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程维民等
, 2011,
水稻与稗草混播互作的机制研究
,
分子植物育种
Vol.9 No.63 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0063)
4
4059
与短芒红稗共生时化感表现与众不同，
4059
对
短芒红稗的苗长的贡献率为
0.375%
，而短芒红稗对
4059
的苗长的贡献率为
16.3%
，对
4059
的根长的贡
献率更是高达
55.4%
。这一特殊现象表明稻稗的互
作作用可能有另外的机制：即是水稻可以首先释放
化感物质信号诱导稗草微量增长，稗草接收化感物
质信号后，反过来释放更多的化感物质来促进水稻
叶、根大幅度增长。而品种
6173
，
6181
和嘉兴八号
从稗、稻共生表型分析来看，其互作机制以相互抑
制作用为主，其中
6173
抑制稗草苗生长的特性最强
(
图
3)
，这些与大田生物学测试结果相同。
本文通过幼苗期水稻、稗草共生发生化感作
用室内试验及大田生物学试验表明
(
数据未发
表
)
，稻、稗之间化感作用方式是双向的，评价它
们的标准应该由综合抑制指数来判定，如何测算
植物之间的综合抑制指数，需要进一步研究。因
为同一区域的稗草性状是多样的，不同性状的稗
草与水稻共生发生的化感表现也不相同，尤其是
水稻直播栽培，稻、稗同时生长，如果水稻在“发
芽—幼苗”期对稗草抑制能力弱，稗草会迅速生
长争夺水稻水、肥、光照、
CO
2
等自然资源，抑
制水稻生长。
稻、稗之间或稻与杂草之间是一个动态的生态
平衡，人类选育水稻化感品种时应考虑到靶物种的
适应速度。在自然界，只有被人类利用的植物才有
可能得到训化纯合，不被人类利用的植物群是一个
变化着的动态的生态群体，水稻生长是无法摆脱生
态平衡的自然规律。
3
材料与方法
3.1
实验材料
试验中稗草有长芒稗，短芒红稗，无芒红稗三
个类型，均采于安徽省南陵县稻田。
参试的水稻品种
(
系
)
有
4059
，
6173
，
6180
，
6181
和嘉兴八号，均为早稻直播稻品种，由芜湖市瑞民
农业科技有限公司提供。
3.2
实验方法
3.2.1
实验设计
将
5
个水稻品种萌发后分别与同时萌发的
3
种
稗草种子混合播种，共
15
个处理；另设
5
个水稻品
种和
3
种稗草种子单独播种为对照组，实验组和对
照组共
23
个处理，每个处理三次重复，一个盆钵
一个处理。
3.2.2
种子处理
浸种：实验前将稗草种子进行消毒和打破休眠
处理，将长芒稗、短芒红稗和无芒红稗种子先用
10%
NaClO
消毒
0.5 h
，洗净后用
98%
浓硫酸浸泡
5 min
，
洗净后将种子放入垫有两层滤纸的培养皿中，用清
水在常温下浸种
2 d
。水稻种子在稗草浸种
1 d
后，
开始浸种，在常温下浸种时间
1 d
。
催芽：即将水稻和稗草放在同一培养皿中共同
催芽，在
27
℃催芽
2 d
。
播种：将催芽的稗草、水稻种子播种于沙床，
先在盆钵中放入
3/4
沙子，再播入对应的发芽稻、稗
草种子各
15
棵，然后覆盖一层细沙
(
砂子均是经过
120
℃高温处理
)
。
将播种好的所有盆钵放入培养室，培养室温度
为
26
℃，播种后
4 d
，添加水稻营养液
(
表
1)
，参照国
际水稻研究所
(IRRI)
推荐的标准
(1 000
倍
)
。
3.3
稻、稗根长、苗长的调查
稗草与水稻放入培养室
7 d
后，将稗草和水稻拔
出并清洗干净，分别测量水稻苗、根长度以及稗草
的苗长
(
单位
cm)
。
3.4
试验组根长或苗长的增长率
试验组根长或苗长的增长率
=
对照组根长或苗长
照组根长或苗长
试验组根长或苗长－对
作者贡献
程太平、吴跃进和程维民是本研究的实验设计和实验研
究的执行人；程太平、吴跃进、张瑛及程维民完成数据分析，
论文初稿的写作；朱国平、李克荣、王群和陈尚龙参与实验
设计，试验结果分析；程太平和吴跃进及张瑛是项目的构思
者及负责人，指导实验设计，数据分析，论文写作与修改。
全体作者都阅读并同意最终的文本。
致谢
本研究由安徽省科技计划项目
(09020303080)
、农业部
948
项目全球水稻分子育种计划项目和安徽省自然科学基金
资助项目
(11040606M97)
资助。