中圖分類號:S511;S-1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1673-6737(2025)04-0018-08
Survey, Collection and Conservation of Warty-grained Wild Rice in the Lixian River Section of Lvchun County
JIANG Hui12#, YANG He-sheng3, ZHANG Yun2 , XIAO Su-qin2, ZHANG Hui1 ,CHENG Zai-quan2 LIU Li2,YIN Fu-you2,CHEN Ling2,LI Jin-lu2,WANG Bo2, ZHONG Qiao-fang*
(1 College of Agronomy and Biotechnology, Yunnan Agricultural University, Kunming 6502O1,China; 2 Biotechnology and Germplasm Resources Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kunming 650205,China; 3 Seed Management Station of Luliang County, Qujing Yunnan 655699, China)
Abstract:OryzameyerianaBaill,alsoknownaswartedwildriceisfacingseveresurvival threatsduetohumanactivities andenvironmentalchanges.Asanationalsecond-classprotectedplantandacritical geneticresource forrice,the protectionofOryzameyeriana'sgermplasmresourcesisparticularlyimportant.Throughfieldinvestigationsandsample colectionanalysis,thisstudydiscoveredanewpopulationofOryzameyerianaBaillIntheLixianRiversectionofLvchun County,involvingdiversehabitatssuchasrubberforests,mixedforests,andbambooforests.Atotalof35germplasm resourcesofOryzameyerianaBaill.and6Omature,disease-freesedswerecolected,andaseriesoftargetedrescuand protectiomeasureswereimplemented.Theimplementedrescueandprotectionmeasuresefctivelyimproved thegrowth conditionofplantsafectedbyherbicides,significantlyenhancingtherecoveryandsurvivalratesofOryzameyerianaBail. Thestudyresultsemphasizetheimportanceof appropriateprotection measures for maintaining the population stablityand geneticdiversityofOryzameyerianaBaill.Facingthedualpressuresofenvironmentalchangeandhumanactivies,this studyprovidesanempiricalbasisfortheefectiveprotectionandmanagementof Oryzameyeriana Baill,,oferinga scientific foundation for future protection measures and strategies.
KeyWords:LvchunCounty;OryzameyerianaBaillWildriceresources;Investigation;Colection;Salvageconservation
