水稻茎秆性状与抗倒伏关系的研究综述

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1、水稻茎秆性状与抗倒伏关系的研究综述植物保护学院植保0903班2009034010307刘旭摘要：水稻倒伏是严重影响水稻产量的一个重要因素。本文从水稻茎秆结构、株高、例伏类型、机械强度等，以及研究抗倒性的方法等儿个方面综述了茎秆性状与抗倒Z间的关系，试图为增强对水稻抗倒性的认识和研究提供参考。关键词:茎秆；抗倒性；机械强度水稻倒伏严重影响水稻产量的提高。倒伏是稻体内因和外界环境条件综合作用的结果。内因是品种H身抗倒伏性，抗倒性强弱与茎秆机械组织的强度、茎秆的韧性以及地上各节的长度，特別地表节的长度密切相关。外因是栽培条件。特别是肥水管理不

2、当，如氮素吸收过剩、过度密植、深水灌溉等，都会对水稻抗倒性产生影响。此外，风雨及病虫害等也会引起倒伏。倒伏不仅给产量造成损失，也给收割带来不便。因而倒伏与高产一度成为水稻高产育种的一个“瓶颈”。对此，国内外很早就开始这方而的研究。国外曾最早釆用实验室检测方法对玉米进行抗倒伏强度的定虽分析，但该方法冇很大的局限性。为了解决高产与倒伏Z间的矛盾，水稻育种专家们多年来分別从水稻茎秆结构、株高、倒伏类型、机械强度等方面对水稻的抗倒性进行了研究。笔者也从形态学、牛•理学和分子牛物学方面対此进行研究。现将前人有关杂交稻茎秆性状与抗倒伏关系的研究进展

3、综述如下。一一、水稻茎秆结构与抗倒伏关系对于水稻茎秆来说，与抗倒伏性冇密切关系的是基部第一、第二节间。水稻的茎秆冇支持地上部的功能，且有贮藏和运输养料的作用，它由节和节间组成，节可以增加水稻茎秆的刚度，使其抵抗外部的弯曲载荷能力得以提高。节间山表皮、下皮、薄壁组织、机械组织及维管束等五个部分组成。表皮细胞的细胞壁部分木质化或硅质化，使其表皮的强度进一步得到提高；薄壁纟II织屮有许多维管束，维管束既是输导组织又是茎秆的增强体；机械组织在维管束韧皮部外侧，是由很发达的厚壁纤维细胞组成的。水稻的茎秆正是由于有如此复杂的多层复合结构才表现出优良

4、的力学性能。前人对茎秆抗倒伏性的研究较多，主要集中在分析茎秆节间性状间的遗传变界与相关，从遗传生态学角度深入分析基因空与环境互作对水稻抗倒伏性的彫响。通过测定水稻茎秆的拉伸强度极限和弹性模量比较研究了高秆、屮秆、矮秆和杂交稻典型水稻品种茎秆的结构和力学性能，认为屮秆类型水稻萃秆的结构更为合理，在高产抗倒伏品种的选育中应矮中求高，选育中秆和便秆品种。等以近年来我国育成的超高产水稻品种为材料，研究了水稻茎秆性状少抗倒伏性的关系，认为茎秆较粗能孕育较大穗子,茎秆贮藏物质对籽粒发育冇积极作丿IJ。茎秆的抗折断力强弱与茎秆贮藏的十物质量和秆壁厚度

5、呈显著正相关，倒伏指数与株高弯Illi力矩呈显著正相关，与秆壁厚度和抗折力呈显著负相关。二、株高与抗倒伏关系水稻高产育种的发展趋势是适当提高株高，以增加生物学产量从而相应地提高稻谷产量。然而，株高是决定抗倒性的重要因素，因而对于株高与抗倒伏性的关系，不同研究者持有不同的观点。有研究者认为，植株的抗倒伏能力与株高成反比，与茎粗成正比；人量研究者认为，植株过高是引起倒伏的主要原因；也有研究者认为，株高与抗倒伏能力关系并不明显，即矮秆不一定抗倒伏，高秆不一定不抗倒伏。从利于抗倒伏方面考虑，育种上应选择较粗的茎秆，在栽培上应控制株高但要适度，因

6、为适当增加水稻植株的高度，可以提高水稻的生物学产量，也有利于改善群体的通风。三、水稻茎秆倒伏类型划分不同的文献对作物倒伏类型划分的理解是冇差异的。根据倒伏发生的部位将倒伏分为茎倒、节倒和根倒。有研究者认为，水稻倒伏有两种类型：一种是根倒，是由于稻［□土壤糊烂,还原性过强，或耕层较浅，根系发育不良，扎根浅而不稳，稍经风雨侵袭就发牛•的平地倒伏;另一种为茎倒，是因为茎秆细弱不壮，负担不起上部重量，因

7、佃发生不同程度的倒伏。品种木身植株较高，茎秆细弱，是容易倒伏的内在因素；栽培措施不当，也容易在后期倒伏。倒伏虽然发生在后期，但其根源却在前期和

8、中期。四、评价茎秆抗倒性的形态解剖学和化学方法茎秆粗壮抗倒，是其承受高产籽实产量的生物学基础。材料力学观点认为，稻秆近似于一空心圆管，而空心挂管的承受能力与其长度的平方成反比，稻秆管壁的厚度和韧性也是不可忽视的。与抗倒性有关的形态学性状有：株高、穗位高度、穗下节间长度、穗型、伸长节间长度、节I'可粗度和节间T•重等。从生理角度來讲，茎秆小贮藏物质的多少及组成成分决定作物的抗倒性能，尤其是生育后期茎秆中贮藏物质的多少对维持茎秆强度有重要的作用。基部节间单位长度、十垂与倒伏关系十分密切，干重大，抗倒伏性强，有时虽节间较长，但干重较重，机械纽

9、•织发达，仍可防止倒伏。水稻茎秆屮充实的物质主要是蔗糖和多糖等碳水化合物，特别是多糖的积累，能促进纤维素及半纤维素的形成，使萃壁增厚、弹性增强。纤维索是构成细胞壁的主要成分，单位体积纤维索含虽的多少直接关系