霍川, 王世全, 沈俊宏, 曾鴻燕
(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所, 四川 溫江 611130; 2.四川省資陽(yáng)市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣站, 四川 資陽(yáng) 641400)
水稻是我國(guó)重要的糧食作物之一,常年種植面積約占全國(guó)糧食作物總面積的30%,產(chǎn)量接近糧食總產(chǎn)量的三分之一[1]。近20年來(lái),我國(guó)水稻種植面積一直穩(wěn)定在3 000萬(wàn)hm2左右,與20世紀(jì)70年代比較種植面積有所下降,但科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步促進(jìn)單產(chǎn)水平不斷提高,總產(chǎn)量仍然穩(wěn)定在2億t以上[2]。盡管我國(guó)水稻種植面積居世界第二,總產(chǎn)量居世界第一,但單產(chǎn)水平平均不足7 000 kg·hm-2,僅居全世界第13位(2013年)[2]。近年來(lái),隨著人口的增加和人民對(duì)美好生活的向往,加上工業(yè)用量增多,我國(guó)水稻進(jìn)口量呈上升趨勢(shì)。所以提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)是水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展和保障國(guó)家糧食安全的主要任務(wù)[3]。
水稻產(chǎn)量是由單位面積的穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重三個(gè)基本因素構(gòu)成的,而單位面積的穗數(shù)又是由株數(shù)、單株分蘗數(shù)、分蘗成穗率三者組成的。當(dāng)單位面積株數(shù)一定時(shí),單株分蘗數(shù)和分蘗成穗率便成為穗數(shù)的重要決定因素[4],分蘗數(shù)通過(guò)影響穗數(shù)對(duì)單位面積產(chǎn)量提高產(chǎn)生至關(guān)重要的作用。研究水稻分蘗的表型特性及其遺傳行為,可為創(chuàng)制分蘗較多的育種材料或品種奠定較好的理論基礎(chǔ),為水稻的高產(chǎn)育種提供重要的指導(dǎo)價(jià)值。水稻分蘗能否發(fā)生、分蘗多少、分蘗節(jié)位高低既有遺傳原因[5-8],也有環(huán)境的影響[9-19]。本課題組在野生型水稻恢復(fù)系R818中發(fā)現(xiàn)并篩選出一個(gè)高節(jié)位分蘗突變體W33,栽種過(guò)程中發(fā)現(xiàn),該突變體高節(jié)位分蘗與高分蘗成穗率性狀表現(xiàn)穩(wěn)定。本研究擬以W33為試驗(yàn)材料,研究水稻高節(jié)位分蘗的表型特性與遺傳行為,為進(jìn)一步開展水稻高節(jié)位分蘗理論研究與利用途徑提供參考和試驗(yàn)方法。
以水稻高節(jié)位分蘗突變體W33和水稻野生型品系R818為試驗(yàn)材料,來(lái)源于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所。其中W33是在水稻恢復(fù)系R818中發(fā)現(xiàn)并篩選出的一個(gè)高節(jié)位分蘗且分蘗成穗率較高的突變體,該突變體植株較矮、抗倒性強(qiáng),除穗頸節(jié)外每節(jié)均會(huì)分蘗成穗,分蘗數(shù)多、成穗率高,穗小、穗粒數(shù)少,但籽粒形狀、大小、千粒重等與野生型沒有明顯差異。R818即蜀恢818,為1個(gè)選育的三系恢復(fù)系。
分蘗形態(tài)特性觀察采用水培(幼苗期)和盆栽(分蘗期)試驗(yàn),表型遺傳行為研究采用田間試驗(yàn)。