城鎮(zhèn)化快速進(jìn)程、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)和旅游景點(diǎn)的興起以及墾荒和農(nóng)業(yè)活動的擴(kuò)張,對疣粒野生稻(O.meyerianaBaill.)的生存環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的不良影響[1-3]。這些因素導(dǎo)致疣粒野生稻分布范圍收縮、種群規(guī)模劇減,還使得自然居群數(shù)量大幅下降,部分分布點(diǎn)甚至面臨滅絕的風(fēng)險。而氣候變化、人口激增、氣候格局改變以及外來有害生物入侵等現(xiàn)象,也對野生稻的生態(tài)棲息地和種質(zhì)資源造成了嚴(yán)重影響。特別是在云南、廣西和廣州等地,疣粒野生稻種質(zhì)資源急劇減少,瀕臨滅絕的危險性日益加劇。
野生稻為我國國家二級重點(diǎn)保護(hù)植物,也是我國一級農(nóng)業(yè)野生保護(hù)植物。野生稻擁有多種優(yōu)良遺傳特性,包括抗逆和抗病蟲能力,是改良水稻品種的關(guān)鍵種質(zhì)資源。中國分布有三種野生稻:普通野生稻(O.rufipogonGriff.)、藥用野生稻(O.officinalisWall.和疣粒野生稻。其中疣粒野生稻是栽培稻的原始祖先近緣種,目前已經(jīng)挖掘出抗病蟲、抗逆、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高抗旱、抗鹽堿等寶貴基因[6-15]。疣粒野生稻分布廣泛,南亞到東南亞,中國南方地區(qū)如云南、海南和臺灣為該野生稻的主要分布區(qū)域。該野生稻生境通常具有中等光照、肥沃濕潤的土壤,大多為亞熱帶紅壤和灰棕壤性棕色森林土,呈酸性或中性[7。同時其展現(xiàn)出顯著的生長特性,如強(qiáng)抗旱能力、耐陰能力,以及對中度干擾的良好適應(yīng)性8。這些特點(diǎn)使其成為研究和保護(hù)的重要對象。
綠春縣屬于云南省紅河州,位于云南南部,是目前發(fā)現(xiàn)唯一的南部疣粒野生稻分布點(diǎn),其生態(tài)類型和過去發(fā)現(xiàn)的云南西南地區(qū)有較大差異,預(yù)計該地起源的疣粒野生稻長期在特殊生態(tài)環(huán)境下進(jìn)化演化,該地的疣粒野生稻會有基因和性狀的特殊性,值得今后深入研究,并且也值得在該地建立原生境保護(hù)點(diǎn),保存該珍稀瀕危物種?;诰G春縣李仙江河段實際情況,通過深人理解疣粒野生稻生長環(huán)境和面臨的威脅,結(jié)合有效的搶救措施和生態(tài)恢復(fù)策略,希望為其他地區(qū)或類似物種的保護(hù)工作提供重要的參考和借鑒。
云南省尚存的疣粒野生稻分布點(diǎn)共有37個,分布在5個州(市)的14個縣(區(qū))。其中,云南省中部的玉溪市、最南端的西雙版納州、西北部的臨滄市和西南部普洱市4個州(市)的疣粒野生稻共有分布點(diǎn)36個[9-20],盡管疣粒野生稻在云南省的分布廣泛,但現(xiàn)有研究很少涉及對特定地區(qū)疣粒野生稻的詳細(xì)調(diào)查與分析,特別是對生態(tài)環(huán)境敏感且生物多樣性豐富區(qū)域的深人研究不足,此外,關(guān)于如何有效地實施搶救保護(hù)措施以保護(hù)這些珍貴的遺傳資源,現(xiàn)有研究提供的信息也相對匱乏。針對目前的研究現(xiàn)狀,本研究選取了云南省東南部的綠春縣作為調(diào)查地點(diǎn),該縣位于李仙江河段,是目前發(fā)現(xiàn)唯一的南部疣粒野生稻分布點(diǎn),也是云南省尚未充分探索的疣粒野生稻生長區(qū)之一,其生態(tài)類型和過去發(fā)現(xiàn)的云南西南地區(qū)有較大差異,推測該地起源的疣粒野生稻長期在特殊生態(tài)環(huán)境下進(jìn)化演化,可能會有基因和性狀的特殊性。通過在這一特定地理位置上的深人調(diào)查和研究,首次詳細(xì)記錄了李仙江河段疣粒野生稻資源的分布和生態(tài)習(xí)性?;谶@些初步發(fā)現(xiàn),本研究創(chuàng)新性地提出并實施了一系列搶救保護(hù)措施,初步成功地對這些珍稀植物進(jìn)行了保護(hù)和管理,填補(bǔ)了現(xiàn)有研究中的空白,為其他地區(qū)或類似珍稀植物的長期保存和可持續(xù)利用提供參考和借鑒,
1材料與方法
1.1 調(diào)查區(qū)概況
綠春縣位于云南高原與東南亞地區(qū)的過渡帶上,隸屬于紅河哈尼族彝族自治州,李仙江河段穿流于綠春縣境內(nèi),這條河流是紅河的一條重要支流。綠春縣李仙江河段位于北緯 22°41′ 至 22° 52′ ,東經(jīng) 101°48′ 至 102° 4′ ,地處李仙江中南岸(圖1),因戈蘭灘、土卡河兩座中級電站的建成,水流平靜。該河段地形復(fù)雜,地勢呈東北高、西南低,屬典型的山地河谷地貌,屬亞熱帶季風(fēng)氣候。江兩岸多為高山,由于開發(fā)熱區(qū)經(jīng)濟(jì),兩岸大量雨林被砍伐,大多是橡膠林和梯田。近年來,河段周圍發(fā)展了小規(guī)模的生態(tài)旅游,同時當(dāng)?shù)卣訌?qiáng)了河水保護(hù)措施。
