全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(7): 1357−1363 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家自然科学基金项目(30270777和 30771275)资助。
* 通讯作者(Corresponding author): 王余龙, Tel: 0514-87979225
第一作者联系方式: E-mail: gcdong@yzu.edu.cn
Received(收稿日期): 2008-10-31; Accepted(接受日期): 2009-02-18.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.01357
大穗型籼稻品种根系性状的基本特点
董桂春 李进前 田 昊 于小凤 张 彪 张传胜 张岳芳
黄建晔 王余龙*
扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室 / 农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室, 江苏扬州 225009
摘 要: 在群体水培条件下, 以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种(2001年为 88个、2002年为 122个)为材
料, 测定干物重(包括根系)、根系性状和根系活性、产量及其构成因素等, 采用组内最小平方和的动态聚类方法将供
试品种按单穗重从低到高依次分为 A、B、C、D、E、F 6 类, 研究各类品种根系的基本特点。结果表明, 供试品种
间单穗重的差异很大(两年分别相差 493%和 764%), A、B、C、D、E、F类品种的平均单穗重, 2001年分别为 0.99、
1.56、2.00、2.54、3.16、4.08 g, 2002年分别为 0.82、1.38、1.80、2.38、3.04、4.29 g。大穗型品种每株不定根总长、
每株根干重、每株根系总吸收面积显著大于小穗型品种。大穗型品种每穗根数、每穗根重、每穗根长、每穗根系总
吸收面积、每穗根系活跃吸收面积、每穗根系活性显著优于小穗型品种。多元回归分析表明, 显著影响单穗重的主
要根系性状是每穗根长、每穗根重、抽穗期冠根比、每穗根系总活力, 决定系数为 0.620~0.639。随着每穗根长、每
穗根重、抽穗期冠根比、每穗根系总活力提高单穗重显著增加。
关键词: 籼稻; 品种; 穗重; 根系性状; 根系活性
Characteristics of Roots Traits in Conventional Indica Rice Cultivars with
Large-Panicle
DONG Gui-Chun, LI Jin-Qian, TIAN Hao, YU Xiao-Feng, ZHANG Biao, ZHANG Chuan-Sheng,
ZHANG Yue-Fang, HUANG Jian-Ye, and WANG Yu-Long*
Key Laboratory of Crop Genetics and Physiology of Jiangsu Province / Key Laboratory of Crop Physiology, Ecology and Cultivation in Middle and
Lower Reaches of Yangtze River of Ministry of Agriculture, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China
Abstract: Eighty-eight and one hundred and twenty two conventional indica rice cultivars were solution-cultured in 2001 and
2002, respectively. Dry matter weight (including root system, culm and sheath, leaves, panicle), root traits, root physiological
activity, yield and its components were measured. The tested rice cultivars were classified into six types (i.e. A, B, C, D, E, and F,
A was the lowest, and F was the highest) based on their panicle weight level by the MinSSw method, to study their differences of
root traits, root physiological activity. Difference of panicle weight of the cultivars used in this study was very large (the ratio of
the maximal panicle weight to the minimum panicle weight in 2001 and 2002 were 493% and 764%, respectively), the average of
panicle weight was 0.99, 1.56, 2.00, 2.54, 3.16, and 4.08 grams per panicle in 2001, and 0.82, 1.38, 1.80, 2.38, 3.04, and 4.29
grams per panicle in 2002, respectively. Root dry weight per plant, total length of adventitious roots per plant, and total root ab-
sorption area per plant in large-panicle type cultivars higher than those in small-panicle type cultivars. Number of adventitious
roots per panicle, root dry weight per panicle, length of adventitious roots per panicle, total root absorption area per panicle, root
active absorption area per panicle, and root activity per panicle in large-panicle type cultivars were higher than those in
small-panicle type cultivars. Polynomial regression analysis showed that panicle weight was significantly influenced by length of
adventitious roots per panicle, root dry weight per panicle, ratio of shoot to root at heading stage, root activity per panicle, and the
determinant coefficient ranged from 0.620 to 0.639. Larger panicle weight could be reached by increasing length of adventitious
roots per panicle, root dry weight per panicle, ratio of shoot to root at heading stage, root activity per panicle.
Keywords: Conventional indica rice; Cultivars; Panicle weight; Root traits; Root physiological activity
1358 作 物 学 报 第 35卷

