全 文 ：第 28 卷 第 6 期 作　物　学　报 V ol. 28, N o. 6
2002 年 11 月　 749～ 755 页 A CTA A GRONOM ICA S IN ICA pp. 749～ 755　N ov. , 2002
不同类型水稻品种间根系性状的差异Ξ
董桂春　王余龙　王坚刚　单玉华　马爱京　杨洪建　张传胜　蔡惠荣
(扬州大学农业部作物栽培生理重点开放实验室, 江苏扬州 225009)
摘　要　在群体水培条件下, 选用包括常规籼稻、常规粳稻、广亲和品种、三系杂交籼稻、杂交粳稻、两系法杂交稻在
内的 92 个水稻品种 (组合) , 研究不同类型水稻品种间每株不定根数、每株根干重、每株不定根总长度、每条不定根长、
最长根长、每条不定根粗、每条不定根重、单位长度不定根重、单位干重根系活性、每株根系活性、根系吸收总面积、
根系活跃吸收面积等 12 个根系性状的差异。结果表明: (1) 多数根系形态性状及根系吸收面积的顺序为两系法杂交稻
> 杂交籼稻> 杂交粳稻> 常规籼稻> 常规粳稻> 广亲和品种, 根系活性的顺序为三系杂交籼稻> 杂交粳稻> 常规籼稻
> 常规粳稻> 两系法杂交稻> 广亲和品种; (2) 杂交水稻的每株根干重、每株不定根总长、每条不定根长、最长根长、
每株根系活性、根系活跃吸收面积显著或极显著地高于常规水稻, 单位长度根重则显著低于常规水稻; (3) 籼型水稻
的每株根干重、最长根长、每条不定根粗、每条不定根重、单位长度根重、每株根系活性、根系活跃吸收面积显著或极
显著地大于粳型水稻; (4) 随着水稻品种产量水平的提高, 根系性状明显变优。
关键词　水稻; 品种类型; 根系; 根系活性; 产量
中图分类号: S511　　　文献标识码: A
Study on the D ifferences of Root Tra its between Var ious Types of Var ieties in R ice
(O ryza sa t iva L. )
DON G Gui2Chun　WAN G Yu2L ong　WAN G J ian2Gang　SHAN Yu2H ua　M A A i2J ing
YAN G Hong2J ian　ZHAN G Chuan2Sheng　CA I H ui2Rong
(K ey L ab of C rop Cultivation and P hy siology of M inistry of A g riculture, Y angzhou U niversity , Y angzhou 225009, China)
Abstract　92 rice varieties and hybrid com binations, classified in to 6 types2conven tional Indica rice (É ) , con2
ven tional Japon ica rice (Ê ) , w idely compatible varieties(Ë ) , th ree line hybrid Indica rice (Ì ) , hybrid Japon ica
rice (Í ) and two line hybrid rice (Î ) , w ere so lution2cultured to investigated the differences of roo t traits be2
tw een various types of rice. T he roo t traits tested in th is study included num ber of adven titious roo ts per p lan t
(NA R P) , roo t dry w eigh t per p lan t (RDW P) , to tal length of adven titious roo ts per p lan t (TL R P) , length per
adven titious roo t (L PA R ) , length of longest adven titious roo t (LLA R ) , diam eter per adven titious roo t
(D PA R ) , dry w eigh t per adven titious roo t (DWA R ) , dry w eigh t per un it length of adven titious roo t
(DW PL ) , roo t activity per un it dry w eigh t of adven titious roo ts (RADW ) , roo t activity per p lan t (RA PP) ,
to tal roo t abso rp tion area (TRAA ) , and roo t active abso rp tion area (RAAA ). R esults show ed that two line
hybrid rice (Î ) ranked the top , fo llow ed successively by Ì , Í , É , Ê , Ë , in most traits relevan t to roo t
morphom etrics and abso rp tion area, w h ile th ree line Indica hybrid rice (Ì ) ranked first in roo t physio logical ac2
tivity, fo llow ed successively by Í , É , Ê , Î , Ë . RDW P, TL R P, L PA R , LLA R , RA PP, RAAA of hy2
brid rice w ere sign ifican tly h igher (P< 0. 01 or P< 0. 05) than those of conven tional rice, but DW PL of hybrid
rice w as sign ifican tly low er, compared w ith conven tional rice. RDW P, LLA R , D PA R , DWA R , DW PL ,
RADW , RAAA for Indica rice w ere h igher than those fo r Japon ica rice. A s grain yield increased, roo t traits
becam e finer.
