杂草稻(Oryza sativa f.spontanea)是水田或周边田地中的一种杂草性稻类，具有明显的红色果皮。杂草稻现已为稻田的恶性杂草。目前尚无有效的防治措施。由于红色果皮是杂草稻的主要表现型，人们又常将“红稻”称为“杂草稻”。红色果皮中原花色素的积累主要受Rc等位基因和Rd等位基因调控，目前关于中国杂草稻Rc、Rd等位基因和杂草稻原花青素含量尚缺乏系统研究，故对中国的杂草稻红色果皮Rc基因进行遗传进化分析，Rd等位基因进行测序鉴定和不同杂草稻种群原花青素含量进行测定，以探究杂草稻的起源及原花青素与环境的相关关系，对于研究中国杂草稻的发生及杂草稻对环境适应性具有重要的理论意义。
　　本研究首先对中国40份杂草稻、稽稻、塘稻、武育粳的Rc等位基因测序并下载NCBI数据库中170份全球稻类Rc等位基因序列进行序列比对。通过对Rc等位基因单倍型、遗传进化和单核苷酸多样性数据分析，结果表明:(1)基于Rc序列单倍型分析，213份稻种被分为三大种群。A类群主要包含中国南方地区杂草稻、美国杂草稻和红色栽培稻;B类群中全部为野生稻;C类群主要由白色果皮栽培稻、红色果皮栽培稻和东北地区杂草稻组成。野生稻有24个单倍型，分散集中在B类群。杂草稻Rc基因共13个单倍型，H2和H10出现频次最高;白色栽培稻共4种单倍型，H1出现频率最高。(2)单倍型分析中，A类群内的红色栽培稻连接A类群中的杂草稻与B类群(野生稻)，C类群内杂草稻Rc基因与白色栽培稻聚在同一个单倍型中;进化树聚类结果同单倍型结果相似。说明中国杂草稻可能来自于白色栽培稻或红色栽培稻而非直接来自于野生稻。(3)单倍型分析中，A类群内的中国杂草稻为除东北地区以外的杂草稻，与红色栽培稻相连;C类群内杂草稻为东北杂草稻，与稽稻、塘稻、红色栽培稻等聚在一个单倍型中。通过单核苷酸多样性数据分析，发现中国杂草稻Rc基因遗传多样性较高。东北地区9份杂草稻和稽稻、塘稻Tajima’s D值-1.129，中国其他地区的杂草稻Tajima’s D值为-0.904;均未达到显著水平，符合中性进化定律，但中国42份杂草#舀Tajima’s D值为-2.159，不符合中性进化。所以杂草稻可能在中国南北地区存在两种不同的起源方式。(4)中国稽稻、塘稻与东北地区杂草稻与栽培稻聚在同一个单倍型中，也可能来自红色栽培稻。
　　对中国稽稻、塘稻、44份野生稻、9份栽培稻和40份杂草稻的Rd等位基因序列检测和比对，发现中国稽稻、塘稻、4份野生稻和40份杂草稻Rd等位基因均为Rd，9份栽培稻Rd等位基因第二外显子出现TAG终止密码子，即Rd。58份Rd等位基因分为8个单倍型。杂草稻出现2个高频率单倍型，栽培稻主要聚类在一个单倍型中，4份野生稻分散在3个单倍型。同时，最大似然进化树中国杂草稻聚在一边，栽培稻聚在另一边，与单倍型结果相符。
　　最后，对杂草稻颖果原花青素含量的检测发现，杂草稻种群原花青素含量存在极显著性差异。同时，通过测定了覆60个杂草稻种群原花青素含量，分析地理环境因子与杂草稻颖果原花青素含量相关性分析结果显示，在低海拔(＜1000m)地区:杂草稻原花青素含量与年均温、收获前两月均温、年降水量成负相关(P＜0.01)，与纬度呈正相关(P＜0.01)，与海拔不存在相关性;主成分分析杂草稻原花青素含量变化主要影响因子为纬度和温度。在中海拔(1000-3500m)地区:杂草稻原花青素含量仅与海拔成正相关(P＜0.05)。以上研究表明杂草稻原花青素含量主要随纬度、海拔的增加而增加，随温度、年降雨量的升高而降低。