1.2調(diào)查、采集和搶救方法
1.2.1調(diào)查方法按照徐志健等人制定的野生稻調(diào)查技術(shù)體系,并與綠春縣當(dāng)?shù)卣?、農(nóng)業(yè)技術(shù)人員和經(jīng)驗豐富的農(nóng)民建立密切的合作關(guān)系,充分依靠綠春縣疣粒野生稻原生地的縣鎮(zhèn)政府、農(nóng)業(yè)工作人員和有經(jīng)驗的農(nóng)民作為向?qū)?,深人考察綠春縣李仙江河段未被記錄的疣粒野生稻原生境。以綠春縣李仙江河段G227國道旁的橡膠林作為本次疣粒野生稻資源踏查的重點(diǎn),共設(shè)計2條線路,初步踏查和實地勘察,以摸清云南省綠春縣李仙江河段疣粒野生稻的分布現(xiàn)狀。
1.2.2調(diào)查內(nèi)容記錄分布點(diǎn)生境特點(diǎn)、海拔高度、小環(huán)境的氣候、土壤類型、野生稻形態(tài)特征,分布面積、密度等。
1.2.3采集方法依據(jù)第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源系統(tǒng)調(diào)查與收集行動項目的“農(nóng)作物種質(zhì)資源系統(tǒng)調(diào)查和搶救性收集技術(shù)規(guī)范”和《野生稻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》農(nóng)作物種質(zhì)資源技術(shù)規(guī)范叢書,ISBN7-109-11195-4)對疣粒野生稻資源進(jìn)行系統(tǒng)的采集。疣粒野生稻種莖的采集采用分蒐采樣法,觀察和評估疣粒野生稻植株的整體健康狀況和生長特征,選擇具有典型的種群特征的分蒐,包括生長習(xí)性、葉片形態(tài)和生殖器官的發(fā)育情況。使用已消毒的剪刀,小心剪取每個分蒐,以最大程度減少對母株的損傷。為了確保樣本的多樣性,從每個植株上選擇2至3個分蒐,帶回國家高原野生稻種質(zhì)資源圃(昆明)進(jìn)行活體種植保存。采集質(zhì)量高、飽滿、沒有病蟲害、成熟的疣粒野生稻種子保存在種質(zhì)庫中。收集到的種子要分開放置,避免受潮、混裝,采種量不超過當(dāng)時可獲得種子量的 20% 。
1.2.4搶救方法使用除草劑處理的疣粒野生稻的癥狀包括:葉片出現(xiàn)卷曲、扭曲或變形,葉色由綠色變黃、邊緣干枯或焦黃,出現(xiàn)黃斑、褐斑和枯斑,葉脈凸顯,種子出現(xiàn)空枇現(xiàn)象?;谶@些癥狀,進(jìn)行了包括清洗、精準(zhǔn)剪除、沖洗、土壤優(yōu)化與營養(yǎng)補(bǔ)充、溫室環(huán)境調(diào)節(jié)一系列針對性的搶救保護(hù)措施的處理,旨在最大限度地減輕除草劑對疣粒野生稻生長的影響,篩選出最優(yōu)搶救性保護(hù)措施處理方法。由于受除草劑影響的疣粒野生稻植株數(shù)量有限且資源稀缺,本研究在搶救措施中重點(diǎn)選擇了不同培養(yǎng)基質(zhì)配方和土壤水分含量作為處理變量進(jìn)行詳細(xì)研究(表1)。其他處理措施在實驗中依然作為標(biāo)準(zhǔn)操作流程加以執(zhí)行,以確保整體處理效果的科學(xué)性和可靠性。各緊急搶救保護(hù)措施操作細(xì)節(jié)如下:
(1)初始記錄:在保護(hù)措施前,記錄每株疣粒野生稻的初始葉片數(shù)量( ΔN0 )和初始總?cè)~片面積(A0) 。
(2)清洗:使用大量室溫清水和微堿性水( pH7.0~7.5 輕輕清洗葉片,以避免溫差造成疣粒野生稻的進(jìn)一步壓力。重復(fù)清洗2\~3次,每次清洗用水量按葉面積 2~3|/m2 ,每次間隔大約 2~3h 確保除草劑殘留物被充分清除。
(3)精準(zhǔn)剪除:使用消毒過的剪刀,仔細(xì)剪除干枯、明顯病變或受損嚴(yán)重的葉片和根部,減少病害傳播并促進(jìn)健康部分的生長。每株植物剪除量不超過總體積的 15%~20% ,重點(diǎn)移除受損部分,以免造成過度壓力。
(4)沖洗:使用20\~22 C 的細(xì)微的水流輕輕沖洗根際土壤,避免使用高壓水流,過程中要保護(hù)土壤結(jié)構(gòu)和根系,操作時間 15~25min ,確保除草劑有效清除。