Key words　R ice; V ariety type; Roo t; Roo t physio logical activity; Y ield
基金项目: 江苏省教育厅资助项目 (00KJB21007)
作者简介: 董桂春 (19652) , 男, 江苏射阳人, 扬州大学讲师, 硕士, 主要从事水稻根系生理研究。　E2m ail: gcdong@m ail. yzu. edu. cn
Received on (收稿日期) : 2001212207, A ccep ted on (接受日期) : 2002203227

　　超高产育种实践表明, 杂种优势与理想株型相
结合是水稻超高产品种选育的方向和实现的手
段[ 1 ] , 而理想株型的选育与理想根型的选择和塑造
是密不可分的[ 2～ 4 ]。通过对根系与地上部生长、特
别是根系与产量及产量构成因素的关系[ 5～ 10 ]等大
量研究之后, 国内外众多作物学家和遗传育种学家
认识到根系在产量形成过程中有着不可替代的作
用, 相继提出了把根系性状作为超高产或超级稻品
种选育的重要指标[ 11～ 14 ]。关于不同类型水稻品种
间、同一类型不同品种间根系性状的差异[ 5, 15 ]已有
一些研究, 但由于研究目的不同, 所供试的品种数
少, 类型不全, 且研究根系性状亦较少。迄今为止,
系统研究不同类型水稻品种间根系性状的差异报道
甚少。为了明确这一问题, 本研究选择了包括常规
籼稻、常规粳稻、三系杂交籼稻、杂交粳稻、两系
法杂交稻及广亲和品种在内的 92 个水稻品种 (组
合) , 在群体水培条件下, 研究不同类型水稻品种
间每株根重、根数、根系活性等 12 个根系性状的差
异, 以期为后续的水稻根系种质资源的鉴定、评价
与利用提供依据。
1　材料与方法
1. 1　供试材料
试验在扬州大学农学院水稻网室内进行。供试
品种为常规籼稻 29 个、常规粳稻 26 个、广亲和品
种 10 个、三系杂交籼稻组合 7 个、杂交粳稻组合
10 个及两系法杂交稻组合 10 个, 共 92 个品种 (组
合) , 详见表 1。
表 1　　供试品种
Table 1　　Rice var ieties and hybr id combinations used in th is studyÉ (29) 扬稻 2 号, 扬稻 4 号, 扬稻 6 号, 明恢 63, 明恢 81, 蜀恢 881, 中 413, 盐恢 559, 紫恢 100, 华粳籼 187, 密阳 23, 来敬, 水源232, 水源 258, Cp rs, Gulfmont, J285, 6078, 1826, C211, E32, R507, R3550, 珍汕 97B, 协青早B, Ê 232B, 龙特甫B, 粤B,
K17BÊ (26) 南粳 11 号, 南粳 15 号, 桂花黄, 盐粳 2 号, 盐粳 5 号, 徐稻 2 号, 泗稻 8 号, 武育粳 3 号, 武运粳 8 号, 湘虎 115, 宁恢 322,广亲恢 8888, C9022, 台农 67, 日本晴, 农垦 57, 中国 91, 多收 3 号, MARS, BN GL , SW R 20, 523, 731B, 香B, 六千辛B,
癸BË (10) 零轮, 花糯, 轮回 422, 02428, 测 03, 广 09, Bellemont, L emont, PC311, PecosÌ (7) 特优 63, 汕优 63, Ê 优 63, 特优 559, 汕优 559, 协优 559, K 优 6457Í (10) 泗优 88, 镇稻 88ö9022, 镇稻 88öSW R 20, 癸A ö9022, 癸A öPC311, 731A ö523, 731A ö湘虎 115, 香A ö宁恢 322, 香A ö湘虎
115, 香A ö9022Î (10) 两优培九, 两优 6311, 培矮 64SöC211, 培矮 64Sö1826, 培矮 64Sö559, 培矮 64Sö明恢 81, 培矮 64Sö139, 蜀优 5 号, X07Sö紫恢 100, 65396
　　É : 常规籼稻 Conventional ind ica rice; Ê : 常规粳稻 Conventional japonica rice; Ë : 广亲和品种W idely compatible varieties; Ì : 三系杂交
籼稻; Three line hybrid ind ica rice; Í : 杂交粳稻; Hybrid japonica rice; Î : 两系法杂交稻; Two line hybrid rice。下同。