幼苗期水培試驗(yàn):將W33和R818種子用3%雙氧水浸泡24 h以消毒和打破休眠,用蒸餾水洗凈后放入38 ℃恒溫培養(yǎng)箱中黑暗條件下催芽至露白,將露白發(fā)芽的種子轉(zhuǎn)移至下部鏤空的96孔PCR板,再將PCR板放置于pH 5.5的水稻營(yíng)養(yǎng)液中,然后在PRX-800B型人工氣候培養(yǎng)箱(上海頤習(xí)設(shè)備有限公司)中培養(yǎng)7 d,期間更換營(yíng)養(yǎng)液一次。培養(yǎng)箱條件:31 ℃/24 ℃(白天/夜晚);光照時(shí)間7:30—19:30;光照強(qiáng)度3 000 lx。水培液配方采用國(guó)際水稻所配方標(biāo)準(zhǔn)[20]。
盆栽試驗(yàn):于2017年3月28日,在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)溫江校區(qū)校園內(nèi)開展,花盆選擇高40 cm,Φ30 cm的圓柱形塑料缽,土壤用紫色砂壤土,每缽用N15∶P15∶K15三元復(fù)合肥,施用量為94.4 kg·hm-2。2017年4月10日,每個(gè)塑料缽內(nèi)分別播種催芽的R818或W33種子6粒。缽內(nèi)種子均播成三角形。待種子發(fā)芽長(zhǎng)成1葉1心時(shí),間苗每盆保留3棵,4葉1心時(shí)每缽施用N15∶P15∶K15三元復(fù)合肥和尿素各47.2 kg·hm-2,保持淹水3~5 cm至新種子成熟。治蟲、防病、除草等措施同大田生產(chǎn)。
田間試驗(yàn):于2016年春季和秋季,分別在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)溫江校區(qū)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場(chǎng)和海南省陵水縣四川農(nóng)業(yè)大學(xué)海南南繁基地,將W33和R818分別進(jìn)行兩地各一次種植自交純化,并重點(diǎn)觀察W33高節(jié)位分蘗和R818分蘗特性是否存在環(huán)境效應(yīng)變化。2016年冬季,取自交純化后的R818和W33種子各50粒,播種在海南省陵水縣四川農(nóng)業(yè)大學(xué)海南南繁基地,開花期進(jìn)行正交(R818×W33)和反交(W33×R818)獲得正反交F1雜交種子。2017年春季,取部分正反交F1雜交種子和自交純化后的W33、R818種子,種植于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)溫江校區(qū)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場(chǎng),觀察W33高節(jié)位分蘗特性是否存在典型顯隱性遺傳關(guān)系和細(xì)胞質(zhì)遺傳特性,同時(shí)將W33、R818各自分別與部分正反交F1雜合體進(jìn)行回交獲得回交種子,另一部分正反交F1雜交種在抽穗時(shí)分別進(jìn)行套袋自交獲得F2種子。2018年春季,在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)溫江校區(qū)實(shí)驗(yàn)農(nóng)場(chǎng),將自交純化后的W33、R818、正反交F1、正反交F1與W33的回交后代、正反交F1與R818的回交后代、正反交F2種子種于田間,其中W33、R818、正反交F1每個(gè)種植2行40株,回交后代各種植12行240株,F(xiàn)2各種植15行300株。
所有田間試驗(yàn)種植規(guī)格均為行距0.25 m、窩距0.2 m,單株種植,折合種植密度為200 010株·hm-2,田間施肥、灌水、治蟲、防病、除草等措施同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。
將水培7 d的W33和野生型R818幼苗各取10株,觀察單株形態(tài)特征,并測(cè)量幼苗高度、主根長(zhǎng)度;將幼苗下部浸入水中,觀察并記錄不定根條數(shù),測(cè)量不定根長(zhǎng)度。
