應用灰色關聯分析方法分析雜交稻新組合

黃斌　王俊義　王保軍　周凱　李小剛　閆理峰　陳耀楠

摘 要：該文以10個新選育的雜交稻組合為材料，采用灰色關聯分析方法對其進行鑒定。結果表明，組合T9A/R1521在成穗率、株高、實粒數、實粒數、千粒重、全生育期和產量等7個性狀上較對照好，且其他性狀沒有明顯缺陷。性狀與產量關聯度大小依次為有效穗>結實率>千粒重>成穗率>全生育期>穗長>株高>實粒數>總粒數。在今后的育種中應將有效穗、結實率、千粒重、成穗率和全生育期放在重點上，而穗長、株高、實粒數和總粒數控制在合理方位以內即可。參試品種與對照關聯度大小依次為T9A/R1521>花香A/20黃>C815s/1097>1316s/R527>9311A/漢絲>18A/20黃>846A/20黃>846A/R1521>106A/R182>846A/nf538。排在前4名的組合除了個別性狀表現較差外，大多性狀表現突出，長勢較強，綜合表現較好，適宜在今后的區試中重點利用。灰色關聯分析方法能較準確揭示性狀間的關聯度以及篩選優良品種，可以為今后新品種選育提供依據。

關鍵詞：雜交稻；農藝性狀；產量；灰色關聯分析

中圖分類號 S511 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）05-0028-03

水稻是陜南的主要糧食作物，常年種植面積11.67萬hm2，年產稻谷90萬t，占陜西省面積的95%以上，也是西北地區唯一的秈米主產地，曾被水稻專家論證為我國Ⅰ級優質秈米生態區。近年來，陜南水稻生產上品種存在多、雜，且缺少主栽品種的問題，針對陜南水稻生產需求，開展高產優質新品種選育勢在必行。因此，篩選高產且綜合性狀優良接班品種對于陜西水稻生產具有重要意義。

國內外學者系統地開展了水稻新品種的評價研究，取得了較好的進展。例如，陳志誼[1]等鑒定了332份我國新育成的水稻品種，篩選出一些抗性和品質好的材料并制訂了相應的評價標準和指標。宋發菊等[2]的研究明確了近年來湖北省水稻區試品種（系）的抗白葉枯病現狀及發展趨勢，可為水稻新品種（系）的合理布局和抗性育種提供參考。以往的品種評價大都限于對單一性狀評價，隨著農業科技的不斷進步，人們對品種的綜合表現要求越來越嚴，在生產及育種選擇中對品種綜合性狀的要求也日益迫切。近年來，應用灰色系統理論綜合評估農作物新品種的方法廣泛應用于水稻上，取得了一些進展。陳雙龍[3]采用關聯度分析法，對12個參試品種進行了多性狀的綜合評價，篩選出了幾個綜合性狀優良組合。孫正國等[4]采用灰色關聯分析法對9個水稻品種綜合評價，篩選出揚輻粳4928綜合性狀最好。叢萬彪[5]研究表明灰色關聯度分析法可以明確資源篩選中的側重點和資源與育種目標的距離，從而為水稻品種資源研究提供更加數量化并具有一定可靠性的依據。灰色關聯度分析方法，計算簡單易行，評價全面合理，能夠使品種（系）所有性狀指標都能得到綜合評價，由定性描述變為定量分析翻，最終確定品種優劣，這樣結果更可信，依據性更強。

本研究應用灰色關聯度分析法對陜西省水稻研究所新選育的10個雜交稻品種的有效穗、結實率、千粒重、成穗率、全生育期、穗長、株高、實粒數、總粒數和產量10個指標進行綜合評價，旨在為水稻新品種的選育和推廣提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試材料均為陜西省水稻研究所近年來選育的雜交稻新組合，對照為內香8518，來自內江市農業科學研究所。試驗材料共11份，其中兩系雜交組合2個，三系雜交組合9個，分別為C815s/1097、106A/R182、846A/nf538、9311A/漢絲、花香A/20黃、18A/20黃、846A/20黃、846A/R1521、T9A/R1521、1316s/R527、內香8518。

1.2 試驗方法 試驗在陜西省水稻研究所韓塘試驗基地進行，試驗地點位于北緯33.04°，東經107.12°，海拔510m，試驗田為粘質黃壤土，深水井灌溉。試驗采用隨機區組設計，3次重復，小區面積13.34m2，小區長5.7m，寬2.3m。試驗插植密度30cm×16.5cm，每小區插8行，每行34穴，小區間距0.4m，重復間距0.5m。每穴插植6～8苗，拉繩定距，數苗插植，四周設保護區。成熟后分別收獲、晾曬、稱產。