1. 2　材料培育
采用群体水培法培育供试材料。水培池长 880
～ 1080 cm , 宽 135 cm , 深 50 cm , 固定稻株的水泥
板长 135 cm , 宽 16. 7 cm , 厚 2. 5 cm , 定植孔直径
4 cm , 间隔 10 cm , 每块板 14 孔。盆钵土培法育秧,
5 月 10 日播种, 于 6 月 10 日选取生长一致的秧苗
移栽, 每定植孔植 1 苗, 用软木塞和海绵固定, 每
品种种植 56～ 98 株。培养液由 E sp ino 营养液和
A rnon 微量元素营养液混合组成, 10～ 15 日换液 1
次, 若遇大雨, 翌日增换液 1 次。采用本课题组开
发的循环加氧调酸控制技术, 使培养液 pH 值保持
在5. 5左右。适期防治病虫害。
1. 3　测定内容与方法
1. 3. 1　根系有关形态性状的测定　　抽穗期和成
熟期每品种取接近于平均穗数的植株 10 穴 (2 个重
复, 1 个重复 5 穴) 测定每株根干重、不定根数、每
条不定根长、最长不定根长、每条不定根粗、每条
不定根重、单位长度根干重等。
1. 3. 2　根系活性性状的测定　　抽穗期每品种取
接近于平均穗数的植株 2 穴, 测定根系单位根干重
的 Α2NA 氧化力和单株根系 Α2NA 总氧化力; 采用
染色液蘸根法测定根系吸收总面积、活跃吸收表面
积、活跃吸收面积比 (每株根系活跃吸收面积占总
吸收面积的百分率)。
1. 3. 3　产量及产量构成因素的测定　　成熟期每
品种取接近于平均穗数的植株 10 穴 (2 个重复, 1
个重复 5 穴) , 测定每穗粒数、饱粒率 (水漂法, 沉
入水底者为饱粒)、千粒重及产量。
057　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　28 卷

2　结果与分析
2. 1　水稻不同类型品种间产量的差异
在群体水培条件下, 不同类型水稻品种的产量
列于表 2。从表 2 可知, (1) 供试水稻品种间的产量
差异很大, 最低产量为 1838. 3 kg·hm - 2, 最高产
量为 10233. 2 kg·hm - 2, 差异达 5. 57 倍; (2) 从 6
个品种类型的平均产量来看, 以两系法杂交稻为最
高, 其次为三系杂交籼稻、杂交粳稻、常规籼稻、
常规粳稻, 以广亲和品种为最低。统计分析表明,
两系法杂交稻的平均产量除与三系杂交籼稻的差异
不显著外, 均显著高于其他品种类型, 三系杂交籼
稻的平均产量显著高于常规粳稻和广亲和品种, 而
广亲和品种的平均产量显著或极显著低于其它类型
品种; (3) 杂交水稻的平均产量极显著高于常规水
稻, 籼型水稻的平均产量极显著高于粳型水稻。
表 2　　不同类型水稻品种间产量 (kg·hm - 2)的差异
Table 2　　Y ield difference between var ious types of r ice
品种类型
Type of variety
最低产量
Low yield
最高产量
H igh yield
平均产量
M eans yield
变异系数
CVÉ 4018. 2 9149. 6 6346. 4 bc3 24. 19Ê 1923. 1 8056. 3 5413. 3 c 26. 50Ë 1838. 3 5466. 7 3928. 9 d 26. 69Ì 6217. 8 8201. 2 7275. 3 ab 10. 59Í 4466. 1 8024. 2 6380. 7 bc 18. 37Î 4364. 4 10233. 2 7876. 4 a 26. 10
i 4364. 4 10233. 2 7166. 6 A 29. 29
ii 1838. 3 9149. 6 5601. 2 B 22. 11
① 4018. 2 10233. 2 6743. 5 A 25. 01
② 1838. 3 8056. 3 5315. 6 B 29. 23
　　É、Ê、Ë、Ì、Í and Î , the sam e as table 1。 i: 杂交水稻, Hybrid
rice; ii: 常规水稻, Conventional rice; ①: 籼型水稻, Ind ica rice; ② 粳型
水稻, J aponica rice; 3 : 显著性测定为L SD 法。字母相同者表示无显著
差异, 字母不同者表示差异达 1% (大写字母)、5% (小写字母) 显著水