(5)土壤優(yōu)化與營養(yǎng)補(bǔ)充:將植株移植至模擬其原生土壤結(jié)構(gòu)的混合土壤中,設(shè)置三種培養(yǎng)基質(zhì)配方分別為紅壤:沙子:腐殖土 =2:1:1?1:2:1 和1:1:2,以保證良好的透氣性和排水性,同時提供必要的養(yǎng)分。考慮到植株對養(yǎng)分需求的特殊性和除草劑殘留的影響,在移植過程中施用氮磷鉀比例為7:12:11的NPK肥料,并輔以含有微量元素的復(fù)合肥料,初期添加量控制在 5~10g/m3 ,以避免過量施肥造成植株額外的脅迫。由于疣粒野生稻原生于亞熱帶紅壤和灰棕壤性棕色森林土,王壤通常呈酸性或中性,使用 pH 計測量并調(diào)整溫室土壤 pH 值,使 pH 保持在5.5\~6.5之間,土壤過酸,添加適量的石灰或木灰,土壤偏堿,添加硫磺進(jìn)行調(diào)整。
(6)根系保護(hù)與水分管理:使用土壤水分計監(jiān)測土壤濕度,設(shè)置土壤水分含量梯度分別為40%.50% 和 60% 。此外,為減少移植過程中根系損傷,移植前使用 500×10-6 的生根粉(吲哚丁酸)將植株根系浸泡 15min ,以促進(jìn)新根生長。
(7)溫室環(huán)境調(diào)節(jié):在溫室中,為了保證遮光棚能夠在一天中大部分時間提供中等強(qiáng)度的陽光,避免過強(qiáng)或過弱的光照,調(diào)整遮光棚角度和使用水簾降溫。夏季遮光棚的角度調(diào)整到 25° ~35° 之間,打開水簾。冬季調(diào)整到 35°~45° 之間,關(guān)閉水簾并覆蓋雙層塑料薄膜
(8)持續(xù)監(jiān)測和適時調(diào)整:實時監(jiān)測疣粒野生稻的生長狀況,觀察葉色和整體生長狀況,適時調(diào)整水分、光照、溫度和營養(yǎng)供應(yīng)
試驗共設(shè)9組,每組3個重復(fù),對照組為原生王壤且土壤水分含量為 50% 。設(shè)定14d時間間隔,記錄兩個周期內(nèi)每株疣粒野生稻的新葉片數(shù)量(N和總?cè)~片面積 (At) ,計算新長葉片數(shù)量恢復(fù)率( RLN) 和新長葉片面積恢復(fù)率( RLA, 。計算公式如下:
注: RU (Recovery Leaf Number)= 新長出的葉片數(shù)量恢復(fù)率(%):Nt (New leafnumber )= 經(jīng)過保護(hù)措施后的總?cè)~片數(shù)量; N0 (Initial leaf number) 采取保護(hù)措施前的初始葉片數(shù)量。 RLA (RecoveryLeafArea) σ=σ 新長出的葉片面積恢復(fù)率 (% );A,(Totalleafarea )= 經(jīng)過保護(hù)措施后的總?cè)~片面積; A0 (Initialleafarea)
采取保護(hù)措施前的初始葉片面積。
2 結(jié)果與分析
2.1 調(diào)查結(jié)果
調(diào)查從綠春縣李仙江河段G227國道附近的恢復(fù)集體林開始,沿著設(shè)定的東西方向路徑進(jìn)行徒步調(diào)查和垂直攀登。所經(jīng)路徑覆蓋了多種森林生境,包括橡膠林、竹林和香蕉林。此次調(diào)查發(fā)現(xiàn)了1個新的居群,主要分布在以下3個小地點(diǎn):
(1)橡膠林下小路兩側(cè)。海拔 585m ,橡膠林下小路兩側(cè),有小片疣粒野生稻零星分布,平均3株 /m2 ,莖稈高 21~42cm ,葉片長 8~17cm ,葉片寬 5~16mm ,株型絕大多數(shù)為分散型,生長在亞熱帶磚紅壤斜坡上,坡度不大,土壤較為疏松,有大量的枯落物覆蓋,地表有許多未分解的植物殘體,土壤表面存在苔蘚,土壤保持著較高的濕度。樹木間的間隔相對較大,整體遮光度中等偏上,部分單株因噴除草劑的原因,其葉片出現(xiàn)灼燒斑、枯死和脫落,長勢較差,部分因當(dāng)?shù)剞r(nóng)民開墾種植橡膠樹而被毀(圖2);
(2)雜樹林陡坡石縫。海拔 595m 處,雜樹林陡坡石縫中,平均1株 /m2 ,莖稈高 34~47cm ,葉片長 10~16cm ,葉片寬 9~15mm ,株型絕大多數(shù)為分散型。生長在亞熱帶磚紅壤上,雜木和灌木分布密度高,遮光度高。地面不平,存在許多巖石和樹根,土壤瘠薄,排水性較好。植被較為密集,呈現(xiàn)出明顯的垂直層次結(jié)構(gòu),包括喬木層、灌木層和草本層,沒有明顯的人類活動跡象,長勢較好(圖3);
(3)竹林。海拔 656m 處,大片茂密竹林,分布有2大片疣粒野生稻,一片為56株,一片為72株,莖稈高 41~50cm ,葉片長 7~18cm ,葉片寬7~18mm 整體遮光度較高,竹葉腐化形成肥沃山地黃壤,地面較為崎嶇不平,因竹林有較厚的根莖網(wǎng)絡(luò),雜草較少,僅有一些耐陰的草本植物和小灌木,空氣和土壤濕度高。竹子高度不一,形成了層次分明的竹林,沒有直接的人類活動跡象,如垃圾圖A和圖B:雜樹林陡坡石縫疣粒野生稻的原生境;圖C和圖D:竹林疣粒野生稻的原生境或明顯的路徑(圖3)。
