雜交水稻‘成優489’主要農藝性狀與產量的相關和通徑分析

李樹杏 徐婭 郝東方 周樂良 彭菊 蒙秀菲 郭慧 涂敏

摘? ? 要：雜交水稻‘成優489是貴州省水稻研究所自育水稻品種，為挖掘其高產潛力和高產途徑，利用17個不同生態區域的試驗資料，對‘成優489全生育期、有效穗、株高、穗長、穗粒數、實粒數、結實率、千粒質量、產量等農藝性狀進行了相關、逐步回歸和通徑分析。結果表明，水稻‘成優489的9個農藝性狀變異系數（cv）表現為實粒數>穗粒數>有效穗>產量>結實率>穗長>株高>千粒質量>全生育期，其變化范圍4.54%～15.26%;根據相關分析，‘成優489產量與有效穗和全生育期極顯著正相關（P<0.01），與千粒質量顯著正相關（P<0.05），而與株高顯著負相關（P<0.05）;根據逐步回歸篩選出全生育期、有效穗、穗粒數和千粒質量等4 個對產量有顯著效應的自變量，進一步通徑分析，4個農藝性狀對產量的直接通徑系數表現為有效穗（0.672）>全生育期（0.343）>穗粒數（0.320）>千粒質量（0.273），間接通徑系數表明穗粒數和千粒質量分別表現為通過有效穗對產量的間接抑制和促進作用。因此，在‘成優489推廣應用以及高產創建時要注意有效穗、穗粒數和千粒質量間的平衡。

關鍵詞：雜交水稻;‘成優489;產量;相關性;回歸分析;通徑分析

中圖分類號：S511? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ?DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.07.018

Abstract：? 'Chengyou 489' is a hybrid rice variety from rice research institute in Guizhou.In order to excavate the high yield potential and high yielding pathway of 'Chengyou 489'， the 17 regions experiment data were used， the correlation analysis， regression analysis and path analysis were carried out for traits such as plant height， ear length， effective panicle， grain number per panicle， real grain number，seed setting rate， thousand grain weight， whole growth period and yield.The results showed that the variation coefficient （cv） of nine agronomic traits in rice 'Chengyou 489' was expressed as follows： real grain number > grain number per ear > effective panicle > yield > seed setting rate > ear length > plant height >thousand grain weight> whole growth period， and the change range was from 4.54% to 15.26%.According to the correlation analysis， the yield of 'Chengyou 489' was significant positively correlated with effective panicle（P<0.01）， whole growth period （P<0.01）， and thousand grain weight（P<0.05）， but significant negatively correlated with plant height（P<0.05）.According to the stepwise regression， four independent variables including whole growth period， effective panicle， grain number per panicle and thousand grain weight had significant effects on yield. Further path analysis showed that the direct path coefficients of the four agronomic traits on yield were as follows： effective panicle （0.672）>whole growth period （0.343） >grain number per ear （0.320） >thousand grain weight （0.273）， and the indirect path coefficients indicated that grain number per panicle and thousand grain weight had indirect inhibition and enhancement effects to yield through effective panicle， respectively.Therefore， the balance among effective panicle， grain number per panicle and thousand grain weight should be paid attention in promoting the application and creating high yield of 'Chengyou 489'.

Key words： hybrid rice; 'Chengyou 489'; yield; correlation; regression analysis; path analysis