平。T tests (L SD ) 3 . L abeled w ith the sam e letter indicates no sign ifican t
difference, w ith the differen t letter indicates sign ifican t at 1% ( cap ital
letter) and 5% (sm all letter)。下同。
2. 2　水稻不同类型品种间根系形态性状的差异
2. 2. 1　每株根系形态性状的差异　　抽穗期每株
根系有关形态性状列于表 3。由表 3 可知, (1) 两系
法杂交稻和三系杂交籼稻的每株不定根数极显著高
于广亲和品种, 其它品种类型间、杂交水稻与常规
水稻之间、籼型水稻与粳型水稻之间均无显著差
异; (2) 三系杂交籼稻的每株根干重极显著高于杂
交粳稻、常规粳稻和广亲和品种, 两系法杂交稻极
显著地高于常规粳稻和广亲和品种, 杂交水稻显著
地高于常规水稻, 籼型水稻极显著地高于粳型水
稻; (3) 两系法杂交稻、三系杂交籼稻的每株不定
根总长度极显著高于常规籼稻、常规粳稻和广亲和
品种, 杂交粳稻极显著地高于广亲和品种, 杂交水
稻极显著地高于常规水稻, 而籼型水稻与粳型水稻
之间无显著差异。
表 3　　不同类型水稻品种间每株根系形态性状的差异
Table 3　　D ifferences of root morphologica l tra its
between var ious types of r ice
品种类型
Type of
variety
每株不定根数
N um ber of
adventitious roo ts
per p lant (num ber)
每株根干重
Root dry
w eigh t per
p lant (g)
每株不定根总长度
Total length of
adventitious
roo ts per p lant (cm )É 163. 51 BA 3 2. 33 BA 3831. 1 BCÊ 168. 64 BA 1. 76 C 3909. 4 BCË 139. 22 B 1. 66 C 3437. 5 CÌ 172. 67 A 2. 53 A 4918. 0 AÍ 167. 69 BA 2. 01 BC 4597. 5 BAÎ 173. 09 A 2. 32 BA 5003. 9 A
i 170. 99 a 2. 26 a 4831. 10 A
ii 161. 82 a 2. 00 b 3801. 90 B
① 164. 23 a 2. 37 A 4212. 95 a
② 164. 83 a 1. 76 B 3984. 99 a
　　3 见表 2。　　The sam e as table 2
2. 2. 2　每条不定根性状的差异　　抽穗期每条不
定根的有关性状列于表 4。由表 4 可以看出, (1) 两
系法杂交稻每条不定根长极显著地高于其它 5 种类
型品种, 三系杂交籼稻和杂交粳稻极显著高于常规
籼、粳稻, 杂交水稻极显著高于常规水稻, 籼型水
稻多于粳型水稻, 但差异未达到显著水平; (2) 两
系法杂交稻最长根长显著地高于其它 5 种类型品
种, 常规籼稻显著高于广亲和品种和常规粳稻, 杂
交水稻极显著地高于常规水稻, 籼型水稻极显著地
高于粳型水稻; (3) 三系杂交籼稻的每条不定根粗
度显著大于两系法杂交稻、杂交粳稻、广亲和品种
和常规粳稻, 常规籼稻显著大于常规粳稻和杂交粳
稻, 籼型水稻极显著大于粳型水稻, 而杂交水稻与
常规水稻无显著差异; (4) 三系杂交籼稻、常规籼
稻每条不定根重极显著高于常规粳稻, 籼型水稻极
显著大于粳型水稻, 而杂交水稻与常规水稻差异不
显著; (5) 常规籼稻的单位长度根重极显著高于常
规粳稻、广亲和品种、三系杂交籼稻、两系杂交稻
及杂交粳稻, 常规水稻显著大于杂交水稻, 籼型水
稻显著大于粳型水稻。
1576 期　　　　　　　　　　　　　董桂春等: 不同类型水稻品种间根系性状的差异　　　　　　　　　　　　　　　　　　

表 4　　不同类型水稻品种间每条不定根性状的差异
Table 4　　D ifferences of tra its for adventitious root between different types of r ice
品种类型
Type of variety
每条不定根长
L ength per
adventitious roo t
(cm )
最长根长
L ength of longest
adventitious roo t
(cm )
每条不定根粗
D iam eter per