以上調(diào)查數(shù)據(jù)已整理入專門的數(shù)據(jù)庫。
2.2 采集情況
共采集到疣粒野生稻種質(zhì)資源35份,其中橡膠林下小路兩側(cè)12份,雜樹林陡坡石縫中5份,大片茂密竹林18份。35份資源中包括嚴(yán)重受到藥害的資源12份,橡膠林下小路兩側(cè)點(diǎn)疣粒野生稻單株上收獲的成熟飽滿無病害種子60粒。
2.3 搶救結(jié)果
針對受到藥害的疣粒野生稻資源采取包括清洗、精準(zhǔn)剪除、根系沖洗、土壤優(yōu)化與營養(yǎng)補(bǔ)充,以及溫室環(huán)境調(diào)節(jié)(表1和圖4)一系列緊急搶救保護(hù)措施后,觀察到了顯著的恢復(fù)效果。這些措施都在不同程度上促進(jìn)了疣粒野生稻的恢復(fù)。
2.3.1疣粒野生稻恢復(fù)效果在9組試驗處理中(表1),第2組在恢復(fù)效果上表現(xiàn)最為顯著。第2組在14d后葉片數(shù)量恢復(fù)率為 32.50% ,在 28d 后恢復(fù)率提升至 77.50% ;葉片面積恢復(fù)率在14d和28d后分別為 29.17% 和 71.67% ,說明 50% 的濕度水平與2:1:1的土壤類型組合顯著促進(jìn)了疣粒野生稻的恢復(fù)。第4組恢復(fù)效果最差,在14d后,葉片數(shù)量恢復(fù)率僅為 1.19% ,在28d后恢復(fù)率為 15.38% ,葉片面積恢復(fù)率在14d和28d后分別為 16.00% 和 40.00% 。說明低濕度和不適宜的土壤類型組合對疣粒野生稻恢復(fù)的不利影響,說明該處理組合未能提供足夠的生長條件,導(dǎo)致恢復(fù)效果顯著低于其他處理組。
對9組采取搶救保護(hù)措施前后疣粒野生稻生長形態(tài)觀察(圖4,發(fā)現(xiàn)有顯著的表型差異:第1組處理下的疣粒野生稻葉片細(xì)長幼嫩,葉色淡化,植株矮小;第2組處理下的疣粒野生稻的葉色更為飽滿,抽出了新穗;第3組處理下的疣粒野生稻出現(xiàn)葉片邊緣黃化和大小不一,呈傘狀分布生長,莖稈粗壯;第4組處理下的疣粒野生稻葉色不均和葉尖黃化,植株矮??;第5組處理下的疣粒野生稻整體上葉色淡化、葉片不規(guī)則并出現(xiàn)明顯的葉尖枯黃;第6組處理下的疣粒野生稻葉片分蘗數(shù)量少,葉片細(xì)長。第7組處理下的疣粒野生稻葉片增多且整體長勢明顯增強(qiáng);第8組處理下的疣粒野生稻植株生長更加集中和有序,莖干粗壯;第9組處理下的疣粒野生稻葉片數(shù)量明顯增多,新生葉片顏色厚實而有光澤。沒做處理的對照組疣粒野生稻植株,受到除草劑藥害的葉片顏色整體偏黃,部分葉片邊緣出現(xiàn)黃化現(xiàn)象,部分葉片邊緣出現(xiàn)卷曲,且植株整體較為矮小,莖稈纖細(xì)。兩個周期后發(fā)現(xiàn)葉片顏色繼續(xù)變黃,顯示出進(jìn)一步的黃化現(xiàn)象。葉片形態(tài)變得更加細(xì)長,并且有顯著的卷曲和枯萎現(xiàn)象,部分葉片已經(jīng)干枯。植株整體生長停滯,未見明顯的高度增長。從以上對比可以看出,隨著時間的推移,沒有采取措施的植株狀況明顯惡化。14d時,植株已經(jīng)表現(xiàn)出黃化和生長緩慢的癥狀;28d后,這些癥狀變得更加嚴(yán)重,葉片黃化和枯萎程度加劇,植株生長進(jìn)一步停滯。以上表型差異與處理條件有關(guān),說明植物的生長和發(fā)育受到了不同處理條件的顯著影響。
2.3.2疣粒野生稻搶救措施顯著性分析對疣粒野生稻在不同土壤類型和濕度水平下的恢復(fù)效果進(jìn)行了顯著性分析,重點(diǎn)關(guān)注了葉片數(shù)量恢復(fù)率( ΔRLN 和葉片面積恢復(fù)率( RLA )。發(fā)現(xiàn)土壤類型和濕度水平對這兩個指標(biāo)均有顯著影響(表2)。單因素顯著性分析顯示,土壤類型對葉片數(shù)量恢復(fù)率0 ΔRIN 的影響具有高度顯著性( (Plt;0.01 ),說明不同土壤類型對葉片數(shù)量的恢復(fù)效果存在顯著差異。這可能與土壤成分對植物除草劑耐受性及恢復(fù)能力的影響有關(guān)。濕度水平對葉片數(shù)量恢復(fù)率的影響也具有顯著性( Plt;0.01 ,表明濕度的變化顯著影響植物的水分吸收及新葉生長。同樣,土壤類型對葉片面積恢復(fù)率( RLA) 的影響也顯著( Plt;0.05) ,而濕度水平對葉片面積恢復(fù)率的影響更為顯著L Plt;0.01 )。在多因素方差分析中,土壤類型與濕度水平的交互作用對葉片數(shù)量恢復(fù)率具有顯著影響0 Plt;0.05 ),這表明二者的組合對植物恢復(fù)效果有復(fù)雜的協(xié)同作用。相比之下,交互作用對葉片面積恢復(fù)率的影響不顯著( P=0.3072 ),說明在本研究條件下,土壤類型與濕度水平的組合對葉片面積的恢復(fù)效果不具備顯著的交互作用。