作物的農藝性狀多數為數量性狀，各性狀相互制約相互影響，很難確定各農藝性狀對目標性狀（如產量等）貢獻大小的量化指標[1]。水稻產量與有效穗、株高、穗長、生育期、穗粒數、結實率、實粒數、千粒質量等性狀之間存在著復雜的相關關系[2]。不同品種間，其產量構成因子對產量的貢獻以及相關程度也有差異[3]。王術等[4]研究表明，限制產量進一步提高的主要因素是結實率和每穗實粒數。姜萍等[5]研究顯示：有效穗和每穗實粒數對高產水稻品種‘民優93的產量貢獻較大，千粒質量對產量的影響較小。黃大輝等[6]對雜交水稻11個性狀通徑分析結果顯示：有效穗、每穗實粒數和千粒質量對單株穗質量有較顯著的直接效應，株高、全生育期、穗長、劍葉長度對單株穗質量表現顯著的間接效應。水稻產量形成是穗數、結實率、每穗實粒數、千粒質量等多個性狀共同作用的結果，因此，明確這些性狀與產量間的關系，以及產量性狀之間的關系，對于促進水稻高產有重大作用[7]。‘成優489是貴州省水稻研究所自育水稻品種，并通過了國家農作物評審委員會的審定，伍桂榮等[8]在多個水稻品比試驗中表明，決定‘成優489產量的因素是有效穗與結實率，而結實率的關鍵決定因素是每穗實粒數，‘成優489的每穗實粒數在所有品比組合中居于中上等。

為了進一步探究水稻品種‘成優489各農藝性狀與產量的關系，本試驗對其全生育期、有效穗、穗長、每穗實粒數、株高、結實率、穗粒數、千粒質量、產量等性狀進行了分析，旨在探究其最適宜的栽培模式和最優增產途徑，為在大田生產中促進并協調好相關性狀的生長發育，實現高產、超高產目標提供借鑒和參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料和試驗區概況

試驗以貴州省水稻研究所國審雜交秈稻‘成優489為供試分析材料。數據源于國家長江上游中秈遲熟組國家水稻品種試驗結果。試點分布在長江上游地區5省市（四川、重慶、貴州、云南、陜西）17個點，海拔180.0～1 300.0 m之間的不同生態區域，其分布詳見表1。

1.2 試驗方案

各承試單位均按統一的試驗方案進行實施，所有品種同期播種、移栽，耕作栽培措施比當地大田生產水平略高，防治病蟲害。9個農藝指標詳細測定方法如下。

2 結果與分析

2.1 9個農藝性狀的變異性分析

由表2和表3可知，水稻‘成優489的9個農藝性狀變異系數（cv）表現為實粒數>穗粒數>有效穗>產量>結實率>穗長>株高>千粒質量>全生育期，其變化范圍4.54%～15.26%;對照‘Ⅱ優838變異系數（cv）表現為：有效穗>實粒數>穗粒數>產量>株高>結實率>穗長>全生育期>千粒質量，其變化范圍3.70%～12.76%，除株高外，其他8項農藝指標‘Ⅱ優838均比‘成優489變異小，說明農藝性狀穩定性好，但除實粒數和結實率外，各農藝指標的均值均低于‘成優489。由此可見，‘成優489的9個農藝性狀中，受自身遺傳效應影響較大的因子主要有全生育期、千粒質量、穗長，其變化幅度較小，易受外界環境影響的因子主要有實粒數、產量、有效穗、穗粒數、結實率等，其變化幅度較大，這與對照品種‘Ⅱ優838表現基本一致，但其平均產量高于對照‘Ⅱ優838。

2.2 9個農藝性狀的相關性分析

由表4可知，產量與全生育期和有效穗極顯著正相關，與千粒質量顯著正相關，與株高顯著負相關，與其他農藝性狀相關性均未達顯著水平;產量構成因子間相關系數表現為：全生育期與株高和穗長分別達到極顯著和顯著負相關;有效穗與實粒數和穗粒數極顯著負相關;實粒數與穗粒數達到極顯著正相關。由此可見，在適宜‘成優489 生長的生態區，其株高相對較低，全生育期相對較長，有利于籽粒形成，適當增加有效穗數，可實現增產增收。