根系是植物生长的基础, 发达、健壮的根群可使植株
获取充足的养分。根系也是合成氨基酸和激素、分泌有机
酸等多种生理活性物质的场所。目前人们对水稻根系的
形态建成、活性功能、生长及其与地上部生长和产量形成、
植株抗逆性的关系等方面已积累了众多的知识 [1-11]。近
年来, 水稻品种改良的步伐明显加快, 不断育成一些大穗
型、穗重型品种, 而对这类品种根系性状的研究相对较少。
前人研究表明, 大穗型水稻品种的根数较小穗型品种少[12],
但也有人认为大穗型品种的根数多[13-14], 根系深、长[15-16],
根干重大[12,17], 根系活力高[17]。大穗型品种在每穗根系性
状上与小穗型品种也有明显的差异[18-19]。但前人关于不同
穗型水稻品种根系性状差异的信息, 多是在不同环境栽培
条件下获取的, 研究的品种少或对供试群体中籼、粳等不
同类型品种合并分析, 而对在同一试验条件下, 用相同类
型的大量品种, 并依品种穗重性状进行聚类分析, 探讨不
同穗重类型水稻品种根系性状的差异及穗重与根系性状关
系研究报道较少。为此, 本试验针对上述问题展开研究,
试图明确穗重较大类型水稻品种根系性状的特征, 为大
穗型品种的根系遗传改良和从根系调控角度实现高产与
超高产目标提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 供试品种(系)
2001年选用 88个常规籼稻品种 (系 ), 包括我国不
同年代、不同产地育成的代表品种(系) 63个, 外国育成
的代表品种(系) 25个。2002年增选常规籼稻 34个品种
(系), 合计 122 个, 其中我国的 92 个, 外国的 30 个, 其
名称详见表 1。

表 1 供试品种
Table 1 Conventional indica rice cultivars used in this study
试验年份
Experiment year
中国品种
Chinese cultivar
外国品种
Abroad cultivar
2001, 2002 1826, II-32B, 6078, CP211, D297B, E32, K17B, N45, R3550, R507, V20B, 矮仔占, 白
叶籼, 对子籼, 丰矮占 1号, 佛山大占, 广场矮, 桂朝 2号, 华粳籼 187, 黄瓜籼, 来
敬, 特甫 B, 绿黄占, 马尾粘, 冒子头, 明恢 75, 明恢 78, 明恢 81, 茉莉占, 南京 11,
南京 6号, 南农籼 2号, 南特号, 培矮 64S, 七香占, 清芦占 11, 蜀恢 881, 苏农 3037,
台中本地 1 号, 台中籼, 特青, 特三矮, 天鹅谷, 协青早 B, 新世软占, 盐城青芒子,
盐恢 559, 扬稻 1号, 扬稻 2号, 扬稻 3号, 扬稻 4号, 扬稻 5号, 扬稻 6号, 扬稻 8
号, 扬恢 136, 遗传稻 1号, 银条籼, 粤 B, 粤香占, 早献党, 窄叶青 8号, 珍珠矮中
413, 紫 100
Aus373, Bellemont, BG90-2,
BlueBell, Cprs, CPSL017,
Dular, Gulfmont, IR1529,
IR24, IR36, R59634-33-2,
IR74, J-85, JAYA, Lemont, 巴
西陆稻, 来敬, 密阳 23, 密阳
42, 密阳 56, 密阳 65, 水原
232, 水原 258, 泰国香陆稻
Added in 2002 包泰矮, 南京 1 号, 珍汕 97B, 滇瑞 313, 新桂矮, 恩恢 58, 明恢 70, 明恢 63, 皖恢
57, 武进香籼, 香籼 164, 扬辐糯 1 号, 扬辐籼 2 号, 成龙水晶米, 农香 10 号, 奇妙
香, 苏农 3038, 四川多系 1号, 香宝 3号, 兴华长穗 1号, 扬辐糯 4号, 岳晚籼 3号,
优米 2号, 浙优 15, 浙早籼 10号, 镇籼 122, 中六 7号, 中香 1号, 胜优 2号
密阳 59, Newrex, Della, IR8,
Bellepatna

