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水稻根系育种的意义与前景

2017-02-23陈亮

南方农业·下旬 2016年8期
关键词:前景水稻意义

陈亮

(湛江市农业科学研究院,广东湛江 524094)

摘 要 在人们日常生活中,食物的意义非常重大。水稻是人们日常食物的一种,虽然我国是一个水稻生产大国,但是自20世纪80年代开始,我国水稻产量处于停滞不前的局面,为带动全球粮食生产工作,我国加大力度探索水稻高产的方法,采用了水稻根系育种方法,改良了水稻品种,提高了水稻产量。通过对水稻根系育种的分析,全面探究水稻根系育种的意义与前景,希望能够促进我国水稻生产工作的顺利开展。

关键词 水稻;根系育种;意义;前景

中图分类号:S511 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.24.086

随着人们生活水平提高,人们食用水稻的量也逐渐增加,因此,提高水稻产量十分有必要。为达到水稻优质、稳产、高效和高产的最终目标,相关研究人员采用了水稻根系育种方法,对水稻根系性状进行改良,塑造出水稻的理想根型,更好地开展水稻生产工作,实现水稻生产目标。

1 水稻根系育种主要内容

水稻的根系育种就是以水稻根系为主要研究目标,通过不同角度对水稻根系进行全面研究,做好根系遗传与改良工作,促进水稻研究行业培育出更加适合生产的水稻新品种,根据水稻生产的不同目标,将水稻根系育种分为以下几方面:一是根系的品质育种;二是根系的高产育种;三是根系的抗逆育种[1]。现阶段,进行水稻根系育种主要使用的方法是分子生物学与传统水稻育种相结合的方法;同时,随着我国社会及科技水平的进步,分子生物学手段在水稻根系育种中作用越来越大,在今后水稻研究工作中,很可能通过多基因聚合等方式产生利于水稻生产的根系性状基因,促进水稻新品种的产生。水稻根系育种的基本概念就是通过对水稻根系性状进行改良,塑造出水稻的理想根型,使其具有持久、稳定的水稻根系机能,并且具有适应性更广的水稻根系特征,更好实现水稻性状的优化,达到水稻优质、稳产、高效、高产的最终目标,为水稻生产工作做好基础。

其中,水稻根系形态对水稻产量产生了较大的影响,这一影响在很早前就被人们所关注,1957年,Nagai提出了“根型”这一概念,我国也有水稻研究学者对根系伸展方向与叶角之间的关系进行了相关的研究,且根据研究提出了保证水稻高产的新要求,即培育出优良的水稻根型,其他国家研究人员也纷纷研究了水稻根系与水稻产量、质量之间的关系。为更好地实现水稻根系育种工作,研究人员应该做好理想株型育种工作,其中水稻理想株型不仅要包括根系形态,更要包括根系机能,以满足水稻根系育种的基本需求。

2 水稻根系育种的意义

2.1 有利于提高杂交水稻增产能力

根据相关研究显示,杂交水稻在产量上相比于其他水稻更具有优势,这与杂交水稻根系生长优势有十分密切的关系,但研究发现,杂交水稻虽然产量较高,但存在早衰现象,这一现象不仅会影响水稻内部物质的生产、积累,使杂交水稻生产由优势转为劣势,而且影响水稻中干物质运输、籽粒灌浆,影响杂交水稻生产产量。根据现阶段调查,在杂交水稻中,早衰现象普遍存在,但采用水稻根系育种能够从基因上解决杂交水稻在实际生产过程中存在的早衰现象,从而提高杂交水稻的增产能力。

2.2 有利于提高肥料利用率

粮食种植过程中,需要根据种植实际情况施加化肥,这不仅是水稻生产过程中比例较大的一项开销,更是决定水稻质量的关键因素。现阶段,我国在水稻种植过程中,氮、磷、钾肥的利用率分别在30%、40%和20%左右,肥料利用率相对较低,这样不仅增加了肥料投入资金,且大量的肥料会对人们生活产生一定的环境污染,影响人们生活质量。实现水稻根系育种能够使根系更容易吸收肥料,减少人们在肥料方面的投入资金,减轻由于大量使用肥料而造成的环境污染,有效提高肥料利用率。