記載盆栽試驗(yàn)參試材料生長(zhǎng)發(fā)育的生物學(xué)時(shí)期,包括分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期和成熟期。在分蘗期和拔節(jié)期觀察參試材料的植株形態(tài)特征、分蘗動(dòng)態(tài)及形態(tài)。分別從R1~R3和W1~W3號(hào)缽中依次取三次樣,每次取1株測(cè)量植株高度、記載主莖葉片數(shù)、主莖葉長(zhǎng)度、主莖分蘗數(shù)、次生分蘗數(shù)。在孕穗期,從R4~R13和W4~W13號(hào)缽中選取主莖葉片數(shù)相同的W33和R818各10個(gè)單株,從開始孕穗第5 d進(jìn)行取樣,用手術(shù)刀片分別對(duì)W33和R818倒1節(jié)、倒2節(jié)和倒3節(jié)進(jìn)行環(huán)剝(注意不能傷及分蘗芽),取下腋芽測(cè)量長(zhǎng)度,并迅速用卡諾固定液進(jìn)行固定保存,在接下來(lái)的45 d內(nèi)每隔5 d取一次樣,每次取1株,重復(fù)操作。在抽穗期,分別從R14和W14號(hào)缽中取R818和W33發(fā)育正常、基本成熟尚未開放的主莖穎花各3朵,用鑷子取1個(gè)花藥,置于載玻片,用鑷子將花藥搗碎,滴加1~2滴I2-KIStain,蓋上蓋玻片,每個(gè)材料制成3張片子,立即放在1 500倍解剖顯微鏡下觀察,每片取5~6個(gè)視野,統(tǒng)計(jì)每個(gè)視野花粉的染色率。分別從R14和W14號(hào)缽中取R818和W33全部植株測(cè)量株高和主莖葉片長(zhǎng)度,解剖統(tǒng)計(jì)最終分蘗數(shù),包括一次分蘗、二次分蘗、三次分蘗、四次分蘗。籽粒灌漿成熟后,分別從R15和W15號(hào)缽中取出R818和W33全部植株,測(cè)量主莖和分蘗稻穗的穗長(zhǎng),統(tǒng)計(jì)有效分蘗數(shù)、稻穗一次和二次枝梗數(shù)、穎花數(shù)、結(jié)實(shí)粒數(shù)(穗粒數(shù))、結(jié)實(shí)率;分單穗脫粒曬干后測(cè)定單穗粒重、單株粒重和千粒重。
記載田間試驗(yàn)各參試材料的生物學(xué)時(shí)期,在抽穗期調(diào)查記載W33是否存在高節(jié)位分離現(xiàn)象,雜交F1是否有高節(jié)位分蘗出現(xiàn),以及正反交F1高節(jié)位分蘗現(xiàn)象是否有差異,分離世代有高節(jié)位分蘗和無(wú)高節(jié)位分蘗性狀植株數(shù)。
用Microsoft Excel 2003進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理,用SPSS 19.0計(jì)算平均數(shù)、進(jìn)行顯著性分析和2遺傳適合性檢驗(yàn)。
水培7 d后的水稻幼苗特征結(jié)果(表1)顯示,W33幼苗的株高、主根長(zhǎng)度、不定根條數(shù)、不定根長(zhǎng)均與R818無(wú)顯著差異(P>0.05)。表明W33幼苗的表型特征和野生型R818并無(wú)顯著差異,它們的地上部分和地下部分均能生長(zhǎng)正常。
表1 水培下R818與W33的幼苗特征
從圖1可以看出,在分蘗前期,R818的可見葉為7葉,而W33的可見葉為8葉,二者相差1片可見葉。但二者的生長(zhǎng)速度、植株高度、葉長(zhǎng)、主莖分蘗數(shù)等無(wú)顯著差異。W33和R818的主莖上均可見4個(gè)一次分蘗,但W33主莖的第一和第二葉位上已經(jīng)出現(xiàn)了明顯的二次分蘗,而R818未見二次分蘗出現(xiàn)。
注:紅色箭頭指二次分蘗
進(jìn)入拔節(jié)期后,W33的植株高度平均為(55.3±3.12) cm(表2),比R818矮21.6 cm,而單株平均二次分蘗數(shù)為(4.60±0.70) 個(gè),平均三次分蘗數(shù)為(3.30±0.56) 個(gè),分別比R818多2.3個(gè),差異均達(dá)極顯著水平(P<0.01);主莖葉片平均長(zhǎng)度(30.2±2.24) cm,比R818短6.30 cm,差異顯著(P<0.05)。但W33的主莖平均可見葉片數(shù)(12.3±0.62)和平均一次分蘗數(shù)(7.80±0.01)與R818比較均無(wú)顯著差異(P>0.05)。表明進(jìn)入拔節(jié)期后,W33快速分蘗的優(yōu)勢(shì)已逐漸顯現(xiàn)出來(lái),但主莖葉片長(zhǎng)度顯著短于R818,株高極顯著低于R818。
