遼寧省水稻新品系穩定性及產量結構分析

姜志強 姜志超 蔣玉坤

本文利用AMMI模型和穩定性參數Dg、De值對2015年遼寧省水稻區域試驗中晚熟組的24個品種和7個試驗點的試驗數據進行分析。結果表明，通過聚類分析、方差比較顯示出L1305、佳稻3號、鹽1403、隆粳772、DYS549、沈稻505、雨田448等品種產量水平和穩定性較好，穩定性較好的品種每穴穗數較多。本文旨在通過對參加2015年遼寧省水稻區域試驗的24個品種在不同環境條件下的豐產性和穩定性分析，以期將基因型和環境效應對水稻參試品種的產量及品種穩定性、參試地點對品種的分辨力給出一個合理準確的評價，為水稻品種的推廣應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

以2015年遼寧省水稻中晚熟區域試驗7個試驗點24個試驗品種的平均產量為資料進行 AMMI 模型分析。試驗統一采用隨機區組設計，3次重復，小區面積大于10m2，四周設保護行，全區收獲，田間管理與當地生產相同。

1.2 分析方法

1.2.1 AMMI分析 AMMI模型是將方差分析和主成分分析結合在一個模型中，同時具有可加和可乘分量的數學模型，其分析結果可以用直觀簡潔的圖形表達和解釋。

1.2.2 穩定性參數分析 在利用AMMI模型的基礎上引入穩定性參數。品種和試點相對穩定性參數按下式計算：

式中：k=1，2……n，n為顯著的IPCA個數，PCAgk和PCAek分別為品種G和試點E的第k個主成分得分；ωk為權重系數，它表示每個 IPCA 所解釋的平方和占全部IPCA所解釋的平方和的比例。Dg和De分別為品種和試點的穩定性指標。品種的Dg值越小產量越穩定，試點的De值越小對品種的分辨力越弱。

1.2.3 聚類分析 采用歐氏距離以complete法對24試驗品種進行聚類分析。

全部數據在Microsoft Excel、DPS7.05、NTSYS2.10e軟件上處理與分析，AMMI雙標圖在OriginPro7.5上完成。

2 結果與分析

2.1 聯合方差及AMMI模型分析

基因型、環境及二者的交互作用方差均達到極顯著水平，表明品種間的產量存在真實差異，試驗地點的選擇也具有較好的代表性。基因型、環境和基因型×環境平方和分別占總變異平方和的8.02%、50.35%、41.63%。表明試驗中對產量總變異起作用的大小順序依次為環境>基因型×環境>基因型。因此，對品種進行評價時應重視環境及基因型×環境的分析。對交互主成分的IPCA的顯著性進行近似F測驗，發現做為第1、第2、第3 交互作用乘積項的IPCA1、IPCA2和IPCA3占總交互作用平方和的百分比分別為44.03%、18.37%、16.96%，IPCA1、IPCA2、IPCA3的F值達到極顯著和顯著水平。IPCA1、IPCA2、IPCA3軸加起來解釋了79.37%的互作平方和。表明AMMI模型可較好地分析基因型×環境平方和的信息。

2.2 穩定性參數分析

24個參試品種穩定性參數 Dg值在0.08～1.05，平均值為0.38，變異系數高達58.29%。24個參試品種產量在9.79～10.90t/hm2，平均值為10.35/hm2，變異系數只有2.70%。可見，24個品種穩定性參數差異較大，產量水平差異相對較小。將品種的穩定性參數與產量結合分析可知：G5（沈稻505）、G7（雨田448）、G19（鹽1403）具有較好的豐產性和穩定性。

各試驗點穩定性參數De值在0.02～2.11，其大小排序依次為：E1>E2>E6>E7>E4>E3>E5，即E5（遼陽晟祥合作社）、E3（省水稻所）、E4（海城西四農科站）對品種的分辨力較弱，E1（凌海閆家農技站）、E2（省鹽堿地所）對品種的分辨力較強。各試驗點試驗品種平均產量在9.10～11.16t/hm2，其大小排序依次為：E5>E3>E6>E1>E4>E7>E2，表明，各試驗點品種平均產量差異較大，可較好的反映了各品種的產量水平。

2.5 不同穩定參數品種產量性狀比較

依據品種穩定性參數和聚類結果，將品種按穩定性參數由低到高劃分為3個區間。穩定性參數低值區間、中值區間、高值區間品種分別占品種總數的29.2%、50%、20.8%，其穩定性參數平均值差異達到極顯著水平。在品種產量、總粒數、結實率、千粒重4個性狀上平均值在低、中、高3 個區間差異不顯著。在每穴穗數上低值區間品種顯著高于中值區間和高值區間品種，中值區間、高值區間品種間差異不顯著。表明，品種每穴穗數與其穩定性參數具有一定的相關性，即每穴穗數相對較高的品種其穩定性較好。

作物品種的產量表現是品種基因型與環境互作的結果。Gauch、Zobel的研究報道，作物產量變異來自基因型、環境及基因型與環境的交互作用三者的比例為10%： 70%： 20%。基因型、環境及基因型與環境的交互作用所引起的變異平方和占部處理變異平方和的比例為14.57%： 58.11%： 27.32%。本試驗表明，對產量總變異起作用的大小順序依次為環境>基因型×環境>基因型，其變異比例分別為8.02%、50.35%、41.63%。可見，在品種推廣過程中應對基因型與環境的互作予以高度重視，需要因地制宜地選擇與當地環境配合良好的品種。作物品種的穩定性、適應性、豐產性是決定其推廣應用價值的重要指標。本試驗通過表明，L1305、佳稻3號、鹽1403、隆粳772、DYS549、沈稻505、雨田448等品種產量水平和穩定性較好。水稻產量由多個產量性性構成，產量的穩定性在很大程度上與產量構成因素有一定的相關性，本試驗表明，品種每穴穗數相對較高的品種其穩定性較好。這為有目的地改良水稻品種穩定性和生產能力提供了依據。

（作者單位：111300 遼寧省燈塔市農產品質量安全檢驗監測站、111300 燈塔市農業綜合執法監察大隊、111000 遼陽市文圣區農業技術推廣中心）