全 文 ：第 11卷 第 1期
2 0 0 3年 1月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．11 No．1
Jan．， 2003
胞质抗除草剂谷子发育及与敏感型常规品种的差异
籍贵 苏 杜瑞恒 高占成
(河北省农林科学院谷子研究所 石家庄 050031)
摘 要 以对 除草 剂敏 感 的 常规 品种“豫 谷 2号 ”为对 照 ，试 验 研 究抗 除 草 剂 谷 子 “0971”的 生 长 发 育 特 点 结 果 表
明，“0971”苗期发育慢 ，抽穗 晚，但后期发育加快 ，并很快与“豫谷 2号”各性状相持平 。由于灌浆速度慢和灌浆 时
间短，“0971”穗干物质量明显处于劣势。
关键 词 抗 除 草剂 谷 子 发 育 差异
Development of cytoplasmic herbicide resistance foxtail milet and its difference to the susceptible general varieties．JI
Gui—Su，DU Rui—Heng，GAO Zhan—Cheng(Millet Crop Institute，Hebei Academy of Agricultural and Forestry Science，
Sh~iazhuang 050031)，CJEA，2003，11(1)：30～32
Abstract The development characters of cytoplasmic herbicide resistance foxtail milet“097 1”is studied taking the SUS—
ceptible general variety“Yugu 2”as the control in this paper．The results show that the development of“0971’is~ower
than that of“Yugu 2”in early stage．the head stage is later tOO．But it grows faster at the later stage and most of the
characters get the same level compared tO“Yugu 2”．The head weight of“0971”is lighter than that of“Yugu 2’because
of the later head stage and the slower milking speed．
Key words Herbicide resistance，M ilet，Development，Difference
谷子是我国北方最古老的传统作物 ，目前已利用种间杂交方法将野生种中抗除草剂基因成功转育到谷
子栽培种中，使其变成真正具有抗除草剂性能的作物，这些抗除草剂谷子 的抗性是敏感谷子品种的 700倍 ，
在常规用量下无任何 中毒症状 ，并能控制谷莠子和大多数田间杂草 ，因此这种新的抗性种质让高效的化学除
草技术替代人工除草成为可能。谷子抗除草剂性状有 3种不同的遗传方式 ，即细胞质遗传 、隐性核基因遗传
和显性核基因遗传。经过十几年的种间杂交和多代选育 ，河北省农林科学院谷子研究所 已成功获得受单一
显性核基因控制的和由细胞质基因控制的谷子新品种 ，由于受核基因控制的抗除草剂基因有向谷莠子(谷
田中最大的杂草)漂移的潜在危险，故应用细胞质抗除草剂基因是最安全、最实用的方法。但 由于抗除草剂
性状是由野生种经过多次种间杂交而成 ，育成的抗除草剂品系受环境影响较大，生存竞争能力明显不如敏感
品种 ，因而大都存在生长发育缓慢、产量不稳的问题 ，影响了抗除草剂谷子品系的应用。为此，本研究以 2
个抗性不同的谷子品种(系)为研究对象 ，系统观察其生长发育进程及存在的主要差异 ，为抗除草剂谷子的改
良和提高产量提供理论依据。
1 试验材料与方法
试验于 2000～2001年在河北省农林科学院谷子研究所内试验地进行 ，以不抗除草剂品种“豫谷 2号”为
对照，以抗除草剂谷子品系“0971”为研究对象 ，“0971”是由抗除草剂野生谷子“R22”为母本，用栽培谷子“麦
谷 1号”、“冀谷 11号”、“衡 85—86”等花粉多代混合授粉选育而成。试验采用对比设计 ，6行区，行长 2m，行
距为 0．35m，3次重复，留苗 60万株／hm ，与对照相间种植。生育期间按照一般 田间管理进行 ，从 7月 24日
开始每 7d每小区取样 10株，测定株高、绿叶数 、茎节数和根条数，再将样株置于 95℃烘箱中烘干 48h，测其
根干物质量、茎叶干物质量和穗干物质量。然后 以每期取样均值为坐标点 ，绘制 2个品种(系)生长发育曲
线⋯ ，用 t测验 检测每期性状差 异显著性 。
*河北省自然科学基金资助项目(301438)
收稿 日期 ：2002-06—30 改回日期 ：2002—07-16
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第 1期 籍贵苏等 ：胞质抗除草剂谷子发育及与敏感型常规品种的差异 31
2 结果与分析
2．1 “0971”与“豫谷 2号”发育比较
7月 24日是多 数夏谷品种发 育的拔 节期 ，此时抗 除草剂品系“0971”的成 型株高 比例 明显 低于不抗 除草
剂品种“豫谷 2号”，之后“0971”生长发育速度加快 ，至 8月 14日“0971”与“豫谷 2号”同时达到其成型株高
(见 图 lb)；8月 14日前 “0971”茎 节数一直少 于“豫 谷 2号 ”，此后 快速生 长 ，至 8月 21日当大部 分夏谷 品种
进入灌浆期时 ，“0971”茎节数方赶上或超过“豫谷 2号”；“0971”与“豫谷 2号”绿叶数变化趋势相同，2品种
