全 文 ：国家自然科学基金资助项目。
作者工作单位:广西农业科学院 ,中国南宁 , 530007
收稿日期: 1998— 06— 30
海拔因素对栽野稻杂交 F2
籼粳性状分离的影响
梁耀懋　陆　岗　蔡庆生　黎坤爱　梁云涛
摘要　对栽野稻杂交 F2代在不同海拔试点的籼粳性状分离情况进行比较研究 ,以探
讨海拔等环境因素对籼粳稻进化的影响。结果显示 ,海拔 (实质主要是气温 )对籼粳稻
进化有重要影响 ,但影响是有限的 ,并非是进化的唯一动力。 籼粳稻的进化应是包括
海拔在内的多种环境因素的自然选择压下 ,不断累积、逐步演变而完成的。
关键词　籼粳稻进化　栽野杂交 F2　海拔高度
野生稻如何分化为籼稻、粳稻是稻种起源演化问题的讨论焦点之一。一般认为籼粳分化主
要是环境选择压力所致 [9, 5 ]。但目前对环境条件如何影响籼粳分化的实验遗传学研究和报道不
多 [1 ] ,对导致籼粳分化的动力和机理的认识不足 ,也不一致。 主要原因是有关这类研究工作浩
繁 ,时间长 ,耗资多。我们在国家自然科学基金的资助下 ,对栽野杂交后代在不同海拔条件下籼
粳分离情况进行了多代观察 [4 ]。本文报道杂交 2代在不同海拔试点的籼粳性状分离情况 ,探讨
海拔等环境因素对籼粳分化的影响。
1　材料和方法
以 6个“纯合”的普通野生稻 (O. ruf ipogon ,以下简称普野 )材料作父本 ,分别与 7个栽培
稻地方品种作母本配组杂交 ,共 32个组合 ,从 F1代开始 ,把每组合的种子分成 2份 ,分别在南
宁和那坡的坡荷两个海拔高度不同 ,纬度和光照时数相近、平均气温差异较大的试点同时播种
种植。其中 ,南宁试点地处 N22°49′,海拔 72. 2m,生长期间 ( 5～ 9月 ,日照总时数 1987. 33小
时 ,日均 12. 99小时 ,日平均气温 29℃ ;坡荷点地处 N23°21′,海拔 1100米 ,同期日照总时数
1993. 82小时 ,日均 13. 03小时 ,日平均气温 23. 8℃ ,两试点纬度基本相同 ,同期日照总时数和
日均时数也基本相同 (分别相差 6. 49时和 0. 04时 ) ,而同期日平均气温相差达 5. 2℃。1995年
6月 23日两试点分别同时播种 34个栽野杂交 F1组合 ,抽穗时逐株套袋避免相互串粉杂交 ,
然后以组合为单位采收 F2种子。 1996年将两地收取的 F2种子继续分别在两地同期播插。 ( 4
月 23日播、 5月 26日插植 )。取其中有代表性的 5个组合 ,每个组合随机取样 60株左右 ,分别
观察记载两地的后代多组合的籼粳有关性状 (株高、生育期、株型、叶色、叶毛、稃毛、芒色及长
短、穗轴 1～ 2节间距、酚反应、谷粒长宽比和抽穗时壳色等 ) ,根据两地各组合 F2代籼粳性状
分离情况 ,分析海拔等因素对籼粳分化的影响。
2　结果与分析
对栽野杂交 F2代组合进行有关籼粳性状的记载 ,用程氏形态指数评分方法 ,把每一有关
11
1998年 11卷 3期
Vol. 11　　 No. 3　　　　　　　　　
西　南　农　业　学　报
Sou thw est China Journal of Agricultural Sciences
DOI : 10. 1621 /j . cnki . scjas . 1998. 03. 003
性状划分为 5级 ( 0～ 4级 ) ,然后判断各性状的籼粳属性。 两试点 5个组合的籼粳性状分离比
率如表 1。 主要结果显示 ,不同性状受海拔条件的影响是不同的。其中:
表 1　栽野杂交 F2各性状在不同海拔试点的粳性分离比率 (% )的比较
Table 1　 Comparis on of rate (% ) of various Keng-character v ariat ion of F2 of O. sat iva×O. ru f ipogon
at tw o elevation si tes
组合
Cross
稃　　毛
Glume pubescence
抽穗壳色
Glume color at h eading
