黑龍江省第二積溫帶水稻產(chǎn)量性狀分析

高世偉　聶守軍*　史淑春　劉晴　劉宇強(qiáng)　常匯琳　謝樹鵬　熊琰

（1黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院，黑龍江綏化152052；2黑龍江省龍科種業(yè)集團(tuán)有限公司，哈爾濱150086；第一作者：gaoshiwei1118@126.com；*通訊作者：nsj0821@126.com）

黑龍江省第二積溫帶水稻產(chǎn)量性狀分析

高世偉1聶守軍1*史淑春1劉晴1劉宇強(qiáng)1常匯琳1謝樹鵬1熊琰2

（1黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院，黑龍江綏化152052；2黑龍江省龍科種業(yè)集團(tuán)有限公司，哈爾濱150086；第一作者：gaoshiwei1118@126.com；*通訊作者：nsj0821@126.com）

為明確黑龍江省第二積溫帶水稻高產(chǎn)育種目標(biāo)，分析了黑龍江省第二積溫帶30個水稻品種的產(chǎn)量性狀及其相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明，對水稻產(chǎn)量影響較大的第一主因子為每穗粒數(shù)，第二主因子為劍葉寬，第三主因子為千粒重，第四主因子為穗長，第五主因子為結(jié)實(shí)率，第六主因子為株高。在今后高產(chǎn)育種工作中，應(yīng)將改良水稻株型及提高每穗粒數(shù)作為工作基礎(chǔ)。

水稻；產(chǎn)量性狀；相關(guān)性；主成分分析

黑龍江省第二積溫帶是黑龍江省水稻主產(chǎn)區(qū)，經(jīng)過歷代水稻工作者的不懈努力，這一地區(qū)的水稻育種工作取得了顯著成果，但也暴露出很多問題。為明確今后的育種目標(biāo)，筆者對黑龍江省第二積溫帶的30個水稻品種的產(chǎn)量性狀進(jìn)行了系統(tǒng)分析，以期為黑龍江省水稻育種工作提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料選擇黑龍江省第二積溫帶推廣面積較大或產(chǎn)量性狀較好的30個水稻品種：綏粳4號、綏粳8號、綏粳9號、綏粳10、綏粳11、綏粳13、綏粳14、綏粳16、綏粳17、綏粳18、北稻2號、北稻3號、北稻4號、北稻5號、北稻6號、綏稻2號、綏稻3號、墾稻10、墾稻12、牡丹江25、牡丹江29、牡丹江32、牡響1號、龍粳21、龍粳30、龍粳33、龍粳42、東農(nóng)428、龍稻5號、龍稻7號。

1.2試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)于2012-2014年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院綏農(nóng)科技園區(qū)及秦家試驗(yàn)地進(jìn)行。試驗(yàn)地基本情況見表1。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)及田間管理

供試的30個水稻品種采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)設(shè)計(jì)為8 m行長，10行區(qū)，每個小區(qū)面積為24 m2，每個品種3次重復(fù)。人工插秧，插秧規(guī)格30.0 cm×13.3 cm，每叢3苗。

秧田管理采用開閉式保溫旱育苗，4月11日浸種，4月20日播種，播種量250 g/m2，5月25日進(jìn)行移栽。每hm2施尿素210 kg（N 46%）、磷酸二銨120 kg（P2O546%，N 18%）、硫酸鉀75 kg（K2O 33%）。其中，氮肥分基肥、蘗肥、穗肥、粒肥施用，比例為3∶3∶3∶1，磷肥作底肥一次性施入，鉀肥分基肥和蘗肥按6∶4的比例施入。

水稻成熟以后，對每個處理隨機(jī)選取3點(diǎn)，每點(diǎn)連續(xù)收獲10叢，單叢收獲，并進(jìn)行室內(nèi)考種，其余的按小區(qū)進(jìn)行單獨(dú)收獲，各小區(qū)收獲的水稻晾干后脫粒，進(jìn)行產(chǎn)量測定。

1.4調(diào)查項(xiàng)目及數(shù)據(jù)分析

調(diào)查項(xiàng)目：株高、穗長、劍葉長、劍葉寬、倒2葉長、倒2葉寬、每叢穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重、結(jié)實(shí)率及實(shí)收產(chǎn)量。

采用DPS 3.01和SPSS19軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1黑龍江省第二積溫帶水稻品種產(chǎn)量遺傳變異分析

由表2可知，在供試水稻品種的產(chǎn)量性狀中，變異系數(shù)較大的是劍葉寬、劍葉長、倒2葉長、倒2葉寬、穗長、每穗粒數(shù)。說明在今后的育種工作中，應(yīng)加強(qiáng)對這些性狀的改良。