adventitious roo t
(mm )
每条不定根重
D ry w eight per
adventitious roo t
(m g)
单位长度根重
D ry w eight per unit
length of adventitious
roo t (m g·cm - 1)É 24. 76 C3 63. 75 b 1. 04 ab 14. 40 A 0. 62 aÊ 24. 38 C 54. 55 d 0. 87 d 10. 68 B 0. 46 bcË 26. 64 BC 58. 53 cd 0. 99 bc 13. 03 BA 0. 50 bcÌ 29. 02 B 58. 72 bcd 1. 08 a 14. 67 A 0. 52 bÍ 29. 19 B 63. 45 bc 0. 95 cd 12. 10 BA 0. 44 cÎ 31. 95 A 67. 66 a 0. 98 bc 13. 37 BA 0. 46 bc
i 30. 17 A 63. 78 A 1. 00 a 13. 23 a 0. 47 b
ii 24. 90 B 59. 27 B 0. 97 a 12. 70 a 0. 53 a
① 27. 18 a 64. 18 A 1. 05 A 14. 66 A 0. 58 A
② 25. 64 a 56. 67 B 0. 90 B 10. 90 B 0. 45 B
　　3 见表 2。　　The sam e as table 2
2. 3　水稻不同类型品种间根系活性及根系吸收面
积的差异
2. 3. 1　水稻不同类型品种间根系活性的差异
研究表明, 抽穗期单位干重根系活性以三系杂
交籼稻最高, 分别比杂交粳稻、常规粳稻、常规籼
稻、广 亲 和 品 种、 两 系 法 杂 交 稻 高 3. 65%、
13. 54%、15. 99%、19. 02%、23. 08% , 杂交水稻
比常规水稻高 5. 92% , 粳型水稻比籼型水稻高
1. 51% (图 1)。统计分析表明, 三系杂交籼稻、杂
交粳稻的单位干重根系活性显著高于广亲和品种、
两系法杂交稻, 常规水稻略高于杂交水稻、粳型水
稻略高于籼型水稻, 但其差异均未达到显著水平。
图 1　　不同类型水稻品种根系活性平均值及标准差
F ig. 1　　M eans and standard deviations for roo t physio logical
activity of different types of rice
□ 单位干重根系活性: Root activity per unit dry w eigh t
of adventitious roo ts (ΛgΑ2NA ·g- 1·h- 1)
■ 每株根系活性 Root activity per p lant
(ΛgΑ2NA ·g- 1·h- 1·p lant- 1)
　　单位干重根系活性乘以平均每株根干重为每株
根系活力。每株根系活力以三系杂交籼稻为最大,
分别比常规籼稻、杂交粳稻、两系法杂交稻、常规
粳稻、广亲和品种高 27. 28%、33. 46%、34. 79%、
67. 15%、 83. 0% , 杂 交 水 稻 比 常 规 水 稻 高
20. 43% , 籼型水稻比粳型水稻高 34. 12% (图 1)。
统计分析表明, 三系杂交籼稻每株根系活力极显著
高于其它品种类型, 常规籼稻极显著高于广亲和品
种, 杂交水稻显著大于常规水稻, 籼型水稻极显著
大于粳型水稻。
2. 3. 2　单株根系吸收面积的差异　　水稻根系吸
收面积反映了根系的吸收能力。由图 2 可知, (1)
每株根系总吸收面积以两系法杂交稻最大, 分别比
杂交粳稻、常规籼稻、三系杂交籼稻、常规粳稻、
广亲和品种高 0. 05%、2. 57%、6. 01%、7. 12% 和
31. 68% , 杂交水稻比常规水稻增加 6. 47% , 籼型
水稻比粳型水稻增加 6. 04%。统计分析表明, 广亲
和品种显著低于其它品种类型, 其它水稻类型、杂
交水稻与常规水稻, 籼型水稻与粳型水稻间无显著
差异; (2) 每株根系活跃吸收面积, 以两系法杂交
稻为最大, 分别比常规籼稻、杂交粳稻、三系杂交
籼稻、常规粳稻、广亲和品种高 2. 36%、3. 48%、
4. 00%、22. 30% 和 57. 68% , 杂交水稻比常规水稻
高 13. 60% , 籼型水稻比粳型水稻高20. 03%。统计
分析表明, 每株根系活跃吸收面积两系法杂交稻、
常规籼稻、杂交粳稻、杂交籼稻极显著高于广亲和
品种, 杂交水稻显著大于常规水稻, 籼型水稻极显