1.3 統計分析方法 應用灰色關聯度分析法對雜交稻新組合進行鑒定。以內香8518為標準品種。以標準品種為參考序列，各個組合的各個指標值構成比較序列，進行灰色關聯度分析。采用Excel軟件對所有數據求平均值。并采用DPS V7.05統計分析軟件進行灰色關聯度分析，取分辨系數為0.5。

2 結果與分析

2.1 供試品種農藝性狀和產量分析 供試品種的有效穗范圍在209.45～246.3萬/hm2，對照的有效穗最多。成穗率范圍在60.72%～72.52%，成穗率大于對照的品種有18A/2黃、846A/R1521、T9A/R1521、106A/R182、9311A/漢絲和花香A/20黃。株高范圍在117.2～136.8cm，株高在120～125cm范圍內的品種為9311A/漢絲、18A/20黃、846A//20黃和T9A/R1521。穗長范圍在23.6～28.85cm，穗長大于對照的品種為106A/R182、846A/nf538、花香A/20黃、846A/20黃、846A/R1521。總粒數范圍在142.3～263.3粒，除了9311A/漢絲、花香A/20黃、T9A/R1521外，其余品種的總粒數均大于對照。實粒數范圍125.6～205.6粒。實粒數大于對照的品種有9個，僅有1個小于對照。結實率范圍在78.09%～92.90%，結實率大于對照的品種僅有T9A/R1521，其余小于對照。千粒重范圍在25.9～30.9g，千粒重大于對照的品種有花香A/20黃、T9A/R1521。全生育期范圍在152～160d，除了106A/R182組合的生育期大于對照4d天外，其余品種的的生育期均值在大于或小于3d內。產量范圍在9.88～10.24t/hm2，產量大于對照的品種有C815s/1097、846A/20黃、T9A/R1521。

從表1可知，陜西省水稻研究所選的雜交稻組合在總粒數和實粒數上較對照好，生育期也在合適范圍內，但是有效穗、結實率和千粒重性狀上大部分組合不如對照。需要在今后的育種上在有效穗、結實率和千粒重加強選育。

通過以上分析可得出，組合花香A/20黃在有效穗、成穗率、穗長、總粒數、實粒數、千粒重和全生育期等7個性狀上上較對照好，但是株高偏高。846A/20黃在株高、穗長、總粒數、實粒數、全生育期和產量等6個性狀上上較對照好，但是有效穗偏少。T9A/R1521在成穗率、株高、實粒數、實粒數、千粒重、全生育期和產量等7個性狀上上較對照好，且其他性狀沒有明顯缺陷。C815s/1097的產量雖然較對照高，但是僅有總粒數、實粒數、千粒重、全生育期和產量4個性狀較對照好，整體上欠佳。今后可重點利用T9A/R1521參加陜西省區試。

2.2 品種性狀與產量關聯分析 從表2可知，與產量關聯度大小順序為：有效穗>結實率>千粒重>成穗率>全生育期>穗長>株高>實粒數>總粒數。關聯度大于0.8的性狀分別為有效穗、結實率、千粒重、成穗率和全生育期，小于0.8的性狀分別為穗長、株高、實粒數和總粒數。在今后的育種中應將有效穗、結實率、千粒重、成穗率和全生育期放在重點上，而穗長、株高、實粒數和總粒數控制在合理方位以內即可。

2.3 品種與對照關聯分析 按照灰色理論關聯分析原理，關聯度大的品系與理想品種最為接近。從表3可知，與對照關聯度位序依次是T9A/R1521>花香A/20黃>C815s/1097>1316s/R527>9311A/漢絲>18A/20黃>846A/20黃>846A/R1521>106A/R182>846A/nf538。與對照的關聯度范圍在0.7222～0.9456，僅有2個組合的關聯度小于0.8，其余8個大于0.8。關聯度排在前4位的分別是T9A/R1521、花香A/20黃、C815s/1097和1316s/R527。前4位的關聯度均在0.89以上。關聯度位序和產量排名不一致，產量排在第1位的846A/20黃在關聯度位序上處于第7位，是因為有效穗與對照差異過大所致。排在前4名的組合除了個別性狀表現較差外，大多性狀表現突出，長勢較強，綜合表現較好，適宜在今后的區試中重點利用。對照供試品種農藝性狀和產量分析可發現灰色關聯可準確揭示品種的綜合表現優劣。