1.2 材料培养
于扬州大学农学院水稻网室进行群体水培。水培池
长 880 cm、宽 130 cm、深 50 cm, 固定稻株的水泥板长
135.0 cm、宽 16.7 cm、厚 2.5 cm, 每板设 14个定植孔, 孔
径 4.0 cm, 间距 10.0 cm。大田育秧, 5月 10日播种, 6月
10日移栽。选取均匀一致的秧苗, 每定植孔移栽 1苗, 用
软木塞和海绵固定, 每个品种种植 56株(即 28株, 2个重
复)。营养液由 Epsino 营养液和 Arnon 微量元素营养液
混合而成, 其中氮浓度为 10 mg kg−1(其他成分浓度不变),
每 10 d换液 1次, 若遇大雨, 翌日增换 1次。每日用稀硫
酸调节营养液 pH 值, 使其保持在 5.5~6.5 之间。用泵增
氧保持移栽至成熟期营养液的持续流动, 使各水培池中
的养分浓度和 pH 等条件保持一致。适期防治病虫害, 使
水稻生长正常。
1.3 测定内容与方法
1.3.1 根系形态性状、根系吸收面积及根系活性的测定
抽穗期每品种取接近于平均穗数的植株 10穴(每重复
5 穴), 分别测不定根数、不定根总长、根干重, 计算每穗
不定根数、每穗不定根长、每穗不定根重等根系形态指标;
每品种取接近于平均穗数的植株 2 穴 , 测定每株根系
α-NA 总氧化力, 并采用染色液(甲烯酚蓝)蘸根法测定根
系总吸收面积和活跃吸收面积, 计算每穗 α-NA氧化力、
每穗根系总吸收面积和每穗活跃吸收面积。
1.3.2 干物重的测定 抽穗期和成熟期每品种调查 30
穴植株的穗数, 每个重复取代表性植株 5穴, 按根、茎鞘、
绿叶、黄叶、穗器官分样, 105℃杀青 30 min、80℃烘至
恒重(一般为 72 h)后测定干物重。
1.3.3 产量及产量构成因素 成熟期每品种调查 30穴
植株的穗数, 取其中代表性植株 10穴(每重复 5穴), 测定
每株穗数、每穗颖花数、饱粒率(水漂法, 沉入水底者为
饱粒)、饱粒千粒重, 并计算理论产量。
1.4 数据计算和统计分析
成熟期单穗重(以下简称单穗重)包括饱粒重、空秕粒
重及枝梗重。采用组内最小平方和的动态聚类方法分别将
2001、2002年供试品种按单穗重从低到高依次分为 A、B、
C、D、E、F 6种类型(穗重大的品种以下简称为大穗型品
种, 穗重小的品种以下简称小穗型品种), 组内最小平方
和的动态聚类分析软件由扬州大学农学院顾世梁教授提
第 7期 董桂春等: 大穗型籼稻品种根系性状的基本特点 1359


供 , 该聚类分析方法可实现分析数据的全局最优化 [20];
以 Excel 进行数据处理和图表绘制; 用 SPSS 统计软件进
行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同穗重类型籼稻品种单穗重及产量的差异
2001年 88个品种单穗重的变幅为 0.87~4.31 g, 相差
493%, 2002年 122个品种单穗重变幅为 0.60~4.58 g, 相差
764%。A、B、C、D、E、F类 2001年品种数分别为 5、
18、29、20、12、4, 其平均单穗重分别为 0.99、1.56、
2.00、2.54、3.16、4.08 g, 类型间的差异均达极显著水平
(表 2); 2002 品种数分别为 6、27、46、26、12、5 个, 平
均单穗重分别为 0.82、1.38、1.80、2.38、3.04、4.29 g, 类
型间的差异均达极显著水平(表 2)。由上说明, 供试品种的
单穗重差异较大, 供试材料代表性强。
由表 2 可知, 随单穗重的提高不同类型品种平均产
量呈先增加后下降的趋势, E 类品种产量最高, 类型间的
差异达极显著水平。相关分析表明, 单穗重与产量的相关
(r2001=0.533**, r2002=0.499**, 图略)达极显著水平。由上说
明 , 不同穗重类型品种平均产量差异较大 , 大穗型品种
的平均产量较高 , 小穗型品种平均产量较低 , 提高单穗
重有利于产量的提高。