表2 拔節(jié)期R818與W33的形態(tài)特征
孕穗期兩個(gè)參試水稻材料的腋芽生長(zhǎng)狀態(tài)結(jié)果見圖2,可以看出,在孕穗期間,W33的腋芽生長(zhǎng)迅速,倒一節(jié)、倒二節(jié)和倒三節(jié)腋芽幾乎處于同步生長(zhǎng)狀態(tài);而R818的倒一節(jié)和倒二節(jié)腋芽基本處于休眠狀態(tài),倒三節(jié)腋芽生長(zhǎng)速度緩慢。
圖2 孕穗期R818與W33的莖倒一至倒三節(jié)環(huán)剝圖
環(huán)剝后的主莖倒二節(jié)和倒三節(jié)的腋芽長(zhǎng)度測(cè)量結(jié)果見圖3??梢钥闯?,孕穗15 d時(shí),W33的倒二節(jié)腋芽長(zhǎng)度為12 cm左右,比R818長(zhǎng)約12 cm;倒三節(jié)腋芽長(zhǎng)度為19 cm左右,比R818長(zhǎng)約18 cm,二者同期差異極顯著(|t|=3.681>t0.01,9=3.250)。孕穗15 d后,W33的倒二節(jié)和倒三節(jié)腋芽仍保持直線生長(zhǎng)狀態(tài)至孕穗后25 d,此后仍在緩慢伸長(zhǎng),且倒二節(jié)腋芽與倒三節(jié)腋芽生長(zhǎng)速度基本同步;而R818的倒二節(jié)腋芽幾乎完全進(jìn)入休眠狀態(tài),倒三節(jié)腋芽生長(zhǎng)速度十分緩慢至孕穗25 d基本停止。表明進(jìn)入孕穗期后W33腋芽特別是高節(jié)位腋芽仍處于活躍、快速生長(zhǎng)狀態(tài),而R818高節(jié)位腋芽逐漸進(jìn)入休眠狀態(tài)。
圖3 孕穗期倒二節(jié)和倒三節(jié)的腋芽生長(zhǎng)
抽穗期的R818與W33的植株及分蘗特性結(jié)果(表3)顯示,進(jìn)入抽穗期,W33的平均株高為71.3 cm,比R818矮32.2 cm,差異極顯著(P<0.01); W33的快速分蘗優(yōu)勢(shì)再次凸顯,平均一次分蘗數(shù)、二次分蘗數(shù)、三次分蘗數(shù)、四次分蘗數(shù)分別達(dá)到(16.4±2.9)(26.9±7.9)(20.8±6.6)和(15.6±5.3) 個(gè),均極顯著高于R818(P<0.01),單株平均分蘗總數(shù)達(dá)到79.7個(gè),是R818的7.5倍;但主莖葉均長(zhǎng)只有(30.0±2.2) cm,比R818短5.8 cm,差異顯著(P<0.05)。
表3 抽穗期R818與W33的植株及分蘗特征
當(dāng)R818的主莖處于抽穗期時(shí),W33的主莖還處于孕穗期,根據(jù)生育期統(tǒng)計(jì),W33的抽穗期平均比R818晚15 d左右。取孕穗期的R818和W33正常穎花的花粉粒進(jìn)行碘染觀察,W33的碘染率為98.3%,R818的碘染率為98.7%,兩者正常穎花的花粉粒碘染結(jié)果沒有顯著差異(P>0.05)。表明W33的主莖生殖發(fā)育進(jìn)程可能會(huì)因其旺盛的高節(jié)位分蘗特性有延緩的趨勢(shì),但并不影響其雄性生殖細(xì)胞的活性。
將盆栽條件下的W33和R818植株葉片去除后,露出全部穗子,結(jié)果(表4)發(fā)現(xiàn),W33的平均有效穗數(shù)為42.80,而R818的平均有效穗數(shù)為6.20,約為W33的1/7。R818低節(jié)位的一次分蘗上僅有一個(gè)穗子,幾乎沒有二次分蘗成穗的情況;而W33低節(jié)位的一次分蘗上至少有兩個(gè)以上的穗子,即一次分蘗上長(zhǎng)出的二次甚至三次分蘗均能成穗,平均成穗率為81.5%,與R818一次分蘗成穗率(82.1%)接近。
部分穗部性狀統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果(表4)表明,W33的單株平均有效穗數(shù)顯著高于R818,而其單個(gè)稻穗的一次枝梗數(shù)、二次枝梗數(shù)、穗長(zhǎng)、單穗粒數(shù)和平均單穗產(chǎn)量均顯著低于R818(P<0.05);但結(jié)實(shí)率、千粒重和平均單株產(chǎn)量與R818無(wú)顯著差異。W33的單株產(chǎn)量略高于R818,可能是因?yàn)閃33分蘗優(yōu)勢(shì)明顯,以致有效穗數(shù)顯著增多。