3 討論與結論

陜南位于秦嶺與巴山之間，具有北亞熱帶半濕潤季風氣候特點，山清水秀，森林覆蓋率高，工業發展相對滯后，沒有大的污染源，空氣清新，水質潔凈，具有得天獨厚的有機稻米和綠色稻米生產條件。水稻是陜南的主要糧食作物，也是陜南的優勢作物。陜西種植水稻歷史悠久，距今有7000年歷史[6]，古代作為貢米的黑米就出自陜西洋縣。陜南是水稻—小麥（油菜）兩熟制，常年以一季中秈稻為主，搭配種植部分黑米、紅米、糯米、香米、等特種稻米。陜南是全國秈型水稻優生區[7]，常年種植水稻面積12.3萬hm2，年產稻谷100萬t，水稻單產8.25t/hm2以上，稻米品質優良，在川渝鄂比鄰地區享有盛譽。因此，開展水稻新品種選育具有重要意義。灰色綜合評判法的出現為開展水稻新品種篩選提供了可靠的方法。灰色系統理論與傳統的方差分析方法相比，使眾多因素處于同一系統中，且能將不同單位、不同數值的數據通過無綱量化一次性處理后再相互比較，是較科學、合理、綜合性強的分析方法[8]。

在灰色關聯分析中，選擇標準品種是試驗能否準確評價品種的關鍵。標準品種不符合當地生產實際有可能造成品種的誤選。本試驗選用內香8518作為標準品種，該品種由內江雜交水稻科技開發中心選育。屬秈型三系雜交水稻，熟期適中，產量高，米質優。在陜南種植全生育期平均152～156d。株型適中，劍葉長而挺，葉色濃綠，有效穗數240萬～255萬穗/hm2，株高約120cm，穗長25～26cm，每穗總粒數約150粒，結實率高，千粒重29.9g。該品種綜合性狀優良，符合陜南水稻育種目標及水稻生產現狀需求，以該品種作為標準品種能正確篩選出陜南需求品種。

本研究在陜南氣候條件下開展雜交稻新組合的篩選研究，能為本地區生產提供適宜的雜交稻新品種。灰色分析表明研究結果表明與對照關聯度大小順序排在前4位的分別是T9A/R1521、花香A/20黃、C815s/1097和1316s/R527。關聯度位序和產量排名不一致，產量排在第1位的846A/20黃在關聯度位序上處于第7位，是因為有效穗與對照差異過大所致。排在前4名的組合除了個別性狀表現較差外，大多性狀表現突出，長勢較強，綜合表現較好，適宜在今后的區試中重點利用。以上的結果表明相比較單一的產量評價，關聯度分析方法評價品種更全面合理，能夠使品種所有性狀指標都能得到綜合評價，由定性描述變為定量分析，最終確定品種優劣，結果更可信，依據性更強。

要獲得理想的茶樹育種材料，需要協調好茶苗相關性狀間矛盾。研究發現與產量關聯度位序依次是有效穗>結實率>千粒重>成穗率>全生育期>穗長>株高>實粒數>總粒數。陜西省水稻研究所選的雜交稻組合在總粒數和實粒數上較對照好，生育期也在合適范圍內，但是有效穗、結實率和千粒重性狀上大部分組合不如對照。在今后的育種中應將有效穗、結實率、千粒重和成穗率在重點上，而穗長、株高、實粒數和總粒數控制在合理方位以內即可。

參考文獻

[1]陳志誼，劉永鋒，吉健安，等.江蘇省水稻主栽及區試品種抗病性鑒定和評價[J]，江蘇農業學報，2006，22（4）：384-387.

[2]宋發菊，黃代金，張其蓉，等.2005-2012年湖北省水稻區域試驗品種（系）抗白葉枯病鑒定與評價[J].湖北農業科學，2015，54（1）：84-86.

[3]陳雙龍.福建省水稻品種區試點綜合評價研究[J].福建農業學報，2005，20（1）：1-5.

[4]孫正國.應用灰色關聯分析法綜合評價水稻新品種[J].農業與技術，2005，25（1）：87-90.

[5]叢萬彪.灰色關聯度分析在水稻品種資源研究中的應用[J].中國種業，1999（3）：15-17.

[6]張文明.水稻[M].西安：三秦出版社，2014.

[7]高如嵩.稻米品質氣候生態基礎研究[M].西安：陜西科學技術出版社，1994.

[8]楊小胡，陳永忠，彭邵鋒，等.灰色關聯度分析在油茶無性系綜合評價中的應用[J].中國農學通報，2008，24（3）：152-15.

（責編：張宏民）