表 2 不同穗重类型籼稻品种单穗重及产量的差异
Table 2 Difference of panicle weight and yield between different panicle-weight types of indica rice
品种数
Number of cultivars
穗重
Panicle weight (g panicle−1)
产量
Yield (g m−2) 类型
Type
2001 2002 2001 2002 2001 2002
A 5 6 0.99 ±0.04 f 0.82±0.06 f 299.99±39.82 c 339.62±66.49 b
B 18 27 1.56 ±0.03 e 1.38±0.03 e 499.94±33.80 b 485.45±27.87 b
C 29 46 2.00 ±0.02 d 1.80±0.02 d 581.41±24.83 ab 693.86±26.94 a
D 20 26 2.54 ±0.04 c 2.38±0.03 c 687.48±36.89 a 827.06±36.00 a
E 12 12 3.16 ±0.06 b 3.04±0.07 b 722.45±51.20 a 844.16±91.82 a
F 4 5 4.08 ±0.12 a 4.29±0.12 a 701.56±71.37 a 827.08±109.54 a
F-value 392.411** 476.947** 9.207** 14.119**
P-value 0.000 0.000 0.000 0.000
按 LSD法, 字母相同者差异不显著, 字母不同者差异达 0.05显著水平。
Values within a column followed by a different letter are significantly different at the 0.05 probability level according to LSD test.

2.2 不同穗重类型籼稻品种每株根系性状的差异
2.2.1 每株根系形态性状的差异 由表 3 可知, 随着穗
重的提高 , 每株不定根数总体呈增加趋势 , 类型间的差
异未达显著水平(F2001=2.13, F2002=0.74); 随着穗重的提
高 , 每株不定根长总体呈增加趋势 , 类型间的差异达显
著水平(F2001=5.357**, F2002=2.605*), 2001年 F类品种显著
大于 A、B、C、D类品种, D、E类品种显著大于 A、B、
C类品种, 2002年 F类品种显著大于 A、B、C类品种; 随
着穗重的提高 , 每株根干重呈显著增加趋势 , 类型间的
差异达显著水平(F2001=5.727**, F2002=7.033**), 2001年 E、
F类品种显著大于 A、B、C类品种, 2002年 E、F类品种
显著大于 A、B、C类品种, D类品种显著大于 A、B类品
种, C类品种显著大于 A类品种。相关分析表明, 穗重与
每株不定根数(r2001=0.252*, r2002=0.136)、每株不定根总长
(r2001=0.440**, r2002=0.261*)、每株根干重 (r2001=0.494**,
r2002=0.442**)均呈线性正相关, 多达显著或极显著水平。

表 3 不同穗重类型籼稻品种每株不定根数、每株不定根长和每株根干重的差异
Table 3 Difference of number of adventitious roots per plant, total length of adventitious roots per plant, and root dry weight per plant
between different panicle-weight types of indica rice
每株不定根数
Number of adventitious roots per plant
每株不定根长
Total length of adventitious roots per plant (cm)
每株根干重
Root dry weight per plant (g) 类型
Type
2001 2002 2001 2002 2001 2002
A 124.87±19.76 124.93±8.84 3616.59±485.31 c 3299.86±185.86 b 1.73±0.16 b 1.02 ±0.07 d
B 132.12±8.24 117.99±5.56 4087.68 ±247.00 c 3272.72±153.92 b 1.79 ±0.13 b 1.27 ±0.06 cd
C 126.07±5.22 124.18±3.40 4196.41 ±148.68 c 3497.28±109.72 b 1.88 ±0.08 b 1.47±0.05 bc
D 140.91±4.95 126.77±5.50 5003.75 ±158.79 b 3939.28±178.89 ab 2.31±0.08 ab 1.59 ±0.08 ab
E 136.26±6.81 125.67±8.16 4703.51±143.25 ab 3845.20±268.25 ab 2.40±0.15 a 1.80±0.12 a
F 177.13±37.26 141.26±19.48 5634.79±474.01 a 4062.56±474.01 a 2.47±0.29 a 1.79±0.18 a
F-value 2.130 0.740 5.357** 2.605* 5.727** 7.033**
P-value 0.067 0.595 0.000 0.029 0.000 0.000
按 LSD法, 字母相同者差异不显著, 字母不同者差异达 0.05显著水平。
Values within a column followed by a different letter are significantly different at the 0.05 probability level according to LSD test.
1360 作 物 学 报 第 35卷

