全 文 ：热带亚热带植物学报 2000，8(3)：239—244
Journal of Tropical and Subtropical’ B’。o。。t a～nf
粳稻品种幼苗耐冷性比较研究 5～￡～／／ 2。
． ，
陈友订’，黄农荣 ，刘彦卓 ’，梁祖扬 ，邱润恒’，钟旭华’，
- _—————～ V
_张 旭’，西田清数 ，吉川年彦2 田中万纪穗 ，泽田富雄
(1 广东省农业辩 学院水稻研究所， 广东 广州 510640；
2 日本兵库县立中央农业技术中心． 加西市别府町南／岗甲 1533)
摘要： 利用人工模拟低温胁迫的方法， 研究了 3个 日本梗稻 品种 日本 晴、金南风和福光 以及 2个台湾梗
稻品种台竹 157、 加南 2O的苗期耐玲性，并以当地推广高产籼稻品种特三矮 2号作对照． 从对株
高 主茎叶片散、地上部干物重、死苗率等形态性状的调查和叶绿索含量、 电解质外渗率等生理性状
测定的结果显示， 日本 晴、 金南风、 福光和台竹 157苗期的耐玲性较强， 加南 2O的耐 冷性较弱， 但
比特三矮 2号的耐冷性略强． 这为防止早稻烂秧死苗而开展耐玲育种提供新的耐玲基因源．
关键词：!翌 要 ； 三 堡；苎苎 ●·_-一 一 -_一
中围分类号：$511,22．01 文献标识码：A
易科 智
’ 文章编号 1005——3395(2000)03—‘0239——04
CoM ARIS0N oF CoLD ToLERANCE IN SEEDLINGS
AM 0NG PD^ RICE VARIETIES
CHEN You-ding’
， HUANG Nong．-rong’， LIU Yan zhuo’， LIANG Zu．yang
QIU Run—heng’
， ZHONG Xu．hua’， ZHANG Xu’， Kiyokazi NISHIDA ，
Toshihiro YOSHIKAW A ， Makiho TANAKA ， Tomio SAW ADA
(1．Rice Research l~timte．6uan,gg~g Academy of Agricultural Sciences．Guangzhou 510640，China；
2·毋 ago ereⅢ A#r／cdmrd Institute,1533 Minaminooka-ko．Befu-cho，Kasai，Hyogo 6794)1，Japan)
Abstract： Cold tolerance in seedlings of 5 『日ponica rice varieties，of which 3 from Japan
and 2 aizhu 1 57 and Jianan 20)from Taiwan，and 1 indica rice variety Tesanai 2，was
studied in phytotren with light intensity of l 000 and 2 000 lx at average temperature of
8．5"C ， relative humidity of 75％ ．and 12 hours of photoperiod per day．Rice seeds were
sown in Guangzhou in December 1999．Twenty-day-old seedlings were put into phytotron
for 9 days of treatment．The morphological and physiological characteristics，such as plant
height，leaf number of main culm， dry weight of shoot，death percentage， chlorophyll
content and electrolyte leakage rate we re determined．The results showed that japonica rice
Nihonbare，Kinma ze。Fukuhikari and Taizhu 1 57 had greater tolerance to 1ow temperature
than Jianan 20 and indica rice Tesan ai 2．The japonica rice varieties with cold tolerance