酚反应
Ph enol reaction
坡荷
Poh e
南宁
Nanning
差值
Margin
坡荷
Pohe
南宁
Nanning
差值
Margin
坡荷
Poh e
南宁
Nanning
差值
Margin
20063( K)
× GX1567( W ) 44. 44 7. 86 36. 58 59. 84 21. 59 38. 25 16. 67 8. 99 7. 68
86579( K)
× GX1567( W ) 8. 33 6. 52 1. 81 100. 0 43. 33 56. 67 0. 0 3. 53 - 3. 53
20014( K)
× GX1962( W ) 14. 71 0. 0 14. 71 47. 27 17. 80 29. 47 21. 21 53. 06 - 31. 85
52051( H)
× GX120( W ) 7. 14 0. 0 7. 14 / / / 0. 0 0. 0 0. 0
1009( H)
× GX1567( W ) 4. 76 2. 13 2. 63 31. 82 46. 67 - 11. 85 0. 0 5. 41 - 5. 41
总和 Total 79. 38 16. 51 62. 87 238. 93 129. 39 109. 54 37. 88 70. 99 - 33. 11
平均 Mean 15. 88 3. 31 12. 57* * 59. 73 32. 35 37. 38* * 7. 58 14. 20 - 6. 62* *
组合
Cross
穗轴 1～ 2节距
Rachis length betw een
ls t and 2nd n od e
叶　　毛
Leaf pubescence
谷粒长宽比
L /W rat io of grain
叶　　色
Leaf color
坡荷
Poh e
南宁
Nanning
差值
Margin
坡荷
Pohe
南宁
Nanning
差值
Margin
坡荷
Poh e
南宁
Nanning
差值
Margin
坡荷
Poh e
南宁
Nanning
差值
Margin
20063( K)
× GX1567( W ) 40. 52 71. 43 - 30. 91 95. 59 100. 0 - 4. 41 5. 56 3. 45 2. 11 / / /
86579( K)
× GX1567( W ) 31. 94 65. 25 - 33. 31 100. 0 83. 05 16. 95 0. 0 0. 0 0. 0 86. 35 75. 00 11. 35
20014( K)
× GX1962( W ) 35. 71 70. 83 - 35. 12 86. 89 99. 03 - 12. 14 2. 94 0. 0 2. 94 57. 20 46. 15 11. 05
52051( H)
× GX120( W ) / / / / / / 0. 0 0. 0 0. 0 / / /
1009( H)
× GX1567( W ) 9. 26 53. 33 - 44. 07 94. 92 98. 68 - 3. 76 0. 0 0. 0 0. 0 33. 65 64. 75 31. 10
总和 Total 117. 43 260. 84 -143. 41 377. 40 380. 76 - 3. 36 8. 50 3. 45 5. 05 177. 20 185. 90 - 8. 69
平均 Mean 29. 36 65. 21 -35. 85* * 94. 35 95. 19 - 0. 84 1. 70 0. 69 1. 01* * 59. 07 61. 97 - 2. 90
注 ( Note):①“ K”表示粳稻 ,“ H”表示籼稻 ,“ W”表示普通野生稻 ;“ K”= Keng rice,“ H”= Hsien rice,“W” = O. ruf ipogon;②
* * 表示差异极显著水平 ; * * : Sig ni ficant at 0. 01 lev el.