由上说明, 大穗型品种每株不定根数、每株不定根总
长、每株根干重均大于小穗型品种, 穗重显著受到每株不
定根总长、每株根干重的影响, 年度间表现一致。
2.2.2 每株根系吸收面积及活性的差异 由表 4 可知,
随着穗重的提高, 根系总吸收面积 2001 年趋势不明显,
2002 年呈显著增加趋势 , 类型间的差异达显著水平
(F2001=2.542*, F2002=3.079*), 2001年 A、F类品种显著大于
C类品种, 2002年 F类品种显著大于 A、B类品种, C、D、
E类品种显著大于 A类品种; 随着穗重的提高, 根系活跃
吸收面积变化趋势 2001年不明显, 2002年呈显著增加趋
势, 类型间的差异, 2001 年不显著, 2002 年达显著水平
(F2001=1.553, F2002=2.852*), 2002年 D、E、F类品种显著
大于 A、B类品种, B、C、D类品种显著大于 A类品种; 随
着穗重的提高 , 每株根系活性总体呈显著增加趋势 , 类
型间的差异 , 2001 年不显著 , 2002 年达显著水平
(F2001=0.943, F2002=4.793**), 2002年 D、E、F类品种显著
大于 A、B类品种。相关分析表明, 穗重与每株根系总吸
收面积(r2001=0.12, r2002=0.290**)、每株根系活跃吸收面积
(r2001=0.022, r2002=0.298**)、每株根系活性 (r2001=0.185,
r2002=0.356**)均呈线性正相关, 2002年达极显著水平。

表 4 不同穗重类型籼稻品种每株根系总吸收面积、活跃吸收面积、根系活性的差异
Table 4 Difference of total root absorption area per plant, root active absorption area per plant, and root total activity per plant between
different panicle-weight types of indica rice
每株根系总吸收面积
Total root absorption area per plant (m2)
每株根系活跃吸收面积
Root active absorption area per plant (m2)
每株根系活性
Root total activity per plant (μg α-NA h−1 plant−1)
类型
Type
2001 2002 2001 2002 2001 2002
A 8.51±1.20 a 4.90±0.67 c 3.09±0.61 1.75±0.25 c 951.06±171.64 425.82±27.84 b
B 7.34±0.75 ab 5.96±0.35 bc 2.85±0.39 2.18±0.13 b 893.56±81.32 501.84±27.42 b
C 5.71±0.52 b 7.13±0.28 ab 2.04±0.26 2.61±0.11 ab 962.12±59.89 564.94±26.31 ab
D 7.60±0.36 ab 7.46±0.54 ab 2.71±0.16 2.76±0.24 ab 1080.25±59.06 646.66±37.10 a
E 7.38±0.60 ab 7.14±0.60 ab 2.44±0.27 2.82±0.31 a 1085.34±125.13 695.81±36.37 a
F 8.70±0.93 a 8.68±1.75 a 3.07±0.43 3.25±0.74 a 1133.20±213.74 675.14±46.33 a
F-value 2.542* 3.079* 1.553 2.852* 0.943 4.793**
P-value 0.035 0.013 0.183 0.018 0.458 0.000
按 LSD法, 字母相同者差异不显著, 字母不同者差异达 0.05显著水平。
Values within a column followed by a different letter are significantly different at the 0.05 probability level according to LSD test.