W33和R818植株在成都溫江、海南陵水兩地各種植1次,發(fā)現(xiàn)突變體W33的高節(jié)位分蘗性狀不因生態(tài)環(huán)境或栽培措施的改變而改變,所有單株均存在高節(jié)位分蘗現(xiàn)象,單株分蘗數(shù)68.8~79.3個(gè),平均72.6個(gè)(數(shù)據(jù)未列出);野生型R818在兩種生態(tài)環(huán)境條件下均只存在基部或低位分蘗現(xiàn)象,單株分蘗數(shù)6.1~9.3個(gè),平均7.7個(gè)。表明突變體W33的高節(jié)位分蘗性狀未出現(xiàn)遺傳分離現(xiàn)象,該性狀遺傳表現(xiàn)穩(wěn)定,R818無(wú)高節(jié)位分蘗特性。用2次自交純化后的W33與野生型R818組配的正反交F1代均未表現(xiàn)為高位分蘗現(xiàn)象,說(shuō)明高節(jié)位分蘗性狀屬于細(xì)胞核基因控制性狀,且表現(xiàn)為隱性遺傳,與細(xì)胞質(zhì)遺傳無(wú)關(guān)。
表5 不同世代分離群體的高節(jié)位分蘗統(tǒng)計(jì)
分蘗是水稻等禾本科植物經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期進(jìn)化發(fā)育保留下來(lái)的重要生物學(xué)和形態(tài)學(xué)特征。一般認(rèn)為,水稻分蘗主要發(fā)生在植株基部密集的節(jié)位上[21],但也有研究和生產(chǎn)實(shí)踐證明,環(huán)境條件改變或農(nóng)事操作不當(dāng),如水溫、環(huán)境溫度和土壤溫度改變[10,17,19]、淹水太深[4]和密度過(guò)大[4,10]、秧齡過(guò)長(zhǎng)[18]、分蘗前期水分和氮、磷、鉀等養(yǎng)分供應(yīng)不足[11-15]、農(nóng)藥使用不當(dāng)[22]等均可能誘發(fā)高節(jié)位分蘗。莫永[22]研究發(fā)現(xiàn),一些分蘗力強(qiáng)的品種也常出現(xiàn)高節(jié)位分蘗,且高節(jié)位分蘗在秈稻品種出現(xiàn)機(jī)率大于粳稻和糯稻,多穗型品種出現(xiàn)機(jī)率大于大穗型品種,雜交水稻出現(xiàn)機(jī)率大于常規(guī)水稻,野生稻更易出現(xiàn)高節(jié)位分蘗。這些研究的共同特點(diǎn)是以野生型水稻品種為試驗(yàn)材料,通過(guò)環(huán)境條件或栽培措施的改變來(lái)影響分蘗數(shù)量和分蘗節(jié)位的變化,并發(fā)現(xiàn)水稻能否出現(xiàn)分蘗、分蘗多少、分蘗節(jié)位高低,是基因型與環(huán)境互作的最終結(jié)果。本研究發(fā)現(xiàn),突變體W33在其生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,幼苗期間地上和地下表型特征和其野生型并無(wú)差異,但進(jìn)入分蘗期后,多分蘗和高節(jié)位分蘗優(yōu)勢(shì)逐漸顯現(xiàn)出來(lái),拔節(jié)期多分蘗和高節(jié)位分蘗優(yōu)勢(shì)更加明顯,到孕穗后期其腋芽特別是高節(jié)位腋芽仍處于活躍快速生長(zhǎng)階段(除穗頸節(jié)外每節(jié)均會(huì)分蘗),最終導(dǎo)致分蘗數(shù)猛增,這是突變體W33與野生型R818在分蘗特性上的最大區(qū)別特征。其次,W33穗子較小、單穗穗粒數(shù)較少是區(qū)別于野生型R818的明顯穗部形態(tài)特征,但W33分蘗數(shù)多、成穗率高,籽粒形狀、大小、千粒重與R818沒有明顯差異,其單株產(chǎn)量最終能達(dá)到與野生型R818的相當(dāng)水平。W33植株相對(duì)較矮、葉片平均長(zhǎng)度相對(duì)較短,可能是因?yàn)閃33植株在增加分蘗過(guò)程中,將更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于分蘗建成及生長(zhǎng)發(fā)育,從而限制了株高和葉長(zhǎng)的增加。