著大于粳型水稻。
257　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　28 卷

图 2　　不同类型水稻品种每株根系吸收面积平均值及标准差
F ig. 2　　M eans and standard deviations for roo t
absorp tion area of different types of rice
■ 每株根系总吸收面积 Total roo t absorp tion
area per p lant (m 2)
□ 每株根系活跃吸收面积 Root active absorp tion
area per p lant (m 2)
2. 4　水稻根系性状与产量的关系
将不同类型水稻品种的产量及根系性状的平均
值 (表 2、3、4 及图 1、2)按大小排序制成表 5。由表
5 可以看出, 平均产量最高的两系法杂交稻, 其每
株根数、每株不定根长、每条不定根长、最长根长、
每株根系吸收总面积、每株根系活跃吸收面积均好
于其它品种 (组合) 类型; 产量排列第 2 位的三系杂
交籼稻, 其每株根数、每株不定根长、单位长度根
干重均为第 2 位, 每株根重、每条不定根粗、单位
干重根系活性、每株根系活性均排列第 1 位; 而产
量水平最低的广亲和类品种的根系形态性状及根系
活性绝大部分表现为最差。由此说明, 随着水稻品
种产量水平的提高, 根系性状亦得到了明显改良。
3　小结与讨论
3. 1　关于根系的研究方法
根系生长在土壤中, 大田取样工作量大, 不易
取得完整的根系。传统的水培方法, 根系取样完整
快捷, 但由于培养液中氧气少, 根系生长及发达程
度与大田生长有较大的差异, 地上部生长量小, 产
量低。本课题组经过多年的探索, 成功研制了循环
加氧调酸控养的群体水培技术, 能显著提高水培液
中的氧气浓度, 稳定水培液的 pH 值 (5. 5) , 使水稻
根系生长良好, 分枝根数目和最长根长明显增加,
地上部生长量接近于大田栽培, 单产显著增加, 最
高产量已达 10233. 2 kgöhm 2 (表 2) , 且群体内个体
更趋一致。
表 5　　不同类型水稻品种间产量及根系性状的优劣顺序
Table 5　　Super ior- infer ior order of y ields and root tra its for different types of r ice
产量和根系性状
Yield and root traits
品种类型 Type of varietyÉ Ê Ë Ì Í Î
单位面积产量 Yield in unit area 43 5 6 2 3 1
每株不定根数 N um ber of adventitious roo ts per p lant 5 3 6 2 4 1
每株根干重 Root dry w eigh t per p lant 2 5 6 1 4 3
每株不定根总长 Total length of adventitious roo ts per p lant 5 4 6 2 3 1
每条不定根长 L ength per adventitious roo t 5 6 4 3 2 1
最长根长 L ength of longest adventitious roo t 2 6 5 4 3 1
每条不定根粗 D iam eter per adventitious roo t 2 6 3 1 5 4
每条不定根重 D ry w eight per adventitious roo t 2 6 4 1 5 3
单位长度根重 D ry w eight per unit length of adventitious roo t 1 5 3 2 6 4
单位干重根系活性 D ry w eight per unit length of adventitious roo t 4 3 5 1 2 6
每株根系活性 Root activity per p lant 2 5 6 1 3 4
每株根系吸收总面积 Total roo t absorp tion area per p lant 3 5 6 4 2 1
每株根系活跃吸收面积 Root active absorp tion area per p lant 2 5 6 4 3 1
　　3 1 代表第 1 位, 2 代表第 2 位, 其余类推。　　1 stands for the most superio r and 6 stands for the most inferio r.