3 討論與建議
3.1加強(qiáng)綠春縣李仙江流域疣粒野生稻種質(zhì)資源保護(hù)
多年考察結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),云南疣粒野生稻瀕危狀況嚴(yán)重。劉學(xué)思等在2021至2022年期間對云南省玉溪市、臨滄市、普洱市和西雙版納州等4個州(市)內(nèi)的疣粒野生稻生存現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查,調(diào)查前的這些地區(qū)原本有11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)共計36個分布點(diǎn),實地調(diào)查中發(fā)現(xiàn)僅21個分布點(diǎn)尚存,分布點(diǎn)喪失率達(dá)到 38.24% ,且部分分布點(diǎn)的疣粒野生稻呈現(xiàn)瀕危趨勢,說明疣粒野生稻面臨極大生存威脅,并進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了搶救性收集和異位保存的重要性。本研究在上述調(diào)查的基礎(chǔ)上進(jìn)一步探索了疣粒野生稻在云南省尚未發(fā)現(xiàn)的生長區(qū)的特定分布和生態(tài)環(huán)境,擴(kuò)展了對疣粒野生稻地理分布的認(rèn)識,而且通過創(chuàng)新性的搶救保護(hù)措施,為疣粒野生稻的保護(hù)提供了新的方法和策略。萬亞疆等調(diào)查發(fā)現(xiàn)疣粒野生稻的分布與水系有著密切的聯(lián)系,主要分布在印度洋水系(包括大盈江、怒江及其支流南定河)和太平洋水系(包括瀾滄江、李仙江支流把邊江、阿墨江)附近的河邊和山谷中的潮濕竹林,或是竹林與喬木、灌木混生林中。強(qiáng)調(diào)了水系對疣粒野生稻分布的重要性以及其特定的生態(tài)環(huán)境需求,本調(diào)查結(jié)果與上述發(fā)現(xiàn)相符合,進(jìn)一步說明了水系對疣粒野生稻分布的影響,并且通過對一個尚未發(fā)現(xiàn)的新居群一—綠春縣李仙江河段疣粒野生稻的調(diào)查,擴(kuò)展了對該物種分布和生態(tài)習(xí)性的認(rèn)識。
本研究探索了綠春縣李仙江河段G227國道附近疣粒野生稻的分布情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)一個新的居群,主要分布在橡膠林、雜樹林陡坡石縫和竹林中,展示了疣粒野生稻對不同森林生境的適應(yīng)能力。竹林生境提供的高遮光度和濕潤環(huán)境對疣粒野生稻生長有利,說明特定生態(tài)條件更適合其生長。而橡膠林因其單一樹種種植和化學(xué)物質(zhì)使用,導(dǎo)致生物多樣性的降低和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的減弱,從而對疣粒野生稻生長產(chǎn)生不利影響。雜樹林陡坡石縫提供了高遮光度和良好的排水條件,盡管土壤瘠薄,但有助于疣粒野生稻適應(yīng)特定生長條件。這種生境的多樣化生態(tài)結(jié)構(gòu)為疣粒野生稻提供了不同的生長點(diǎn)和生態(tài)位,增加了其生存和繁衍的機(jī)會。
盡管本次調(diào)查在綠春縣新發(fā)現(xiàn)了疣粒野生稻的居群,但研究具有一定的局限性。首先,調(diào)查范圍限于G227國道附近的特定區(qū)域,可能未能全面覆蓋疣粒野生稻在更廣泛區(qū)域內(nèi)的分布情況。其次,由于資源和時間的限制,未能對居群的遺傳多樣性和生長條件進(jìn)行深入分析,這限制了對種群生態(tài)適應(yīng)性和長期生存能力的理解。因此,關(guān)于加強(qiáng)云南省特別是綠春縣疣粒野生稻的保護(hù)工作,提出以下四點(diǎn)建議:一,未來的研究應(yīng)擴(kuò)大調(diào)查范圍,以更全面地了解疣粒野生稻在區(qū)域內(nèi)的分布情況。二,對發(fā)現(xiàn)的居群進(jìn)行遺傳多樣性分析,以評估種群的遺傳結(jié)構(gòu)和長期生存能力。三,進(jìn)一步探討?zhàn)嗔R吧緦Σ煌鷳B(tài)環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制,以及如何在人為干預(yù)日益增多的環(huán)境中有效保護(hù)這一珍稀物種。四,在制定保護(hù)策略時,需要充分考慮其對不同生境的適應(yīng)性和敏感性。了解和保護(hù)疣粒野生稻的自然生境,尤其是那些提供積極生長條件的生境。