由上说明, 大穗型品种每株根系总吸收面积、每株根
系活跃吸收面积、每株根系活性均大于小穗型品种。穗重
受到这 3个根系性状的影响, 但显著性因年度而异。
2.3 不同穗重类型籼稻品种每穗根系性状的差异
2.3.1 每穗根系形态性状的差异 由表 5可知 , 随着
穗重的提高 , 每穗不定根数呈增加趋势 , 类型间的差异
达显著水平(F2001=14.301**, F2002=11.677**), 2001 年 F 类
品种显著大于其他类品种, D、E类品种显著大于 A、B、
C类品种, 2002年 F类品种显著大于其他类品种, E类品
种显著大于 A、B、C、D类品种; 随着穗重的提高, 每穗
不定根长呈增加趋势 , 类型间的差异达显著水平
(F2001=19.494**, F2002=10.531**), 2001 年 F 类品种显著大
于其他类品种, D、E类品种显著大于 A、B、C类品种, 2002
年 F 类品种显著大于其他类品种, D、E 类品种显著大于
A、B、C类品种; 随着穗重的提高, 每穗根重呈显著增加
的趋势 , 类型间的差异达显著水平 (F2001=14.981**,
F2002=13.431**), 2001年 F类品种显著大于其他类品种, E
类品种显著大于 A、B、C、D类品种, D类品种显著大于
A、B、C类品种, 2002年 F类品种显著大于其他类品种, E
类品种显著大于 A、B、C、D类品种, D类品种显著大于
A 类品种。相关分析表明 , 穗重与每穗不定根数
(r2001=0.610**, r 2002=0.510**) 、 每 穗 不 定 根 总 长
(r2001=0.716**, r2002=0.531**)、每穗根干重 (r2001=0.698**,
r2002=0.606**)呈线性正相关, 达极显著水平。

表 5 不同穗重类型籼稻品种每穗不定根数、每穗不定根长、每穗根重的差异
Table 5 Difference of number of adventitious roots per panicle, total length of adventitious roots per panicle, and root dry weight per panicle
between different panicle-weight types of indica rice
每穗不定根数
Number of adventitious roots per panicle
每穗不定根长
Total length of adventitious roots per panicle (cm)
每穗根干重
Root dry weight per panicle (g)
类型
Type
2001 2002 2001 2002 2001 2002
A 25.36±4.31 c 20.61±3.34 c 739.77±124.13 c 557.72±103.47 c 0.36±0.05 d 0.17±0.03 d
B 25.87±1.54 c 21.24±1.04 c 819.51±63.87 c 603.36±39.59 c 0.36±0.03 d 0.24±0.02 cd
C 27.05±1.16 c 20.81±0.89 c 905.20±35.29 c 595.56±32.10 c 0.41±0.03 d 0.25±0.02 cd
D 33.12±1.62 b 22.52±1.09 c 1176.44±55.15 b 708.79±40.83 c 0.54±0.03 c 0.29±0.02 c
E 37.13±2.54 b 28.85±2.42 b 1279.38±63.07 b 887.80±81.50 b 0.65±0.05 b 0.42±0.04 b
F 63.71±15.06 a 48.14±13.18 a 1989.82±321.13 a 1364.26±324.11 a 0.88±0.14 a 0.59±0.11 a
F-value 14.301** 11.677** 19.494** 10.531** 14.981** 13.431**
P-value 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
按 LSD法, 字母相同者差异不显著, 字母不同者差异达 0.05显著水平。
Values within a column followed by a different letter are significantly different at the 0.05 probability level according to LSD test.
第 7期 董桂春等: 大穗型籼稻品种根系性状的基本特点 1361