關(guān)于水稻多分蘗性狀的遺傳已有一些研究報(bào)道,段遠(yuǎn)霖等[23]以1個(gè)受一對(duì)隱性基因控制的多分蘗突變體det1為材料,將該隱性突變基因定位在6號(hào)染色體的長(zhǎng)臂端;江海湃等[24]將一對(duì)隱性基因控制的多分蘗基因HDT1-2定位在4號(hào)染色體上;薛晶晶等[25]將一對(duì)隱性單基因控制的多分蘗矮稈基因D63定位于8號(hào)染色體短臂端;張艷培等[26]以1株受1對(duì)隱性基因控制的多蘗突變體f2-132為材料,將該隱性基因定位在4號(hào)染色體上。這些研究均證明水稻多分蘗性狀受隱性基因控制,在表型遺傳行為上符合孟德爾遺傳分離定律。但王永勝等[6]從栽培稻粳秈89種子EMS化學(xué)誘變M2代植株中篩選到1株受兩對(duì)顯性等位基因控制的多分蘗突變體ext370,李萬(wàn)昌等[27]在新稻18中發(fā)現(xiàn)1株多分蘗顯性突變體植株HT1,這些研究均未涉及高節(jié)位分蘗問(wèn)題。談雅靜[28]對(duì)一個(gè)高節(jié)位分蘗的小劍葉突變體sfl的表型及農(nóng)藝性狀進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),突變體sfl較野生型穗期推遲,劍葉變小變短,劍葉葉舌消失,穗變小,穗桿變短,遺傳分析發(fā)現(xiàn)sfl突變體為單基因隱性突變。本研究表明,高節(jié)位分蘗突變體W33的高節(jié)位多分蘗性狀屬于細(xì)胞核基因控制性狀,在W33與其野生型水稻R818的正反交F1與W33的回交后代中,無(wú)高節(jié)位分蘗和有高節(jié)位分蘗的分離符合1∶1分離比;在正反交F2世代中,無(wú)高節(jié)位分蘗和有高節(jié)位分蘗的分離符合3∶1分離比。表明本研究所用突變體W33高節(jié)位分蘗性狀的遺傳受一對(duì)隱性核基因控制,W33是該基因的隱性突變體。這一結(jié)果與已有的研究結(jié)果[23-26]類似,與談雅靜[28]研究的突變體sfl的有高節(jié)位分蘗和無(wú)高節(jié)位分蘗在回交世代及自交世代的分離比結(jié)果一致。然而,該基因所在的染色體位點(diǎn)還有待通過(guò)基因定位方法進(jìn)行鎖定。
眾所周知,單位面積穗數(shù)、每穗粒數(shù)和千粒重是構(gòu)成水稻稻谷產(chǎn)量的三要素,只有各個(gè)要素協(xié)調(diào)增長(zhǎng),使單位面積總粒數(shù)達(dá)到最多,千粒重相對(duì)穩(wěn)定或提高的情況下才能獲得高產(chǎn)。張恒棟等[4]研究認(rèn)為,當(dāng)單位面積基本株數(shù)一定時(shí),單株分蘗數(shù)和分蘗成穗率便是每畝穗數(shù)的重要決定因素;孫長(zhǎng)占等[29]研究表明,單位面積穴數(shù),每穴穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)基本上決定了水稻產(chǎn)量的大部分變異,它們對(duì)產(chǎn)量形成的相對(duì)重要性依次為:每穴有效穗數(shù)>單位面積穴數(shù)>每穗實(shí)粒數(shù)。這些研究均證明單位面積穗數(shù)(由基本苗、分蘗數(shù)和分蘗成穗率決定)是影響水稻產(chǎn)量的重要因素。本研究表明盡管高節(jié)位多分蘗突變體W33的單穗穗短,實(shí)粒數(shù)少,產(chǎn)量較低,但其旺盛的分蘗力和較高的分蘗成穗率優(yōu)勢(shì)能彌補(bǔ)其單穗產(chǎn)量較低的缺陷,最終達(dá)到與野生型R818單株產(chǎn)量相當(dāng)?shù)乃?。因此,本研究認(rèn)為在穗數(shù)型水稻品種選育方面,高節(jié)位分蘗性狀對(duì)于增強(qiáng)水稻分蘗力,增加單位面積穗數(shù),或許具有一定的利用價(jià)值。