觀賞性水稻的研究及應(yīng)用范文

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《分子植物育種雜志》2016年第三期

摘要

隨著鄉(xiāng)村旅游和農(nóng)業(yè)旅游的迅速發(fā)展，觀賞植物產(chǎn)業(yè)成長為21世紀(jì)的“朝陽產(chǎn)業(yè)”。水稻因其形態(tài)的多樣性而具有一定的觀賞價(jià)值，培育和發(fā)展觀賞性水稻對開發(fā)水稻的附加值、發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)旅游、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的意義。本綜述介紹了水稻作為觀賞性植物的優(yōu)勢、觀賞水稻的資源類型及其觀光應(yīng)用價(jià)值等，這為觀賞性水稻品種的培育及其推廣應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞

觀賞水稻,資源類型,農(nóng)業(yè)旅游,應(yīng)用價(jià)值

中國觀賞植物資源豐富，被譽(yù)為“世界園林之母”。觀賞植物產(chǎn)業(yè)是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)新的增長點(diǎn)，被譽(yù)為21世紀(jì)的“朝陽產(chǎn)業(yè)”(戴思蘭等,2013)。隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型發(fā)展和人們生活方式的轉(zhuǎn)變，色彩鮮艷、花型奇特、形態(tài)多樣的觀賞植物越來越多的走進(jìn)人們的生活。作為人們回歸自然的一種主要生態(tài)旅游形式的鄉(xiāng)村旅游和農(nóng)業(yè)旅游應(yīng)運(yùn)而生和迅速發(fā)展(王艷平等,2008,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,(10):102,105)。培育觀賞利用價(jià)值高、抗逆廣適、生態(tài)效益好的觀賞植物新品種是鄉(xiāng)村旅游發(fā)展的必然要求。水稻是重要的糧食作物，水稻種質(zhì)資源中具有多種葉色、多色稻穗、特殊形態(tài)的水稻品種，以盆栽、花藝等形式溶入日常生活，具有一定的觀賞價(jià)值(黃萌等,2013,農(nóng)業(yè)科技通訊,(6):52-54)。在觀賞稻的研究上，日本是開展觀賞水稻育種較早的國家，九州沖繩農(nóng)業(yè)研究中心已成功開發(fā)出了粉紅色稻穗的觀賞性水稻，可用于裝飾觀光用的稻田，也可用于制成干花(蔡光澤,2005)。日本農(nóng)業(yè)食品產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究機(jī)構(gòu)東北研究中心也開發(fā)出兩種用于鮮切花和制作干花的彩色水稻新品種，已有商店將觀賞水稻以盆栽或花藝形式來裝飾店面(肖玲,2008,湖南農(nóng)業(yè),(12):27)。近年來國內(nèi)也開始了這方面工作，上海市農(nóng)科院和上海創(chuàng)博公司在上海市浦江鎮(zhèn)的農(nóng)田里用觀賞水稻精心構(gòu)思農(nóng)田世博“賀禮”，以綠色水稻作背景色，再以紫色水稻填筆畫，輔以黃色水稻勾輪廓，應(yīng)用三色水稻品種配合在稻田里書寫一個(gè)碩大的“世”字形世博會(huì)標(biāo)。湖南省張家界黃龍洞景區(qū)也成功栽植了紫葉稻、黃葉稻等多種特色觀光水稻，增加了田園牧歌景點(diǎn)的觀賞性、科技性和生態(tài)性。本綜述重點(diǎn)介紹了水稻作為觀賞作物的優(yōu)勢、觀賞稻的資源類型及觀賞稻的應(yīng)用價(jià)值等，以期為觀賞稻的研究及應(yīng)用提供有益的參考。