由上说明, 大穗型品种每穗不定根数、每穗不定根总
长、每穗根干重均大于小穗型品种, 穗重与这 3个根系性
状关系密切, 年度间表现一致。
2.3.2 每穗根系吸收面积及根系活性的差异 由表 6可
知 , 随着穗重的提高 , 每穗根系总吸收面积呈增加趋势,
类型间的差异达显著水平 (F2001=7.663**, F2002=11.073**),
2001 年 F类品种显著大于其他类品种, E 类品种显著大于
B、C类品种, 2002年 F类品种显著大于其他类品种, E类
品种显著大于 A、B、C、D类品种, D类品种显著大于 A
类品种; 随着穗重的提高, 每穗根系活跃吸收面积呈增加
趋 势 , 类 型 间 的 差 异 达 显 著 水 平 (F2001=3.771**,
F2002=10.172**), 2001年 F类品种显著大于其他类品种, 2002
年 F类品种显著大于其他类品种, E类品种显著大于 A、B、
C、D类品种; 随着穗重的提高, 每穗根系活性呈增加趋势,
类型间的差异达显著水平 (F2001=5.947**, F2002=13.341**),
2001 年 F类品种显著大于其他类品种, E 类品种显著大于
A、B、C类品种, 2002年 F类品种显著大于其他类品种, E
类品种显著大于 A、B、C、D类品种, D类品种显著大于
A 类品种。相关分析表明, 穗重与每穗根系总吸收面积
(r2001=0.466**, r2002=0.560**)、每穗根系活跃吸收面积
(r2001=0.333**, r2002=0.546**)、每穗根系活性 (r2001=0.482**,
r2002=0.600**)呈线性正相关, 达极显著水平。

表 6 不同穗重类型籼稻品种每穗根系总吸收面积、每穗根系活跃吸收面积、每穗根系活性的差异
Table 6 Difference of total root absorption area per panicle, root active absorption area per panicle, and root total activity per panicle be-
tween different panicle-weight types of indica rice
每穗根系总吸收面积
Total root absorption area per panicle
(m2)
每穗根系活跃吸收面积
Root active absorption area per panicle
(m2)
每穗根系活性
Root total activity per panicle
(μg α-NA h−1 panicle −1)
类型
Type
2001 2002 2001 2002 2001 2002
A 1.76±0.35 bc 0.78±0.13 d 0.64±0.17 b 0.29±0.06 c 193.63±40.47 c 69.47±9.46 d
B 1.43±0.17 c 1.09±0.07 cd 0.54±0.08 b 0.40±0.03 c 175.09±15.42 c 93.76±7.04 cd
C 1.22±0.12 c 1.22±0.07 cd 0.44±0.06 b 0.44±0.03 c 208.52±14.26 c 96.84±6.06 cd
D 1.81±0.13 bc 1.35±0.11 c 0.65±0.05 b 0.49±0.04 c 257.74±19.34 bc 117.35±8.11 c
E 2.01±0.20 b 1.67±0.20 b 0.67±0.09 b 0.66±0.09 b 296.46±41.52 b 163.09±15.73 b
F 2.99 ±0.10 a 2.81±0.59 a 1.04±0.09 a 1.06±0.26 a 402.32±80.86 a 224.81±38.84 a
F-value 7.663** 11.073** 3.771** 10.172** 5.947** 13.341**
P-value 0.000 0.000 0.004 0.000 0.000 0.000
按 LSD法, 字母相同者差异不显著, 字母不同者差异达 5%显著水平。
Values within a column followed by a different letter are significantly different at the 0.05 probability level according to LSD test.

由上说明, 大穗型品种每穗根系总吸收面积、每穗根
系活跃吸收面积、每穗根系活性显著大于小穗型品种, 穗
重与这 3个根系性状的关系密切。
2.4 不同穗重类型籼稻品种抽穗期冠根比的差异
抽穗期冠根比可由抽穗期地上部干重除以根干重求
得。由图 1可知, A、B、C、D、E、F类品种抽穗期冠根比,
2001年分别为 6.62、7.24、7.23、7.20、7.43、7.79, 2002年