3.2優(yōu)化疣粒野生稻保護(hù)與恢復(fù)策略
盡管疣粒野生稻作為珍稀遺傳資源的價值被廣泛認(rèn)可,其對除草劑的高度敏感性使其面臨生存危機(jī)。目前的保護(hù)工作,尤其是在野外環(huán)境及種質(zhì)資源圃內(nèi)的搶救措施,缺乏針對性和效率,亟需一種既能降低除草劑藥害又能滿足其生理需求的解決方案?,F(xiàn)有保護(hù)措施包括原生境保護(hù)和異位保護(hù)22]。原生境保護(hù)通過在自然生境中建立保護(hù)區(qū),促進(jìn)遺傳多樣性;異位保護(hù)通過種質(zhì)庫和種質(zhì)圃24保存種子和植株,保持遺傳完整性。此外,利用生物技術(shù)保存基因組DNA提高了保護(hù)安全性。本研究提出的緩解疣粒野生稻除草劑藥害的方法,有效恢復(fù)受損植株,確保其生存和遺傳多樣性,補(bǔ)充了現(xiàn)有保護(hù)措施,打破了傳統(tǒng)保護(hù)方法的局限,為野生稻的保護(hù)與利用提供了新的視角和方法。
本研究通過對受到除草劑影響的疣粒野生稻資源采取包括清洗、精準(zhǔn)剪除、根系沖洗、土壤優(yōu)化與營養(yǎng)補(bǔ)充,以及溫室環(huán)境調(diào)節(jié)等一系列搶救保護(hù)措施,觀察到顯著的恢復(fù)效果。實驗結(jié)果表明,不同的土壤類型和濕度水平對疣粒野生稻的恢復(fù)效果有顯著影響,結(jié)果顯示第2組恢復(fù)效果最佳,第4組恢復(fù)效果最差。單因素分析發(fā)現(xiàn),土壤類型對葉片數(shù)量恢復(fù)率和葉片面積恢復(fù)率均有顯著影響,濕度水平對葉片數(shù)量恢復(fù)率和葉片面積恢復(fù)率也顯著。多因素分析顯示,土壤類型與濕度水平的交互作用對葉片數(shù)量恢復(fù)率具有顯著影響,但對葉片面積恢復(fù)率無顯著影響。不同處理條件下的植物生長形態(tài)也存在顯著差異,第2組植株葉色飽滿,葉片數(shù)量和大小一致,恢復(fù)效果最佳;第4組植株葉片黃化,數(shù)量少,恢復(fù)效果最差;對照組植株葉片逐漸變黃,形態(tài)細(xì)長且卷曲,生長停滯。
本研究探討了不同土壤類型和濕度水平對受除草劑影響的疣粒野生稻的恢復(fù)效果,盡管取得了顯著結(jié)論,但存在一些局限性。首先,由于疣粒野生稻的稀缺性和瀕危狀態(tài),樣本量較小,影響了結(jié)果的普適性和統(tǒng)計顯著性,未來研究需要更大規(guī)模的樣本量。其次,實驗僅觀察了14d和 28d 內(nèi)的恢復(fù)效果,未能全面評估長期效果,需進(jìn)一步驗證植物的長期恢復(fù)狀況及除草劑的長期影響。此外,本研究僅選擇了幾種土壤類型和濕度水平進(jìn)行分析,未充分考慮光照、溫度變化和病蟲害等其他環(huán)境因素。未來研究應(yīng)綜合考慮更多環(huán)境變量。盡管采取了多種搶救措施,但未逐一評估每種措施的獨(dú)立效果,難以確定其相對重要性和最佳組合。未來研究應(yīng)逐步拆解并評估各措施的單獨(dú)效果,以優(yōu)化搶救方案。鑒于疣粒野生稻的稀缺性和瀕危狀態(tài),本研究只是初步探索,識別這些局限性和問題,有助于為后續(xù)研究提供改進(jìn)方向,進(jìn)一步提升疣粒野生稻的恢復(fù)機(jī)制和搶救措施的有效性?;诒狙芯康木窒扌院徒Y(jié)果,提出以下建議以優(yōu)化疣粒野生稻等野生稀缺物種的恢復(fù)策略:一,未來研究應(yīng)擴(kuò)大樣本量和延長觀察時間,以提高結(jié)果的普適性和評估長期效果;二,綜合考慮更多環(huán)境因素,如光照和溫度變化,制定全面的恢復(fù)策略;獨(dú)立評估各搶救措施,確定最佳組合;三,進(jìn)一步探索最佳土壤和濕度組合;制定長期管理策略,定期監(jiān)測和調(diào)整措施,防止再次受損;四,針對農(nóng)業(yè)活動中的生態(tài)問題,有必要從云南省綠春縣李仙江河段的實際情況出發(fā),實事求是,因地制宜地制定野生稻原生境保護(hù)策略,這包括但不限于限制某些化學(xué)除草劑的使用,提供生態(tài)友好型農(nóng)業(yè)技術(shù)的補(bǔ)貼和支持,組織相關(guān)培訓(xùn),講解生物多樣性保護(hù)的重要性以及建立野生植物保護(hù)區(qū)等。
參考文獻(xiàn):
[1]付堅,陳玲,柯學(xué),等.疣粒野生稻保護(hù),遺傳特性及利用研究進(jìn)展[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報,2020(5):1070-1079.D0I:10.3969/j.issn.2095-1191.2020.05.011.