1作為觀賞植物的優(yōu)勢

1.1適應(yīng)性廣、換景快水稻生長的適應(yīng)性很廣(史正軍和樊小林,2002)。水稻生長的主要區(qū)域分布在中國南方、日本、朝鮮半島、東南亞、南亞、歐洲南部地中海沿岸、美國東南部、中美洲、大洋洲和非洲部分地區(qū)，最北限達(dá)到中國的黑龍江省呼瑪。除了南極洲之外，幾乎大部分地方都有稻米生長。水稻品種的生長周期從100~240d之間的都有，中國南方、北方有水源的地方皆可種植。水稻作為觀賞性植物，具有周期換景快的優(yōu)勢。水稻生長周期包括苗期、抽穗揚(yáng)花期和成熟期等形態(tài)差異顯著的時(shí)期，各具不同的風(fēng)景。觀賞性水稻在不同生長期其形態(tài)動(dòng)態(tài)性變化尤為明顯，有一種紫葉稻苗期葉片深紫色，抽穗后葉片顏色轉(zhuǎn)變?yōu)榫G葉帶紫色。穗的顏色在苗期無法顯現(xiàn)，抽穗后才能陸續(xù)顯現(xiàn)出黃穗、紅穗或紫芒色等。

1.2農(nóng)業(yè)文化、教育價(jià)值水稻是最重要的糧食作物，觀賞水稻將農(nóng)業(yè)與勞動(dòng)理念教育融入城市園林綠化(魏云華等,2007,福建稻麥科技,25(2):44-46)。隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，越來越多的人走進(jìn)城市，遠(yuǎn)離水稻等的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)勞動(dòng)。特別在年輕群體中，生活上鋪張浪費(fèi)嚴(yán)重，對水稻等糧食作物缺乏基本的認(rèn)識(shí)和理解，更不知道“粒粒皆辛苦”的農(nóng)業(yè)勞動(dòng)。在年輕群體的認(rèn)識(shí)里，農(nóng)民是不受重視和尊敬的群體，農(nóng)業(yè)是不被重視的產(chǎn)業(yè)。觀賞水稻等的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用將農(nóng)業(yè)勞動(dòng)教育融入城市綠化，教育我們的年青一代，勤儉節(jié)約的傳統(tǒng)不能丟，艱苦奮斗的作風(fēng)不能忘，幸福不能忘本。

1.3經(jīng)濟(jì)性、節(jié)約性水稻作為綠化觀賞性植物還具有經(jīng)濟(jì)性、節(jié)約性等特點(diǎn)。與其它栽培植物相比，水稻栽培成本低、簡便易行、成活率高。只要有水源的地方，水稻栽之即活，是最經(jīng)濟(jì)的綠化元素。早在2006年，北京市園林局即制定《關(guān)于開展節(jié)約型園林綠化工作的意見》，明確提出“園林綠化部門要積極探索利用野生植被營造生態(tài)型的具有濃郁郊野氣息的綠化景觀”的城市園林綠化方向。水稻作為水田栽培作物，有著濃郁的鄉(xiāng)村氣息和地方本土特色，因地制宜利用水稻綠化城市園林，讓經(jīng)濟(jì)節(jié)約型園林綠化發(fā)揮更好的生態(tài)效益。

1.4功能多樣性水稻既是最重要的糧食作物，也是功能多樣性的食品加工原料。米飯是中國、日本、韓國等東亞地區(qū)最主要的糧食，其料理方法五花八門，分炒飯、手抓飯、蓋澆飯、壽司、煲仔飯等10幾種做法。稻米磨成粉可加工制作成米粉、米線、河粉等。稻米作為原料還可加工成鍋巴、爆米花、米花糖、湯圓、粽子、年糕、酒釀等。米糠可以用來榨油、腌菜、提取糠醛，米糠蛋白及米糠營養(yǎng)素；稻草可作為飼料，編制草席、草帽及造紙?jiān)稀Ｋ颈涣袨槟Ｊ阶魑铮兄茇S富和深入的基因組研究基礎(chǔ)(柴小清等,2004)。稻田可防洪除澇，回灌地下水、凈化水質(zhì)等多種生態(tài)功能(馮忠民等,2005,中國稻米,(2):5-6)。