图 1 不同穗重类型籼稻品种抽穗期冠根比的差异
Fig. 1 Difference of ratio of shoot to root at heading stage between
different panicle-weight types of indica rice
分别为 9.56、10.30、10.89、11.81、11.59、12.61, 随着穗
重的提高, 抽穗期冠根比呈增加的趋势, 2002年趋势更明
显。相关分析表明 , 穗重与抽穗期冠根比(r2001= 0.226*,
r2002= 0.250*)呈显著线性正相关。说明提高抽穗期冠根比
有利于穗重的增加。
3 讨论
3.1 不同穗型水稻品种间根系性状的差异
关于不同类型水稻品种根系性状的差异已有较多
的研究, 如陈健 [21]、董桂春等[22]探讨了籼稻与粳稻、杂
交稻与常规稻等不同亚种、不同品种类型根系性状的差
异, 张传胜等[23]、张岳芳等[24]明确了同一亚种不同产量
类型、不同吸氮量类型品种主要根系性状的差别。关于
不同穗型品种根系性状的特点 , 已有研究表明 , 大穗型
品种每株根干重 [12,17,25]和每条不定根重较大 [19,25], 每条
不定根较粗 [12,16,19,25-27], 根系长 [16,25], 大穗型高产变异
系单位根系 α-萘胺氧化力较高 [17], 根系总氧化力大 [14],
根系总伤流强度大 [14,17,21], 大穗型品种每株不定根数有
大于 [14,17]或小于小穗型品种 [12,16]的, 但每株不定根总长
不如小穗型品种[12]。此外, 大穗型品种每穗根数、根长、
根重[18-19]、每穗根系总吸收面积、每穗根系活力[19]也优
1362 作 物 学 报 第 35卷

于小穗型品种。但上述研究或是品种数量少 , 或是品种
类型不一(如籼稻与粳稻、常规稻与杂交稻混合分析), 或
是栽培的环境条件不同 , 很少研究同一亚种内大量品种
并根据穗重性状进行聚类分析以明确不同穗重类型品种
根系性状的差异。本研究在群体水培条件下 , 以国内外
不同年代育成的常规籼稻品种为材料 , 依据穗重性状进
行聚类分析, 发现不同穗型水稻品种每株根系性状均存
在差异, 其中每株不定根总长、每株根干重、每株根系
总吸收面积年度间表现一致 , 均达显著或极显著水事实
平 , 每穗不定根数、每穗不定根长、每穗根干重、每穗
根系总吸收面积、每穗根系活跃吸收面积、每穗根系活
性的差异均达极显著水平, 大穗型品种的这些根系性状
均大于小穗型品种。
3.2 影响穗重的根系性状
关于单穗重与根系性状的关系报道不多。笔者[18-19]
近期研究表明, 单穗重与每穗根数、每穗根重、每穗根长、
每穗根系总吸收面积、每穗根系活力均有密切的关系。但
这些研究或是供试品种较少, 或是研究的根系性状较少,
或是在栽培试验中进行, 还不清楚在相同环境条件下大
量不同穗重类型水稻品种每株根系性状、每穗根系性状的
差异及影响穗重的主要根系性状。本研究表明, 单穗重与
每株根系性状均呈线性正相关, 其中每株不定根长、每株
根干重达极显著水平, 而每株不定根数、每株根系总吸收
面积、每株根系活跃吸收面积、每株根系总活力年度间有
变化; 单穗重与每穗根系性状呈线性正相关 , 均达极显
著水平, 单穗重与抽穗期冠根比呈显著的线性正相关。
2001 年每穗根长、每穗根重、抽穗期冠根比对单穗重的
直接通径系数分别为 0.617、0.599、0.328 (R2 = 0.62), 2002
年抽穗期冠根比、每穗根系总活力、每穗根重对单穗重的
直接通径系数分别为 0.534、0.474、0.366 (R2 = 0.639, 表
略)。可见每穗根长、每穗根重、抽穗期冠根比、每穗根
系活力对穗重的影响显著大于其他根系性状对穗重的影
响。说明在品种穗型增大的过程中, 每穗根系性状改良的
幅度要显著大于每株根系性状改良的幅度。因此在保持地
上部与地下部适宜比例的基础上 , 改良每株根系性状 ,
特别是改良每穗根长、每穗根重、抽穗期冠根比、每穗根
系活力等每穗根系性状, 可显著提高根系的数量与功能,
保证大穗型品种实现粒多、粒大、粒重的目标。
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