儋州市普通野生稻原生境保护与繁育现状①

孙建华

(儋州市农林科学院 海南儋州571700)

中国现有野生稻种类主要有普通野生稻（Oryza rufipogonGriff．）、药用野生稻（Oryza officinalisWall．） 和 疣 粒 野 生 稻（Oryza meyerianaBaill．）3 种，在海南省均有分布［1］。目前，在海南省的15 个市（县） 共发现154 个野生稻自然居群［2］。儋州市是普通野生稻居群的分布地区之一。为了更好地保护这些珍贵资源，2005 年，儋州市农业技术推广服务中心工作人员将一部分野生稻进行移栽扩种，并加强了保护工作［3］。海南省参照行业标准“农业野生植物原生境保护点建设技术规范”，在儋州建立了普通野生稻原生境保护点［4］。

普通野生稻作为亚洲栽培稻的近缘祖先种，是稻种资源的重要组成部分、水稻杂交育种工作中最为重要的材料，具有较高的研究、开发与利用价值［5］。经过长时间的自然选择和进化，儋州市普通野生稻具备较强的适应能力，能适应多种气候、土壤和地貌条件，分蘖力强、种质资源丰富。因此，野生稻资源保护点的普通野生稻谷粒狭长，米质较好。王晓玲等［6］发现，儋州普通野生稻居群开花的高峰期为20 d 左右，单穗开花的持续时间为7 ～11 d， 单丛开花持续时间为15 ～25 d，较海南其他地方的野生稻开花时间长。由于地理位置、地形和气候条件的独特性，孕育了普通野生稻种及其种群的遗传多样性，然而，随着人类活动范围的不断扩大和当地生态环境的不断恶化，当前普通野生稻的原生境破坏呈加重趋势［7］。保护点的建立有效地改善了我国普通野生稻原生境不断被破坏的境况。由于不同保护点的野生稻资源不同，原生境的生态环境也不一样，因此，有针对性调查不同保护点，对更好保护当地普通野生稻资源具有非常重要的意义［8］。目前，海南野生稻原生地被毁灭现象十分严重。野生稻种质资源价值高，而居群外通常有栽培稻种植，很大程度上影响了普通野生稻的遗传独立性，因此，保护野生稻资源刻不容缓。儋州市是我国拥有最原始野生稻的地区之一，也是海南省普通野生稻居群较多的地区，做好普通野生稻原生境保护点的保护工作对于农业科研和国家种业的发展意义重大。本研究首次以海南儋州市普通野生稻保护点为对象，调查总结该保护点的普通野生稻资源和保护经验，并进行相应讨论，以期为普通野生稻相关保护工作提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

选取儋州市和庆农场四队丘陵脚下的水沟内及藤本植物和橡胶树所遮蔽的阴凉处作为调查样点［9］。

1.2 方法

工具：种子袋、网袋、塑料袋、GPS、笔记本、铅笔、标签、数码相机等。

每10 d 收集记录原生境内每一个野生稻居群的资料，包括编号、原产地、生境、典型形态学特征等。每月应用GPS 全球定位技术采集所有普通野生稻分布点的经纬度、海拔高度和分布面积的精准数据； 每20 d 用高像素数码相机分别采集野生稻原生境分布点的全貌，野生稻群体、单株、伴生植物以及周边生态环境的图片。

每月以原生境野生稻居群为取样单位，每个居群收集种子、花粉、根茎10 份以上，为了避免采集到同一个体的无性系，个体采集间距大于5 m，某些小居群可低于此标准或者全部采集，但每株只采集其分蘖。测定种子的发芽率、成苗率，花粉的可育率、活性、大小、花粉量，自交结实性，同时统计每个居群的植株成活率、死亡率、依靠种子繁殖与根茎分蘖繁殖的比率。利用数码相机高速摄像技术拍摄普通野生稻花粉的运动轨迹图像，结合风洞模拟试验方法采集100 m 的花粉数据［10］。

2 结果与分析

2.1 儋州市普通野生稻资源分布

由表1可以看出，儋州市和庆农场的普通野生稻喜生长于海拔140～150 m 区域，面积6.67 hm2，为所占面积较大的海南省普通野生稻保护区。由图1～4 可以看出，和庆农场普通野生稻多生活在池塘、沟渠、沼泽等各种地势较低的潮湿地带，和庆农场丘陵脚下南北走向常年流水的水沟内，以及藤本植物和橡胶树所遮蔽的阴凉处均有普通野生稻分布。

表1 和庆农场普通野生稻居群分布现状

图1 勘察野生稻生境

图2 观察保护区外栽培稻生长情况

2.2 儋州市普通野生稻资源生长概况

图3 河边野生稻居群分布

图4 保护区外生态环境

本研究所用的数据主要来源于海南省儋州市气象观测站1971～2018 年历史逐月气温和降水量等气象资料。采用每10 年为一个基准研究周期。由表2、3 可以得出：儋州市的年平均气温为23℃左右，相对湿度82%～84%，适宜普通野生稻的生长；儋州市的年降水量为1 500～2 000 mm，雨量充沛，能满足普通野生稻对水分的需要；全年≥0℃活动积温在8 400℃以上，热量资源丰富，年日照时间长，有利于普通野生稻的繁殖；普通野生稻的开花结实期为每年4～5 月及10～11 月，此时儋州市雨水较少，温度适宜，有利于野生稻开花及授粉。