2.2黑龍江省第二積溫帶水稻品種產(chǎn)量性狀的相關(guān)性分析

表1　試驗(yàn)地土壤及環(huán)境基本情況

表2　供試品種的產(chǎn)量性狀遺傳變異分析

由表3可知，株高與穗長、劍葉長、倒2葉長呈正相關(guān)，與劍葉寬、倒2葉寬、每穗粒數(shù)、千粒重、實(shí)收產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)；穗長與劍葉長、劍葉寬呈正相關(guān)，與倒2葉寬呈顯著負(fù)相關(guān)；劍葉長與劍葉寬呈正相關(guān)，與倒2葉長、結(jié)實(shí)率呈顯著正相關(guān)，與每穗粒數(shù)、千粒重呈負(fù)相關(guān)；劍葉寬與倒2葉長、每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、實(shí)收產(chǎn)量呈正相關(guān)，與倒2葉寬呈極顯著正相關(guān)，與每叢穗數(shù)、千粒重呈負(fù)相關(guān)；倒2葉長與每叢穗數(shù)呈正相關(guān)，與倒2葉寬呈顯著正相關(guān)，與每穗粒數(shù)、千粒重呈負(fù)相關(guān)；倒2葉寬與實(shí)收產(chǎn)量呈正相關(guān)；每叢穗數(shù)與每穗粒數(shù)呈負(fù)相關(guān)，與千粒重、結(jié)實(shí)率呈正相關(guān)，與實(shí)收產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；每穗粒數(shù)與千粒重、結(jié)實(shí)率呈負(fù)相關(guān)，與實(shí)收產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)；千粒重與結(jié)實(shí)率呈負(fù)相關(guān)。這說明在水稻高產(chǎn)育種中，提高水稻分蘗力及每穗粒數(shù)有利于水稻產(chǎn)量的提高，同時應(yīng)注意平衡水稻分蘗

力與每穗粒數(shù)之間的矛盾。

表3　供試品種產(chǎn)量性狀相關(guān)性分析

表4　各主因子貢獻(xiàn)率

表5　因子載荷矩陣

2.3黑龍江省第二積溫帶水稻品種產(chǎn)量的主成分分析

為充分分析產(chǎn)量性狀間的相互關(guān)系，筆者對株高（X1）、穗長（X2）、劍葉長（X3）、劍葉寬（X4）、倒2葉長（X5）、倒2葉寬（X6）、每叢穗數(shù)（X7）、每穗粒數(shù)（X8）、千粒重（X9）、結(jié)實(shí)率（X10）等10個性狀進(jìn)行主成分分析，其結(jié)果見表4。由表4可知，前6個特征根的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)85.60%。因此，前6個特征根可作為主因子代表總的數(shù)據(jù)信息。

由表4和表5可知，在第一主因子中X8具有較大的因子載荷值，稱之為每穗粒數(shù)因子，其貢獻(xiàn)率為21.52%；在第二主因子中X4有較大的因子載荷值，稱之為劍葉寬因子，其貢獻(xiàn)率為20.57%；在第三主因子中X9有較大的因子載荷值，稱之為千粒重因子，其貢獻(xiàn)率為13.45%；在第四主因子中X2有較大的因子載荷值，稱之為穗長因子，其貢獻(xiàn)率為13.21%；在第五主因子中X10有較大的因子載荷值，稱之為結(jié)實(shí)率因子，其貢獻(xiàn)率為8.76%；在第六主因子中X1有較大的因子載荷值，稱之為株高因子，其貢獻(xiàn)率為8.07%。

由表2和表5可知，綏粳9號是第一主因子最大的品種，綏粳10是第二主因子最大的品種，北稻3號是第三主因子最大的品種，墾稻12是第四主因子最大的品種，牡丹江32是第五主因子最大的品種，北稻6是第六主因子最大的品種。

3　小結(jié)與討論

3.1關(guān)于黑龍江省第二積溫帶水稻品種產(chǎn)量性狀的改良

通過本試驗(yàn)可知，供試品種在劍葉寬、劍葉長、倒2葉長、倒2葉寬、穗長、每穗粒數(shù)上存在較大的遺傳差異。通過對產(chǎn)量性狀進(jìn)行相關(guān)分析得出，每叢穗數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)，每穗粒數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，但同時每叢穗數(shù)與每穗粒數(shù)之間呈負(fù)相關(guān)。因此，在今后高產(chǎn)育種工作中，改良水稻的每叢穗數(shù)及每穗粒數(shù)，同時把提高每穗粒數(shù)與平衡分蘗能力和每穗粒數(shù)的矛盾作為主要的育種目標(biāo)。

3.2關(guān)于黑龍江省第二積溫帶水稻品種產(chǎn)量性狀間的相關(guān)性分析

水稻產(chǎn)量性狀間存在著復(fù)雜的相關(guān)關(guān)系［1-5］。高良艷等［6］對遼寧省14個水稻品種的產(chǎn)量與產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，每穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重與水稻產(chǎn)量均呈正相關(guān)關(guān)系，通徑分析表明，每穗粒數(shù)對水稻產(chǎn)量的直接作用最大，其次是每叢穗數(shù)。在高產(chǎn)水稻新品種的選育中，應(yīng)注重每穗粒數(shù)的選擇。張悅［7］研究表明，每叢穗數(shù)與每穗穎花數(shù)、每穗粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)；每穗穎花數(shù)與每穗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)，與成粒率、千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)；每穗粒數(shù)與成粒率、千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)。在本試驗(yàn)中，每叢穗數(shù)與水稻產(chǎn)量、每穗粒數(shù)分別呈顯著（0.3768*）和極顯著（0.4523**）正相關(guān)關(guān)系，每穗粒數(shù)對水稻產(chǎn)量的影響明顯大于每叢穗數(shù)。本研究結(jié)果與上述研究結(jié)果一致。