2.3 能够满足直播环境下生产水稻的要求

目前,我国常采用的水稻生产方式为灌溉稻,采用该种方式生产水稻需要大量的水。相关调查显示,灌溉稻使用的水占我国整个农业用水的65%以上,极大地浪费了水资源,灌溉稻所需要的水量并不全都是水稻生长过程中所必须的水量,有一部分是由于水稻未利用而浪费所致,在我国水资源不容乐观的背景下,在水稻生产过程中有效节约水资源具有重要意义[2]。采用水稻根系育种方法就能够提高根系对水的利用效率,在节省水资源的前提下,更好地满足灌溉式水稻对环境的要求,从而产生出优质水稻。

2.4 有利于培养出性状优良的水稻新品种

我国土地并不都是适合农作物生长的,其中有667万km2的盐渍耕地,约2 000万km2的待开垦盐渍荒地,因此,为有效利用我国土地,提高我国土地利用率,就需要培养出性状优良的水稻品种,使其能够适应盐碱地环境。此外,要根据南北方差异,培养出适合南方种植的防洪涝灾害能力强的水稻品种,采用水稻根系育种方法进行水稻品种培育能够很好解决上述问题,培育出适合我国不同地区情况的水稻新品种,提高水稻质量和产量。

3 水稻根系育种的前景

3.1 水稻生产的可持续化

水稻根系育种应用前景广阔,能够实现我国水稻生产的可持续化,在育种过程中通过对根系生理性状、根系特点、水稻在地上部的形态等进行详细的研究分析,能够将上述情况作为根系形状的指标,更好地研究水稻的根粗、根长及根数量,做好水稻育种工作,确立水稻理想根型并实现水稻理想根性的培育工作,实现水稻生产的可持续化。

3.2 新根系塑造的优良化

水稻是植物的一种,每一种植物都会衰老,但他们的衰老也有相应的规律,通过对水稻根系育种的研究,有助于对水稻衰老的研究工作,能够更好将水稻衰老规律应用于水稻根系改良工作中,实现新根系塑造的优良化[3]。此外,通过水稻根系育种能够选育出抗洪、抗旱、肥料利用率高、环境适应性强的水稻品种,从水稻根系角度筛选出具有良好抗倒伏的水稻品种,推动我国水稻生产工作的进程。

3.3 根系形态育种工作的高质化

在进行水稻生产时,不仅要保证水稻的产量,还要保证水稻生产的质量,只有较高的水稻生产质量才能满足人们对水稻的需求,水稻根系育种借助了前人的研究成果,做好水稻根系育种工作能够使水稻根系遗传性状和根系育种方面取得突破,能够为我国水稻育种工作提供了一个良好的突破方向,有效实现根系形态育种工作的高质化,使我国水稻根系形态育种工作顺利开展。

3.4 有助于根系形态育种工作取得突破

根系形态育种不仅能应用于水稻生产过程中,而且能有效应用于其他产品生产过程中,水稻根系育种工作不仅能提高我国水稻生产质量和效率,更能为其他农作物生产提供根系育种工作上的技术,更好利用现代生物技术手段实现优良的根系性状的组合,优化生物的根系机能及根系综合性状,为我国整体生产水平的提高做出贡献。

4 结语

水稻是人们生活的必需品,为满足人们对水稻的需求,相关研究生产部门就要做好水稻生产工作,尽量培育出能够广泛适应的新品种,以更好地实现水稻的高质、高效、环保及优质生产工作,希望通过本文对水稻根系育种意义与前景的研究,能够更好地促进我国水稻根系育種工作,满足人们对水稻品种的要求。

参考文献

[1]梁玉刚,李静怡,张启飞,等.免耕半固态直播对水稻的生长及产量构成的影响[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2016(4):354-358.

[2]卫海滨,夏辉,楼巧君,等.利用水稻抗旱种质研究驯化和育种对遗传多样性的影响[J].上海农业学报,2016(4):1-5.

[3]王小虎,方云霞,张栋,等.水稻根基粗适宜取样量及其与抗倒伏性状的相关分析[J].江苏农业科学,2016(5):85-89.

(责任编辑:赵中正)

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