3. 2　关于水稻不同类型品种间根系性状的差异
关于籼、粳亚种间根系性状的差异, 报道甚
少。陈健[ 15 ]研究了包括籼型、偏籼型、粳型、偏粳
型水稻在内的 18 个品种有关根系性状的差异, 认
为每株根重的最大值趋势为籼型品种> 粳型品种,
偏籼型品种> 偏粳型品种; 每株根数的最大值及生
育中、后期根系活跃吸收面积的趋势为偏籼型品种
> 籼型品种、偏粳型品种> 粳型品种; 根系对 Α2
NA 氧化力的趋势为粳型品种> 偏籼品种> 籼型品
种> 偏粳品种。本研究 92 个供试材料中有籼型水
稻品种 (组合) 48 个 (包括常规籼稻 29 个、三系杂交
籼稻组合 7 个、两系法杂交稻组合 10 个、广亲和品
种 2 个) 和粳型水稻品种 (组合) 44 个 (包括常规粳
稻 26 个、杂交粳稻组合 10 个、广亲和品种 8 个) ,
3576 期　　　　　　　　　　　　　董桂春等: 不同类型水稻品种间根系性状的差异　　　　　　　　　　　　　　　　　　

研究表明, 籼型水稻的每株根重显著大于粳型水
稻, 这与陈健的报道一致; 陈健比较了籼型、偏籼
型、粳型、偏粳型品种每株根数、根系活跃吸收面
积、根系对 Α2NA 氧化力的差异, 但没有明确籼、
粳类型间的差异。本研究表明, 籼型水稻根系活跃
吸收面积极显著大于粳型水稻, 粳型水稻的每株根
数、单位干重根系活力大于籼型水稻, 但差异不显
著; 关于籼、粳稻之间的每株不定根总长度、每条
不定根长、最长根长、每条不定根粗、每条不定根
重、单位长度根干重、每株根系活性及每株根系吸
收总面积的差异, 未见报道。本研究表明, 籼型水
稻的最长根长、每条不定根粗、每条不定根重、单
位长度根重、每株根系活性极显著地大于粳型水
稻, 籼型水稻的每株不定根总长度、每条不定根
长、每株根系吸收总面积大于粳型水稻, 但差异均
不显著。以上分析表明, 在大多数根系形态性状和
根系活性性状上, 都存在着极其明显的籼、粳分化
特征。
大多研究认为, 杂交水稻在根数[ 16～ 19 ]、根
粗[ 16, 17, 19 ]、 每 株 根 干 重[ 16～ 18, 20, 21 ]、 每 株 根
长[ 16, 18, 19 ]比常规水稻具有显著的优势。但也有研
究认为, 杂交籼稻在每株根数与常规籼稻差异不
大[ 5 ]。前人研究杂交水稻与常规水稻性状的差异,
供试材料一般为多个杂交组合与几个常规品种 (亲
本或对照) 进行比较, 且杂交水稻多为籼型杂交稻,
常规水稻多为常规籼稻, 供试水稻品种类型及品种
(组合) 数较少。本研究供试 92 个品种 (组合) 包括
杂交水稻组合 27 个 (包括三系杂交籼稻组合 7 个、
两系法杂交籼稻组合 10 个和杂交粳稻组合 10 个)、
常规水稻品种 65 个 (包括常规籼稻品种或品系 29
个、常规粳稻品种或品系 26 个、广亲和品种 10
个)。结果表明, 杂交水稻与常规水稻在形态性状
上的差异: (1) 杂交水稻的每株根重、每株不定根
总长显著或极显著高于常规水稻, 这与前人的结论
一致; (2) 杂交水稻的每株根数、每条不定根粗大
于常规水稻, 但不显著, 这与前人的报道不完全一
致; (3) 关于杂交水稻与常规水稻之间的每条不定
根长、最长根长、每条不定根重、单位长度根干重
未见报道。本研究表明, 杂交水稻的每条不定根
长、最长根长极显著地大于常规水稻, 杂交水稻的
单位长度根重显著小于常规水稻, 杂交水稻的每条
不定根重大于常规水稻, 但差异不显著; (4) 有人
认为, 杂交水稻较大的每株根干重是由于根粗、每