3.3關(guān)于黑龍江省第二積溫帶水稻品種產(chǎn)量主成分分析

肖佳雷等［8］對黑龍江省三大積溫帶種植的水稻品種的產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量進(jìn)行分析，其主成分分析表明，第一積溫帶水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素對水稻產(chǎn)量的影響為：每穗粒數(shù)＞空秕率＞單位面積穗數(shù)＞千粒重；第二積溫帶為：每穗粒數(shù)＞空秕率＞千粒重＞單位面積穗數(shù)；第三積溫帶為：單位面積穗數(shù)＞空秕率＞每穗粒數(shù)＞千粒重。于秋竹［9］對黑龍江省水稻產(chǎn)量相關(guān)性狀通過累計(jì)貢獻(xiàn)率數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，得出對黑龍江省水稻產(chǎn)量的影響從大到小依次為：每穗粒數(shù)、單位面積穗數(shù)、充實(shí)率、飽谷千粒重、飽谷率、一次枝梗數(shù)、二次粒率、授精千粒重、收獲系數(shù)。

在本試驗(yàn)中，入選的6個主成分對產(chǎn)量貢獻(xiàn)率為85.60%，對水稻產(chǎn)量影響較大的第一主因子為每穗粒數(shù)因子（代表品種綏粳9號），第二主因子為劍葉寬因子（代表品種綏粳10），第三主因子為千粒重因子（代表品種北稻3號），第四主因子為穗長因子（代表品種墾稻12），第五主因子為結(jié)實(shí)率因子（代表品種牡丹江32），第六主因子為株高因子（代表品種北稻6號）。

［1］陳溫福，徐正進(jìn)，張龍步，等.北方粳型稻超高產(chǎn)育種理論與實(shí)踐［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，40（5）：6-11.

［2］沈海波，沙錄，芳秀琴，等.北方常規(guī)粳稻雜交后代產(chǎn)量構(gòu)成因素相關(guān)與通徑分析［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（1）：61-62.

［3］聶守軍，史冬梅，高世偉，等.寒地水稻產(chǎn)量構(gòu)成分析［J］.黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（3）：33-37.

［4］耿文良，單平義，肖立富.粳稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的遺傳特性對產(chǎn)量的影響分析［J］.中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2009，11（S2）：31-34.

［5］呂艷東，馮永祥，郭曉紅，等.寒地早粳稻穗部性狀與產(chǎn)量關(guān)系的研究［J］.中國稻米，2009（1）：23-27.

［6］高良艷，周鴻飛.水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素與產(chǎn)量的分析［J］.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（1）：26-28.

［7］張悅.遼寧水稻品種產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的研究［D］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2010.

［8］肖佳雷，王俊河，馮延江，等.黑龍江省不同積溫帶水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素主成分分析［J］.中國稻米，2010（2）：23-25.

［9］于秋竹.黑龍江省不同積溫帶水稻產(chǎn)量和品質(zhì)及株型研究［D］.沈陽：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2014.

Analysis on Yield Traits and Relationship of Rice of the Second Accumulated Temperature Zone in Heilongjiang Province

GAO Shiwei1,NIE Shoujun1*,SHI Shuchun1,LIU qing1,LIU Yuqiang1,CHANG Huilin1,XIE Shupeng1,XIONG Yan2
（1Suihua Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Suihua,Heilongjiang 152052,China；2Heilongjiang Longke Seed Industry Group Co.Ltd.,Harbin 150086,China；1st author：gaoshiwei1118@126.com；*Corresponding author：nsj0821@126.com）

In order to clarify the breeding objectives of the second accumulated temperature zone in Heilongjiang Province,the author analyzed the yield traits and relationship of 30 rice varieties of the second accumulated temperature zone.The results showed that the main factors affecting the rice yield are grain number per spike,leaf width,thousand grain weight,ear length,seed setting rate and plant height.In the future,we should carry out high yield breeding on the basis of improve rice plant type and increase grains per panicle.

rice；yield traits；correlation；principal component analysis

S511

A

1006-8082（2016）05-0044-04

2016－06－18

“863”項(xiàng)目“抗病、抗逆性狀的全基因組選擇分子育種技術(shù)體系的創(chuàng)新與新品種培育”（2012AA1011 01）；國家發(fā)改委資助項(xiàng)目“寒地粳稻新品種培育及產(chǎn)業(yè)化示范與推廣”（發(fā)改辦高技［2012］1961號）