will be good donors of cold-tolerant genes for improving indica rice varieties， which wi ll be
畦{il日期：1999—03一l】
基盒项目：广东省 自然科学基盒资助 (990501)
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240 热带亚热带植物学报 第 8卷
helpful for preventing the seedlings from cold injury in the early cropping season in
Guangdong，China．
Key words：Japonica rice；Cold tolerance；Phytotron；Seedlings
广 东省早季稻育秧期间常受 倒春寒 的威胁，长期的低温 阴雨是导致 烂秧 死苗的 主要 原
因。 进入九十年代，发生烂秧 的频率高达 5年 2遇，已成为早季稻生产的重要障碍。 克服水稻烂
秧死苗的根本手段是采用耐冷品种，而耐冷品种选育的首要关键是耐冷种质的挖掘和利用Ⅲ。
从粳籼 89和两用核不育系培矮 64S的大面积应用来看，利用籼粳亚种间杂交， 将粳稻 中的
优异基因导人籼稻而育成新品种或杂交稻组台的方法， 已逐渐显示 出其有效性． 日本粳 稻品种
“日本晴 、 金南风 、 福光 在当地表现出高产、优质和抗逆性强等特征 。 1994年我们将其
引人广州， 通过连续 l0代大田种植及主要农艺性状调查，发现它们对广东的生态条件具有 良好
的适应性 。 因此，进一步开发利用 日本粳稻的优 良基 因，特别是将耐冷基 因导人我省籼稻 品
种，培育出耐冷籼粳杂交 品种， 对减少早季稻烂秧死苗造成的损失，具有现实意义。 本研究利
用人工气候模拟低温， 对上述 3个品种及 2个台湾粳稻品种 台竹 157 、 加南 20 (前者 苗期
耐冷性较强，后者较弱)和籼稻高产品种 特三矮 2号 (苗期较耐冷)的秧苗耐冷性作 了比较研
究， 以探讨 它们的冷害生理及耐冷特征，并寻求耐冷基因源，为我省水稻耐冷育种提供耐冷亲
本及理论依据．
1 材料 与方法
材 料 日本 粳 稻 品 种 日本 晴、金 南 风 和 福 光 (japonica Nihonbare．Kinmaze and
Fukuhikari)由日本兵库县立中央农业技术中心提供；台湾粳稻品种台竹 1 57(japonica Taizhu 1 57．
苗期耐冷性较强 )、加南 20(japonica Jianan 20，苗期耐冷性较弱 )和特三矮2号(indica Tesanai
2，苗期较耐冷的籼稻品种)均由广东省农业科学院水稻研究所稻种资源研究室提供 。
人工气候箱处理时期 供试材料于 1999年 12月 18日播种， 秧龄为 20 d时人箱，低
上述实验均设 3次重复。
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23
时问 Time par day
图 1 人工气候箱 内温光设置
The setting of temperature∞ and Iight batons
(L)in phytotmn
霄1)茸{占 - j 稍 姗 帅
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第 3期 陈友订等：粳稻品种幼苗耐j令性 比较研究 241
2 结果与分析
2．1 低温胁迫对株高的影响
植株高度是对温度反应十分敏感的主要农艺性状之一日，经人工低温处理前后的株高变化见表
1． 方差分析显示． 品种问的株高存在极显著差异 (F=9．31>FⅢ=3．90)。 低温处理前后 的株
高亦呈极显著差异 (F=5．97>F0 4．26)，经 El均温 8．5℃ 的低温处理 9 d后植株高度明显萎
缩，生长率呈负增长。 其中， 负增长最大 的是台竹 157，其次分别为福光、金南风 和特三矮 2
号； 负增长最小的是加南 20和 13本晴。
裹 l 低温处理后水稻幼苗株高(cm)和叶片披的变化
Table I Changes in plant height(cm)and leaf number of tioe seedlings after treatment at 8．5℃ for 9 days