2觀賞稻的類型

觀賞稻按其觀賞性狀的形態(tài)特征，可以分為三種類型：葉色變異型、穗色變異型及形態(tài)變異型。

2.1葉色變異型觀賞稻葉色變異型觀賞稻是我們比較常見的觀賞稻類型。主要有紫葉稻、黃葉稻、白色條紋葉稻等類型。紫葉稻是最常見的葉色變異觀賞稻類型，一般用于園林景觀的配色植物，具有較高的園林觀賞價(jià)值。從遺傳上分析，有顯性紫稻和隱性紫稻兩種類型(余顯權(quán)等,2003)。黃稻是一種少見的突變類型，是因葉綠體的突變導(dǎo)致葉片呈現(xiàn)鮮艷的黃色，也具有較好的觀賞價(jià)值(蔡光澤,2005)。白色條紋葉稻是由葉綠體的突變而形成的另一種葉色突變類型，葉片呈縱向白色條紋,在幼苗期葉片顏色和正常綠色水稻一樣,而到分蘗期前后由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)榭v向白色條紋與綠色條紋相間的顏色,從抽穗期開始葉色又恢復(fù)為普通水稻顏色(朱平川等,2015)。

2.2穗色變異型觀賞稻穗色變異型觀賞稻也是較常見的觀賞稻類型。該類型主要有紫色穗觀賞稻、紅色穗觀賞稻、棕色穗觀賞稻等(方浩俊和周錫躍,2015)。紫色穗觀賞稻是較常見的一種類型，一般黑米的穗色便屬于這種類型，灌漿后穗色開始轉(zhuǎn)變，成熟期后穗色接近黑色。紅色穗觀賞稻分為深紅色穗觀賞稻和淺紅色穗觀賞稻，深紅色穗觀賞稻顏色較為鮮艷，觀賞價(jià)值極好。淺紅色穗主要為紅米品種，前期穗色為綠色，接近成熟期穗色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色。棕色穗也是抽穗后逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽厣S著灌漿成熟，棕色也逐漸加重，具有一定的觀賞價(jià)值。

2.3形態(tài)變異型觀賞稻除了葉色、穗色變異外，其他形態(tài)的變異也會(huì)增加其觀賞性。例如穗形態(tài)的變異形成的復(fù)粒稻、有色長芒型觀賞稻、矮小型觀賞稻等。復(fù)粒稻是發(fā)生于水稻穗粒部的一種突變體材料，在形態(tài)上可分為小穗簇生型和穎殼多雌型兩種，形態(tài)上表現(xiàn)為在單位復(fù)小穗的基部叢生2~3個(gè)小穗，簇生的籽粒大小無明顯差異，呈W形，具有一定的觀賞價(jià)值(張現(xiàn)偉等,2013)。有色長芒型觀賞稻是指水稻穗芒較長，帶有野生稻基因，芒色一般為紫色或紅色(馬殿榮,2011)。矮小型觀賞稻是指植株較為矮小，便于盆栽和家庭養(yǎng)植，在選育上一般與其它性狀綜合應(yīng)用，如矮小紫葉稻等，具有觀賞價(jià)值的園藝水稻。