①稃毛、抽穗时壳色和谷粒长宽比 ,其分离比率是高海拔 (坡荷 )点多于低海拔 (南宁 )点。
这 3个性状在这两个试点的粳性分离比率平均差值分别是 18. 6%、 27. 4%和 1. 0% ,差异均达
到极显著水准。说明这三个性状在高海拔条件下倾向粳性化。
②酚反应和穗轴 1～ 2节间距两个形质的粳性分离比率则是高海拔 (坡荷 )点小于低海拔
12 西　南　农　业　学　报 11卷
(南宁 )点。这两个形质在两个试点的粳性分离比率平均差值分别是- 6. 6%和- 35. 9% ,差异
均达极显著水准 ,说明这两个形质在高海拔条件下反而趋向籼性化。
③叶毛和叶色在高低海拔两试点的粳性分离比率相差无几 ,其平均差值分别是- 0. 84%
和 - 2. 9% ,差异均未达显著水平。说明此两性状的籼粳分化基本不受海拔高差的影响。
3　讨论和结论
上述试验结果揭示 ,海拔高度对籼粳分化是有重要影响的 ,海拔因素是籼粳分化的动力之
一。但此种影响的方向 (是向籼型抑或向粳型进化 )是随不同性状而异的。对某些性状 (如稃毛、
抽穗时壳色和谷粒长宽比 ) ,高海拔条件可促使其向粳型特性进化 ,而对另一些性状 (如酚反应
和穗轴 1～ 2节间距 ) ,高海拔条件却促使其向籼型特性进化。
鉴于本试验不同海拔高度的两个试点的纬度和日照时数等条件基本相同 ,差异主要在于
温度。所以本试验的自然选择压实质上主要是由气温造成的。由此推论 ,气温变化对籼粳分化
有着重要影响。
海拔条件对某些性状 (如叶毛和叶色 )的籼粳分化影响甚小 ,说明海拔因素对籼粳进化的
影响是有限的 ,海拔变化并非籼粳分化的唯一动力。也就是说 ,籼粳的进化除了海拔 (实质主要
是温度 )因素外 ,还存在其它自然环境因素 ,籼粳分化应是包括海拔因素在内的多种环境因素
的自然选择压下 ,不断累积、逐步演变 ,并通过人工选择和培育而造成的。因此 ,只有在自然选
择压更强大更全面的情况下 ,不同地理生态区域的变化 ,才可能是籼粳分化的主要动力 ,才可
能促使完成籼粳的分化进程。
参　考　文　献
1. 王象坤 . 中国稻作起源研究中几个主要问题的研究新进展 . 中国栽培稻起源与演化研究专集 ,中国农业大学出版社 ,
1996, 2～ 7
2. N. M .纳耶 . 水稻的起源和细胞遗传 .顾铭洪译 ,农业出版社 , 1981, 53～ 62
3. 梁耀懋 . 从南方粳稻的遗传多样性和原始性探讨籼粳分化 . 西南农业学报 , 1996, 9( 1)∶ 114～ 117
4. 梁耀懋 ,陆　岗等 .栽野杂交 F1的进化遗传研究 .西南农业学报 , 1997, 10( 4)∶ 7～ 10
5. 冈彦一 . 水稻进化遗传学 .徐云碧译 . 中国水稻研究所 , 1985, 66～ 115
Effect of Elevation on Segregation of Hsien and Keng
Characters of the F2 of O. sativa×O. rufipogon
Liang Yaomao　 Lu Guang　 Cai Qingsheng　 Li Kunai　 Liang Yun tao
( Guangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanning 530007, CHIN A)
Abstract
Observat ion on segregation of Hsien and Keng ch aracter of the F2 of O. sa tiva L.×O. ruf ipogon Grif f. have b een con-
ducted to evaluate th e ef fect of elev ation on the evolu tion of Hsien and Keng rice. Study resul ts sh ow th at elevation ( i ts s ub-
stance is temperature) is an importan t b ut i s n ot th e only facto r in the evolution. Ev olution of Hsien and Keng rice w as influ-
enced by v ariou s environm ent factors and w as a p rog ressiv e and continuous process under the pressu re accumulation of natu-
ral s election.
Key words　 Evolu tion of indica and japonica rice　 F2 of hyb rid　 betw een wild rice and cul tivated rice　 Lati tud e
(责任编辑　陈国琨 )
133期 梁耀懋等:海拔因素对栽野稻杂交后籼粳性状分离的影响