’增长率 (％) (处理后一 处理前 )／处理前 x100％
Increment rate(％)=(After treatment—before treatment),Befo~e treatment×100％
2．2 低温胁迫对主茎叶片数目的影响
水稻在营养生长期的发育进程主要反映在主茎叶片数的增长上。 一般 而言， 同一水稻品种
具有相对稳定的主茎叶片数，并 以 叶龄 来表示， 因此， 通常可根据 叶龄 来推断植株的生
育进程 。 经El均温 8．5℃低温处理9 d后的主茎 叶龄 变化见表 1。 方差分析可见，各品种
的 叶龄 问呈极显著差异 (F=60 47>Fn叭=3．90)，但 同一品种处理前后 的叶龄变化未达显著
水平 (F=0．024
龄 比处理前的略小；其余四个品种的 叶龄 变化率为正值． 此结果说 明这几个品种经低温胁
迫后，叶片的反应可能有两种方式，一是心叶略有伸长；二是心叶和倒 2叶都萎 缩， 但心叶 比
倒 2叶萎缩得少，从而使叶龄变化率呈正值 ．
2．3 秧苗叶绿素含■变化
表2为各品种经低温处理前后的叶绿素含量的变化情况。 方差分析显示，参试品种秧苗叶
绿素含量不论 品种问还是处理 问的差异均 呈极显著水 平 (F=6_80>F0 。=3．90和 F=27．58>
F ·=7．82)． 结果说明， 品种间的叶绿素含量存在明显差异； 低温胁迫后，所有参试品种的叶
绿素含量都有不 同程度降低。 其中， 叶绿素降解最多的品种是福光，其次是特三矮 2号， 叶绿
素降解最少的是 El本晴和加南 20． 除El本晴外，低温下各品种的 ch1 atb均降低，尤以加南 20
和特三矮 2号的下降幅度较大。
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242 热带亚热带植物学报 第 8卷
裹 2 低沮胁迫对秧苗叶绿素古量 (mg g-‘DW)的影响
Table 2 Efect of low temperature(8，5℃ )on chlorophyll content(mg g-1DW)in leaves of dce seedlings
2．4 低温胁迫对电解质外渗率的影响
低温或水分胁迫下细胞质膜受伤害的程度，可以通过膜透性的大小反映出来， 因此，低温
胁迫下电导率增加的多少可以衡量膜受伤害的程度 q。 供试材料在低温胁迫下的电解质外 渗率
如表 3所示。 方差分析显示，品种间和不同低温处理天数问的电解质外渗率均呈极显著差异
(F=5．55>F0m=4．56和 F一100．17>F =5．42)．低温处理 3 d后电解 质外渗率变化较小，
超过 6 d则显著增高．将不同处理时间的电解质外渗率作线性相关分析，r值在0．8299—0．9746
之间，直线方程斜率以特三矮 2号最大，加南 2O次之．福光最小。 这表明特三矮 2号的反应
最敏感．
裹 3 低温胁迫对秧苗地上部电解质外港率(％)的影响
Table 3 Efect oflow tempcratlu~ (8．5℃ )O71 electrolyteleakage(％)in s~dling shoots
2．5 低温处理对水稻地上部百苗干物重的影响
对供试品种和处理间进行方差分析结果可见，各品种百苗干物重间呈极显著差异(F=6．00>
F I=3．90)，但处理前后的百苗干物重无显著差异 (F=1．43
本晴达 lO．53％．其次是福光 (6．72％)，金南风只略为增加 (0．25％)， 表明这几个粳稻 品种在
低温胁迫过程中仍有一定的光合产物积累． 台竹 l57经低温处理前后 的百苗干物重不变， 表 明
该品种 的光合积景和呼吸消耗相抵消。 加南 2O和特三矮 2号的百苗干物重在低温 处理后 降
低，尤 以特三矮 2号的降幅较大，可见，这 2个品种的光合积景少于呼吸消耗． 由此 可初步看
出， 日本粳稻品种 日本晴、福光和金南风 比台湾粳稻品种台竹 157和加南 2O及籼稻品种特三矮
2号较耐低温胁迫， 其中特三矮 2号的耐低温胁迫能力最弱。
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第 3期 陈友订等 ：粳稻品种幼苗耐冷性 比较研究 243
2,6 低温处理对水稻秧苗受害的影响
各供试品种在不 同天数低温胁迫后的各受害级别 的秧 苗受害率见表 4。 经低温胁迫 3 d时