3觀賞水稻的應(yīng)用價(jià)值

3.1觀賞稻的農(nóng)園觀光應(yīng)用觀賞水稻集實(shí)用性、觀賞性于一體，具有很大的市場開發(fā)潛力。進(jìn)入21世紀(jì)，我國的觀光農(nóng)園發(fā)展迅速，各地的梨花節(jié)、油菜花節(jié)等觀光旅游業(yè)遍地開花。以觀賞植物為主體的鄉(xiāng)村旅游業(yè)發(fā)展迅速，但質(zhì)量不高，樣式單一，沒有特色。為了提升鄉(xiāng)村旅游業(yè)的質(zhì)量和檔次，以觀賞性水稻為代表的新元素加入勢成必然。日本農(nóng)戶種植了紫、紅、藍(lán)、黃、白等穗葉顏色不同的觀賞水稻，這些株形、穗形形態(tài)特異的水稻經(jīng)設(shè)計(jì)栽植布局，根據(jù)地域特色組成各種圖案或字型的田園景觀，供游客休閑觀光旅游(李春龍等,2010)。寧夏隆德縣著力建設(shè)生態(tài)園林旅游縣城，為突出地域性特色而打造的觀賞水稻景觀，將成為觀光農(nóng)園發(fā)展的新亮點(diǎn)(魏云華等,2007,福建稻麥科技,25(2):44-46)。黃萌等(2013)通過對水稻觀賞性狀葉色、芒色、殼色性狀的比較，對29份具有觀賞價(jià)值的水稻材料的進(jìn)行評(píng)價(jià)，篩選出紫葉、黃葉及長芒觀賞稻。

3.2觀賞稻的小型盆栽應(yīng)用觀賞性水稻還可以作為家庭用小型景觀盆栽。對植株矮小，株型成簇生長，具有鮮艷的穗葉顏色或特異的株葉形態(tài)的水稻品種，適宜用作觀賞小型盆栽材料(李春龍等,2010)。水稻作為盆栽植物的優(yōu)點(diǎn)在于成本低、栽培技術(shù)簡單易行、換景快等優(yōu)勢，且水稻是我們每日三餐的主食，水稻作為盆栽觀景植物能讓我們認(rèn)識(shí)農(nóng)業(yè)、貼近生活，理解及傳承稻作文化。黃萌等(2013)從29份觀賞材料中篩選出了4份可用作觀賞小型盆栽的植株矮小的簇生紫葉材料。

3.3觀賞稻的景觀設(shè)計(jì)應(yīng)用觀賞水稻的景觀設(shè)計(jì)應(yīng)用，主要應(yīng)用于旅游景區(qū)或觀光旅游點(diǎn)，它是利用現(xiàn)代景觀設(shè)計(jì)理念將稻田引入園林景觀，將大田稻作的生產(chǎn)功能與勞動(dòng)教育、景觀景點(diǎn)等新功能結(jié)合起來，景觀設(shè)計(jì)應(yīng)用是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)賦予水稻等傳統(tǒng)糧食作物新的功能。稻田景觀將水稻作為一種景觀元素融入環(huán)境，以解決人與自然的倫理關(guān)系(魏云華等,2007,福建稻麥科技,25(2):44-46)。沈陽建筑大學(xué)的“稻田校園”景觀設(shè)計(jì)便是一個(gè)成功的案例(吳智剛,2006,森林與人類,(2):30-31)，在設(shè)計(jì)上用水稻等最經(jīng)濟(jì)的途徑來營造校園環(huán)境，景觀中應(yīng)用了大量的水稻和莊稼，并通過舊材料的再利用，試圖對水稻等和校園做一個(gè)重新的認(rèn)識(shí)。

3.4觀賞稻的城市綠化應(yīng)用城市綠化是栽種植物以改善城市環(huán)境的活動(dòng)，傳統(tǒng)的城市綠化是指植樹造林、種草種花。水稻作為一種水生植物，還具有城市綠化功能。在城市街道綠化帶、廣場等綠化場地，觀賞水稻還可用于城市園林中的水景綠化(魏云華等,2007,福建稻麥科技,25(2):44-46)。與花草等綠化植物相比，水稻作為水景植物有利于緩解水體富營養(yǎng)化。此外，水稻葉片可有效的吸收城市灰塵及汽車尾氣等污染氣體，有助于凈化城市生態(tài)環(huán)境。在綠化應(yīng)用方式上，小型簇生型的觀賞水稻品種還可以作為擺盆，通過拼組成各種圖案或文字來點(diǎn)綴廣場、美化城市。