表2 儋州市气候条件概况

2.3 普通野生稻的花粉性状

由表4可知，普通野生稻的花粉可育率与花粉活性均低于栽培稻，花粉量也较低，花粉粒较小。因此，普通野生稻的授粉能力低于栽培稻。由表5可知，在居群5 m 内，栽培稻与普通野生稻的花粉均有分布；超过5 m 后，随着距离的延长，花粉含量越来越少，80～100 m 栽培稻与普通野生稻的花粉分布最少，趋近于0。而5～80 m 栽培稻的花粉含量高于普通野生稻，说明与栽培稻相比，普通野生稻的花粉传播范围较小，散粉能力差。

表3 普通野生稻适宜环境条件

表4 栽培稻与普通野生稻的花粉表现性状

表5 栽培稻与普通野生稻100m内花粉分布情况 %

2.4 普通野生稻的繁衍特性

由表6可知，普通野生稻大多依靠根茎分蘖进行繁殖，约占每个居群的75%，利用种子进行繁殖仅占居群的25%；野生稻的自交结实率差，发芽率较低，仅为42%；同时，成苗率高于死亡率，说明普通野生稻居群在稳步增长过程中，繁衍氛围良好。

表6 普通野生稻居群繁殖表现情况 %

3 儋州市普通野生稻资源保护策略与建议

3.1 原生境保护

儋州市高温多湿的气候条件使得普通野生稻在进化过程中受隔离，定向选择的压力小，个体基因的变异可以得到自然遗传，并且很容易迅速扩增、壮大群体，形成新的多样性遗传类群。因此，维持儋州市普通野生稻原生境的生态环境对野生稻资源保护具有重要的作用。

自2005 年以来，儋州市开启了野生稻原生境保护点的建设与保护工作，取得了良好的成效［12］。

儋州野生稻作为原生态植物种类之一，需要科学的管理。为确保原生境内野生稻的良好基因得以保存，应遵循“自然生态、安全环保”的原则进行管理。一是保护区域内尽量减少、避免外来人、畜禽对保护点的影响。二是把野生稻核心区的自然生态环境保护作为整个原生境保护点的工作核心。如除草，需到了恶性杂草严重影响野生稻居群自然生长与繁育时才进行，杜绝化学除草剂及其它农药的使用，采用人工拔除或用浸水除草法让杂草自然死亡。人工拔草时不能将杂草拔除过于干净，以保证原生境的生物多样性。浸水除草法是利用野生稻具有良好抗逆性的特点，通过长时间灌水浸泡让与野生稻处于同一地块的野草自然死亡。灌水是确保野生稻生存的重要工作之一，太过干旱时需及时灌水，让野生稻正常生长［13］。野生稻原生境保护的所有管理措施的宗旨和目的就是创造条件，让普通野生稻的生长环境处于最接近原始的生态环境。

3.2 普通野生稻种质资源保护

与栽培稻相比，普通野生稻的花粉传播范围较小，自交结实率、花粉成活率较低，花粉量较少。因此，要注意保持普通野生稻的遗传独立性。在普通野生稻居群100 m 内尽量不要种植栽培稻，以防栽培稻与野生稻相互授粉，使得野生稻种质资源不纯。同时，栽培稻的花粉传播能力强，成活率高，可能会与野生稻居群形成竞争关系，限制普通野生稻居群的繁衍，所以应用铁丝网将保护点围住，使保护点与周边农业生产活动区隔离开，避免保护点环境遭受外来破坏。

3.3 普通野生稻的繁育扩种

野生稻遗传资源是开展水稻遗传育种和生物研究的物质基础。野生稻资源含有许多优异基因，是栽培稻突破性育种、稻作理论研究的宝贵材料。当种群濒临灭绝时，繁育扩种是保护野生稻的有效手段之一。由于人类活动和生态环境的改变，普通野生稻居群的生长受到影响，加之自身的发芽率较低，自交不亲和等特点。因此，必要时应进行人为繁育扩种。

野生稻繁育扩种主要有2种方式：一是依靠地下根茎繁衍，在选好扩种地后，可采野生稻地下的根茎进行扩种，扩种规格为1～2 条根茎/m2，种植后注意灌水保活；二是等到野生稻种子成熟时进行采摘，晒干，净种，贮存，于翌年4月初可进行播种、繁殖、扩种。

4 讨论与建议

野生稻是现有栽培稻的先祖，对稻类植物的起源、发展演变和类型等研究具有重要作用。因此，做好普通野生稻原生境的保护工作对推动我国育种事业的发展具有重要意义。儋州市普通野生稻拥有最原始的野生稻基因，因基因的多样性指数、杂合度以及多态性信息指数高，遗传多样性丰富，已为我国水稻育种提供了大量有益基因并发挥出重大作用［14］。然而，随着野生稻资源研究和开发工作的不断深入以及相关保护工作的逐步开展，儋州市野生稻保护工作面临的问题不断显现，主要表现为以下3个方面：一是投入野生稻资源保护与研究的经费不足，影响资源保护与利用基础工作的正常开展；二是研究野生稻的技术人才匮乏，技术水平亟待提高；三是普通野生稻资源研究与开发利用率不高。虽然海南野生稻在我国水稻育种上已经产生了非常重要的影响，但对野生稻资源有益基因的开发利用尚处于起步阶段，普通野生稻资源仍有较大的开发利用空间。

因此，建议保护点今后的工作可从以下4个方面着手：一是加大政府资金的申请，加强对野生稻资源的调查、收集和保护力度；二是加大宣传与教育力度，通过广播、报纸、电视台、微信公众号等媒介和教育培训机构宣传野生资源保护的重要意义，使更多民众意识到野生稻资源保护的重要性，让野生稻保护工作得到更多民众认同并自觉参与到保护工作中来，推动野生稻资源保护与利用的可持续发展；三是培养农业技术骨干人才，建立科学合理的人才激励机制；四是加大对当地野生稻原生境保护点的建设力度，保护人类赖以生存的基因库资源，保护生物的多样性。