑒定人員的要求較高，還要考慮外界環(huán)境因素。對于維管束數(shù)目比法來說，出現(xiàn)了較難鑒別的中間型說明：維管束這個(gè)性狀是質(zhì)量性狀受單基因控制，還是數(shù)量性狀受多個(gè)遺傳因子的影響，有待進(jìn)一步研究。在這樣的情況下，說明表現(xiàn)型與基因型之間并不等價(jià)。受多基因控制的數(shù)量性狀，受環(huán)境的影響較大，基因型與環(huán)境的相互作用，使表現(xiàn)型在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)下可能存在較大差異。

3 建議

建議進(jìn)行多年多點(diǎn)試驗(yàn)，在不同生態(tài)環(huán)境下去種植，以進(jìn)一步探討秈粳分化的機(jī)制和環(huán)境影響如何。通過分子標(biāo)記等現(xiàn)代分子生物學(xué)的方法在分子水平上檢測秈粳差異位點(diǎn)，從分子水平上解釋秈粳分化機(jī)制，如在秈粳稻雜交后代亞種鑒定應(yīng)用現(xiàn)代分子標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行鑒定研究遺傳因子的排列方式以及主要性狀位點(diǎn)的差異性，從而鑒定出秈粳稻雜交后代亞種間的特性，這些都將為充分利用秈粳亞種的雜種優(yōu)勢提供理論依據(jù)和育種途徑。