3.5觀賞稻的干花插花應(yīng)用觀賞水稻還可制作干花和插花之用。觀賞稻制作干花，既可直接使用觀賞稻整個(gè)植株或部分，也可用色素將稻株浸染而形成更豐富的色彩。由于水稻的葉片極易枯萎而很少用作切花。觀賞稻在插花應(yīng)用上，一般選擇極矮桿型觀賞水稻品種，還需將稻根保留，稻葉和稻穗具有插花觀賞價(jià)值。王艷平等(2008,現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,(10):102,105)從地方水稻品種中篩選出適用于觀賞水稻栽培的種質(zhì)20多份，在抽穗期剪取顏色特異的稻穗，嘗試水稻干花的制作。黃萌等(2013)也通過評(píng)價(jià)觀賞水稻材料而篩選出用于插花的水稻材料。

4小結(jié)

觀賞性是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)賦予糧食作物水稻的一種新的功能，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)(孔祥智和李圣軍,2007,教學(xué)與研究,(10):9-13)。作為觀賞植物的水稻與作為糧食作物的水稻，在育種目標(biāo)上具有一定的差異性，也有一定的共同點(diǎn)。差異性在于，水稻作為糧食作物，對品種的要求：高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)適口、多抗廣適；而作為觀賞性水稻品種的要求則是：觀賞性好、綜合性狀優(yōu)、多抗廣適。觀賞性水稻不再側(cè)重產(chǎn)量品質(zhì)性，而側(cè)重于其觀賞性狀，在綜合農(nóng)藝性狀及品種的多抗廣適性兩者是相同的。觀賞性即葉色的多樣性、穗型穗色的美觀性、綜合形態(tài)的賞心悅目性。觀賞性水稻抗逆性尤為重要，倒伏性的發(fā)生或病蟲害的影響都會(huì)對其整體觀賞性大打折扣，大煞風(fēng)景，從而失去觀賞價(jià)值。

水稻的觀賞性與經(jīng)濟(jì)性既存在著矛盾對立性，也存在著統(tǒng)一性。選育既高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、又具觀賞特性的水稻新品種也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)賦予水稻育種的又一研究方向，也是水稻育種多元化的必然選擇。展望水稻育種的發(fā)展歷程，從矮化育種到雜交稻育種，再到超級(jí)稻育種。水稻育種目標(biāo)不斷提高，種質(zhì)資源不斷拓寬，品種的綜合性狀不斷得以優(yōu)化。從優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、廣適水稻到觀賞性好、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、廣適水稻，是水稻育種目標(biāo)的進(jìn)一步優(yōu)化，從優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)稻到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)觀賞稻是水稻育種目標(biāo)的進(jìn)一步升級(jí)。觀賞稻在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用多元化，也決定了觀賞性水稻的類型多元化。從園藝性觀賞稻來看，我們要選植株矮小、葉片短小挺立、葉或穗色鮮艷或形態(tài)奇特的水稻材料。重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院的李經(jīng)勇團(tuán)隊(duì)利用稗草基因?qū)胨具x育的復(fù)粒稻材料，創(chuàng)制園藝型簇生小花觀賞性水稻。并申請了該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明專利。隨著農(nóng)業(yè)多元化的發(fā)展，觀賞性蔬菜、觀賞性果樹及以觀賞性水稻為代表的觀賞性糧食作物將進(jìn)入我們的日常生活。隨著越來越多的人遠(yuǎn)離農(nóng)業(yè)和農(nóng)村，觀賞性的農(nóng)業(yè)元素將拉近我們與自然的距離，讓人們更貼近自然、貼近生活。

作者：張現(xiàn)偉 李經(jīng)勇 唐永群 姚雄 文明 肖璐 單位：重慶市農(nóng)業(yè)科學(xué)院 重慶再生稻研究中心