条根重具有优势的结果[ 5 ]。从本研究结果来看, 杂
交水稻的根重优势可能与其每株不定根总长显著大
于常规水稻有关。
关于杂交水稻与常规水稻根系活性的差异, 已
有研究表明, (1) 抽穗期三系杂交籼稻每株根系活
性显著大于常规品种[ 5, 18, 22 ] , 二系稻 (化学杀雄制
种组合) 每株根系活性小于常规品种[ 23 ]; (2) 杂交
水稻的根系吸收总面积、根系活跃面积大于常规水
稻[ 18 ] , 但也有相反的研究报道[ 24 ]。本研究表明,
(1) 杂交水稻抽穗期每株根系活性显著大于常规水
稻, 这与前人研究的结论一致; (2) 杂交水稻根系
活跃吸收面积显著大于常规水稻, 其每株根系吸收
总面积略高于常规水稻, 但差异不显著, 这与陆定
志[ 18 ]的报道一致, 但与李合松[ 24 ]的研究结果不同。
究其原因可能与研究品种数目多少有关。
关于不同类型水稻品种间根系性状的差异, 前
人研究一般涉及 2 个或 3 个类型的水稻品种。同时
研究两系法杂交稻、三系杂交籼稻、杂交粳稻、常
规籼稻、常规粳稻及广亲和品种六个类型品种间根
系性状的差异未见报道。本研究表明, 在上述 6 个
类型品种中, 根系性状存在极大的差异。总的来
说, 大多根系形态性状及根系吸收面积的顺序为:
两系法杂交稻> 杂交籼稻> 杂交粳稻> 常规籼稻>
常规粳稻> 广亲和品种, 而根系活性的顺序为: 三
系杂交籼稻> 杂交粳稻> 常规籼稻> 常规粳稻> 两
系法杂交稻> 广亲和品种。
以上分析了不同类型水稻品种间根系性状的差
异, 对于同一类型不同品种间根系性状的差异及评
价将另文讨论。
3. 3　关于水稻根系性状与产量的关系
已有研究表明, 每株根干重、上层根重、不定
根数、根粗、单位长度根干重、根系活性等与水稻
产量及产量构成因素关系密切[ 3, 5, 6, 8, 15, 18, 19, 26 ] ,
但这些结论多是用较少品种在不同栽培条件下得出
的。在同一试验背景下, 研究水稻不同类型、不同
基因型品种的根系性状与产量及产量构成因素关
系, 几乎未见报道。由表 5 可知, 两系法杂交稻在
根系形态性状上表现出较大的优势, 但根系活性并
没有得到显著改良, 因而与根系活性密切相关的结
实率和经济系数也较低。可见, 两系法杂交稻的根
系性状有待于进一步改良。对三系法杂交籼稻而
言, 其根系在形态性状和活性性状上均表现出较大
的优势, 特别是在根系活性上优势更为明显, 因而
457　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　作　　物 　　学　　报　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　28 卷

与根系活性密切相关的结实率和经济系数均处于第
1 位, 但三系法杂交籼稻根系一些形态性状及根系
吸收面积等性状仍然较低, 还需要进一步改良。而
平均产量水平最低的广亲和品种, 其根系性状无论
在形态上、还是在活性上大多表现最差。此外, 用
广亲和品种配制的籼、粳杂交稻的结实率大多偏
低、籽粒充实度较差, 这可能与其亲本根系性状较
差有关。因此, 筛选根系性状较好的广亲和品种资
源和改善现有广亲和品种的根系性状值得进一步深
入研究。
关于水稻品种不同产量水平的根系性状特征及
根系性状间的关系将另文讨论。
致谢: 黄俏丽、张金兰、李彬等同学参加了部
分试验工作, 在此一并表示感谢!
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