[2]楊世先,楊慶秀,陳春芝.疣粒野生稻原生境濕地保護(hù)存在問題及對策[J].農(nóng)業(yè)工程,2018.DOI:CNKI:SUN:NYGE.0.2018-12-035.
[3]劉學(xué)思,殷富有,張敦宇等.云南省4個州(市)疣粒野生稻的調(diào)查、收集與保護(hù)[J].雜交水稻,2023.38(05):20-25.DOI:10.1626//j.cnk1. 1005-3956.20221108.380
[4] 傅立國.中國植物紅皮書[M].科學(xué)出版社,1991.
[5] 錢韋,謝中穩(wěn),葛頌,等.中國疣粒野生稻的分布瀕危現(xiàn)狀和保護(hù)前景[J].植物學(xué)報,2001,43(12):1279-1287.
[6] 彭紹裘,魏子生,毛昌祥,等.云南省疣粒野生稻,藥用野生稻和普通野生稻多抗性鑒定[JJ.植物病理學(xué)報,1982(4).
[7]章琦,李道遠(yuǎn).野生稻抗稻白葉枯病性(Xanthomonasoryzae pv.oryzae)的評價[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),1994,27(5):9.
[8]李冬波.疣粒野生稻與栽培稻遠(yuǎn)緣雜交及其雜種不育原因的探討[D].華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.
[9]梁斌,肖放華.云南野生稻對稻瘟病的抗性評價[J].中國水稻科學(xué),1999,13(3):183-185.
[10]王韻茜,蘇延紅,楊睿,等.云南疣粒野生稻稻瘟病抗性[J].植物學(xué)報,2018.
[11] 宋兆建,杜超群,胡亞平,etal.栽培稻與疣粒野生稻雜種二倍體和四倍體的鑒定及比較[J].作物學(xué)報,2010(07):1144-1152.
[12] 梁斌,肖放華,黃費(fèi)元,等.云南野生稻對稻瘟病的抗性評價[J].中國水稻科學(xué),1999(3):183-185.
[13]程在全,黃興奇.云南野生稻遺傳特性與保護(hù)[M].科學(xué)出版社,2016.
[14]XiaoJ,Grandillo S,Ahn SN,etal.Genesfrom wild riceimprove yield[J].Nature,1996,384(6606):223-224.
[15]樊傳章,劉宏程,阿新祥,等.云南疣粒野生稻OryzameyerianaBaill.總黃酮含量分析研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報,2007,20(4):5.DOI:CNKI:SUN:XNYX.0.2007-04-010.
[16] 閆影,王春連,劉丕慶,等.野生稻抗病蟲基因的挖掘和利用[J].作物雜志,2011(4):6.
[17]王琳,戴陸園,吳麗華,等.云南三種野生稻原生境植物種群的調(diào)查及比較分析[J].中國水稻科學(xué),2006,20(1):47-52.
[18]鄧國富,張宗瓊,李丹婷,等.廣西野生稻資源保護(hù)現(xiàn)狀及育種應(yīng)用研究進(jìn)展[J].南方農(nóng)業(yè)學(xué)報,2012,43(9):1425-1428.
[19]萬亞濤,樊傳章,馮潞等.云南省疣粒野生稻資源的現(xiàn)狀調(diào)查[J].學(xué)報,2007,(02):177-182.DOI:10.16211/j.issn.1004-390x(n).2007.02.004.
[20] 黃新奇,云南野生稻保護(hù)與遺傳特性研究.云南省,云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)研究所,2004-03-01.
[21] 徐志健,王記林,鄭曉明等.中國野生稻種質(zhì)資源調(diào)查收集與保護(hù)[J].植物遺傳資源學(xué)報,2020,21(06):1337-1343.DOI:10.13430/j.cnki.jpgr.20200420003.
[22]楊慶文,余麗琴,張萬霞,等.原、異位保存普通野生稻種質(zhì)資源的遺傳多樣性比較研究[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,038(006):1073-1079.D0I:10.3321/j.issn:0578-1752.2005.06.001.
[23]李運(yùn)強(qiáng).思茅區(qū)疣粒野生稻原生境保護(hù)策略分析[J].南方農(nóng)業(yè),2018,12(06):34-35.D01:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.06.019