在拔节后 均有绿 叶减少 的过程 ，随后“0971”绿 叶数一 直少 于“豫 谷 2号 ”，至 8月 21日后 与“豫谷 2号 ”达相
同水平(见图 1a和 c)；抗除草剂谷子地上部干物质量和根干物质量变化趋势基本一致，8月 21日前呈上升
趋势 ，灌浆期有一明显下降阶段 ，随后又明显上升 ，但 8月 7日前“0971”地上部干物质量和根干物质量明显
低于“豫谷2号”，其地上部干物质量差异在抽穗后(8月 7日后)逐渐缩小，至 8月 21日与“豫谷 2号”达相同
水平 ，根干物质量却始终低于“豫谷2号”(见图 1d和e)；根条数“0971”与“豫谷 2号”的变化趋势基本相同，8
月 7日前“0971”根条数少于“豫谷 2号”，随其生长发育加速 ，至 8月 14日时“0971”根条数已超过“豫谷 2
号”并趋向稳定。“0971”气生根数一直少于“豫谷 2号”，未出现“豫谷 2号”气生根迅速增长和回落现象，其
前期平稳增加，至 8月 14日后逐渐趋向平缓(见图 1f和g)；由图 1h可知穗干物质量“0971”比“豫谷 2号”抽
穗晚 7d，8月 28日前 2品种发育速度基本相同，之后“0971”增长慢于“豫谷 2号”，至 9月 4日“豫谷 2号”趋
于成熟时“0971”仍迅速增长。
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图 1 “0971”与 “豫 谷 2号 ”农 艺 性状 发 育 比较
Fig．1 Comparison of development characters between “0971”and“Yugu 2”
2．2 “0971”与“豫谷 2号”生长差异
由表 1可知“0971”苗期(7月 24日前)株高和茎节数显著低于“豫谷 2号”，之后 2品种差异逐渐缩小 。
至 8月 14日其茎节数与“豫谷 2号”持平。整个生育期间“0971”与“豫谷 2号”绿叶数和根条数差异不显
著 ，地上部干物质量和根干物质量的生长发育 2品种有显著差异 ，“0971”7月 31日前地上部干物质量及 8
月 14日(灌浆初期)前根干物质量积累一直明显低于“豫谷 2号”，之后与“豫谷 2号”差异逐渐变小。8月
21日前“0971”气生根数逐渐增加 ，但 8月 7日和 8月 14日气生根数明显低于“豫谷 2号”。其他时期差异不
显著(见表 1)。产量性状“0971”比“豫谷 2号”抽穗晚 7d，且整个灌浆过程 中穗干物质量始终 明显低于“豫
谷 2号 ”。
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32 中 国 生 态 农 业 学 报 第 ll卷
表 1 “0971”与“豫 谷 2号”生 育期 间各 性 状差 异
Tab．1 The difference of characters between “0971”and“Yugu 2”
at every development stage
*5％水平显著；**1％水平显著。
3 小结与讨论
“0971”是 最 新 选 育
出的具有 稳 定抗 除 草剂
性 能 的谷 子 新 品 系 ，其
抗 性 来 自 于 农 艺 性 状
差 、籽粒 小 、落 粒性 强 的
野生种 ，经 过长期混合
杂 交 和 单 株 选 择 ，
“0971”已具 备 优 良的农
艺性状 和 产量 性 状 。与
对除草剂敏感的常规品
种 “豫 谷 2 号 ”相 比 ，
“0971”生育前期发育较慢 ，株高 、茎节数、干物质量和根干物质量均低 ，生育后期生长明显加快，抽穗前株高
和干物 质量与“豫谷 2号 ”已持平 ，之后 茎节数和根 干物 质量也渐 持平 ，生 长发育 曲线多 与 “豫谷 2号 ”相 近 ，
尤其表现在灌浆期间干物质积累和根干物质量的变化 ，这意味着抗性品系在经历整个生长季节后完全可以
补偿其营养性状的抗性代价。Reboud X．L5 曾指出，2种材料混合种植时由于存在竞争 ，抗性品系在营养性
状和产量性状均付出代价 ，抗性品系的生存竞争能力明显不如敏感品系 ，且竞争越激烈其抗性代价越大。本
研究结果证明了这一理论 ，经过长期连续选择 ，抗性品系生存竞争能力可得到显著改善 ，最终与敏感品种相
当。由于抗性品系苗期发育慢 ，抽穗较晚，灌浆时间短 ，当敏感品种进入蜡熟期时抗性 品系仍处于快速灌浆
阶段 ，此外“0971”灌浆速度慢于“豫谷 2号”，因而其籽粒产量受到影响，这一结果说明抗性品系籽粒产量仍
付出代价。
在未来谷子育种中仍需对抗性品系进一步选择和改 良，其重点应选择那些苗期发育早，根系发育快 ，抽
穗适时的单株 ，且灌浆速度快也是非常重要的选择指标之一 ，在抗除草剂谷子栽培管理中注重促其前期发育
和根系生长有利于提高产量。
参 考 文 献
籍贵苏等．高秆矮秆谷子根的遗传、分布差异及根与产量有关性状的相关研究 华北农学报 ，1999，14(2)：42～47
南京农学院主编 田间试验和统计方法．北京 ：中国农业 出版社，1981
籍贵苏等．高矮秆夏谷个体发育差异及产量形成特点研究 生态农业研究，2000，8(3)：36～39
Tianyu wang，Henri darmency．Inheritance of sethoxydim resistance in foxtail milet，Setaria itaria(L，)Beav．．Enphytic，1997，4：69
Reboud X ，Till‘Bottraud I The Cost of herbicide resistance measured by a competition experiment Theor and Appl Genet，1991，82：590
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