2.3 產量對8個農藝性狀的回歸分析

為了定量描述各農藝性狀對產量的影響，以全生育期（x1）、有效穗（x2）、株高（x3）、穗長（x4）、穗粒數（x5）、實粒數（x6）、結實率（x7）、千粒質量（x8）為自變量，以產量（y）為依變量，通過逐步回歸分析，建立與產量（y）的最優回歸方程：y=-14 096.813 52+59.236 198 48x1+24.187 538 970x2+15.412 459 823x5+186.110 146 77x8，回歸相關系數R2=0.796 1，達到極顯著水平（P=0.000 001<0.01）。逐步回歸分析共篩選出4 個對產量有顯著效應的自變量，分別為全生育期、有效穗、穗粒數和千粒質量。

為了進一步探討全生育期（x1）、有效穗（x2）、穗粒數（x5）和千粒質量（x8）與產量（y）之間的直接效應和間接效應，根據產量對逐步回歸分析篩選出的‘成優489的4個農藝性狀進行了通徑分析，決定系數R2=0.681 1，相關系數為直接通徑系數與間接通徑系數之和，結果詳見表5。

由表5可以看出，直接通徑系數表現為有效穗（x2）>全生育期（x1）>穗粒數（x5）>千粒質量（x8），均為正值，說明4個指標均表現為對產量的正效應;根據間接通徑系數分析結果，穗粒數（x5）通過有效穗（x2）對產量的間接作用較大，間接通徑系數為-0.332，表現為抑制作用，千粒質量（x8）通過有效穗（x2）對產量的間接作用次之，間接通徑系數為0.161，表現為促進作用，說明在密植水稻提高有效穗（x2）時并不是越密越好，有效穗（x2）偏多時會抑制每穗的開花著粒密度，導致穗粒數的下降，但千粒質量會有所增加。

3? 結論與討論

水稻生長過程中各個因子不是獨立進行也不是順序進行的，而是相輔相成互相制約互相促進的一個過程，單獨培養任何一個性狀的發展都會不同程度引起其他性狀的有利或有弊的改變，不利于水稻的整體成長與發展[9-10]。因此，在水稻育種以及高產栽培等生產實踐過程中，要對所有性狀進行綜合考慮，促使各個性狀相互協調一致[11]。

廖朝陽[12]研究表明‘Ⅱ優1259的高產、超高產栽培主要在一定穗數基礎上培育大穗，增加單位面積的總粒數從而增加產量;林太赟和張勝[13]研究表明‘中早39各產量構成因子對產量的效應大小排序為：千粒質量和有效穗排在前，每穗實粒數次之，結實率最后;蔡源等[14]通過通徑分析發現對產量貢獻大小的順序是穗實粒數>千粒質量>有效穗>生育期>株高。本試驗中，通過對新品種‘成優489部分農藝性狀數據分析可知，受環境因素影響較大的實粒數、穗粒數、有效穗的cv變化較大，而受遺傳因素控制較多的穗長、株高、千粒質量和全生育期的cv變異較小，這一研究結果與作者之前對‘協優385的研究結果[3]相似;相關分析發現，‘成優489產量與有效穗、全生育期極顯著正相關，與千粒質量顯著正相關，而與株高顯著負相關;通過逐步回歸篩選出全生育期、有效穗、穗粒數和千粒質量等4 個對產量有顯著效應的自變量;進一步通徑分析發現有效穗（x2）對產量的直接貢獻最大，說明對產量起決定作用的是有效穗，這一結果與陶永光等[15]對‘甬優12的研究結果一致，而與龔大孔等[16]對‘岡8優785的研究結果略有不同，可能是品種自身差異導致;穗粒數（x5）和千粒質量（x8）分別表現為通過有效穗（x2）對產量的抑制和促進的間接作用，體現了‘成優489水稻農藝性狀間相互促進相互制約的關系。由此可見，在‘成優489水稻推廣應用以及高產創建時應注意合理密植，氮肥適當后移，增施粒肥，排灌及時、科學控蘗，加強灌漿期水肥管理，優化群體結構，提高有效穗的同時實現穗粒數和千粒質量的平衡，可為其產量提高奠定基礎，而有關其種植密度和施肥優化方案的研究有待于進一步開展。

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