各品种均显示受害症状，其中加南 20和特三矮 2号较严重，正 常苗率 (1级)仅分别 为 13．3％
和 1 5．6％。 处理 6 d时此两品种均无生长正常植株 (1级苗率为 0)，92．2％ 和 85．6％ 的植株极
度萎蔫至死亡 (9级)；台竹 157和金南风的死苗率亦达 80．O％ 和 72．2％；而 日本晴和福光受害
苗率达 9级的仅有 48．8％ 和 46．6％。 低温处理 9 d时， 加南 2O和特三矮 2号的秧苗均 100％
死亡；台竹 1 57、金南风和福光 的死苗率亦分别 达 98．9％、 95．6％ 和 93．3％； 日本晴死苗率较
小，且仍有 4．4％ 的正常株。 由此可初步认为在所有品种中， 日本晴的秧苗耐冷性最强，其次
是福光、台竹 1 57和金南风，秧苗耐玲性最差的是加南 20和特三矮 2号。
裹 4 秧苗经不间天数怔温处理后的受害幸 (％)
Table 4 1njury rate(％)in various injured grades of rice seedlings after treatment at 8．5℃ for 3，6 and 9 days
日本晴 Nihonhare 100 45．5 25 6 28 9 100 6,7 l0．0 24．4 48．8 4 4 1．1 l 1 7．8 85．6
梧光 Fukuhikari 100 53．3 28 9 l7 8 8 9 7．8 7．8 28．9 46 6 0 0 0 6．7 93．3
盒 南风 Kinmaze 100 25 6 32 2 42 2 l1 3．3 6．7 】6．7 72 2 0 0 0 ll】 98．9
台 竹 l 57 Taizhu 157 100 411 37 8 21．1 3 3 2．2 5．6 8,9 8o．0 2．2 0 1l 1．1 95．6
加 南 20 Jiat~ltl 20 100 l3．3 28 9 57．8 0 0 0 7．8 92 2 0 0 0 0 1t)0
特三矮 2号 Te*anai 2 100 l5．6 60．0 24．4 0 0 4．4 10．0 85 6 0 0 0 0 1t)0
各品种重复调查 3O株苗 Thirty seedlings in each variety were investigated in re care． 受害级别 I represents normal
seedlings，and 3 to 9 represent the damag efect atl ascending order up to death(grade 9)
3 讨论
广东早季稻的烂秧死苗问题，70年代末到 8O年代初虽然作过系统研究【l‘_ ，但未能从根本
上得到解决， 至今仍威胁着早季稻的生产。 以往利用人工模拟低温的方法对广东早稻耐冷性 的
研究仅涉及籼稻品种或二系、三系杂交稻组台或不育系16,1 ，对引种粳稻 的耐冷性一直未开展研
究。 本试验通过对玲害反应较敏感的苗期地上部干物重、死苗率等形态性状和叶绿索台量 电解
质外渗率等生理特征的分析初步看到粳稻品种 日本晴、金南风、福光和台竹 1 57的苗期耐冷性 比
本地推广 品种特三矮 2号强。 这为耐冷育种提供可利用的新耐冷基因源。
利用人工气候模拟低温胁迫来评价水稻秧苗耐冷性，具有直观、准确度高和重现性 好等优点
而常被采用[6,1 2,r 但 因其能源消耗大、试验成本高而受到 限制。 因此， 如何做到 既能减少 消
耗 降低成本， 又能 获得准确度高、重现性好的实验结果 是合 理使用人工 模拟 气候技术 的关
键。 本次试验对供试材料进行连续 9 d的低温处理 后， 加 南 20和 特 三矮 2号 已 100％ 死亡，
其他 4个品种的死苗率亦表现出差异，从中已能鉴别出品种问耐冷性的差别 ，此结果 与大 田观
察的结果一致[41，表明本试验所获得的结果是准确可靠的。
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244 热带亚热带植物学报 第 8卷
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哪 刀 踟 仲 n b H
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