雜交稻組合節水抗旱性鑒定評價綜合指標構建

康海岐，孫小文，王士梅，何 芳，曾永旋，覃蓉敏，韓友學，康家榮，曾 琳，張 鴻

（1海南大學熱帶農林學院，海口 570228；2中國種子集團有限公司，北京 100031；3安徽省農業科學院水稻研究所，合肥 230031；4四川省種子站，成都 610041；5四川省農業科學院，成都 610066；6中致順冠農業集團有限公司，南寧 530000）

0 引言

中國具有悠久的旱稻（陸稻）種植歷史，最早可追溯到堯舜時代，《齊民要術》對旱稻栽培技術亦有記載。旱稻主要分布在夏季雨水穩定但缺乏灌溉條件的旱地和山坡地，或易旱易澇的望天田、高榜田和丘陵地，以及春旱而夏秋易澇的低洼地等，產量明顯低于水稻，一般750～1500 kg/hm2。目前廣西、云南、貴州等省山區和半山區及河南、河北等干旱少雨地區仍有種植。隨著灌溉條件改善和水稻高產品種推廣，旱稻逐漸減少。近年來，由于氣候變化和水資源危機、區域性季節性干旱洪澇災害頻繁發生等問題，以及適應稻作生產方式變革的直播稻快速發展要求，節水抗旱稻在稻作生產中逐漸受到人們的重視。節水抗旱稻源于旱稻，是一種比普通水稻生產用水節約50%以上、能適應水旱2 種生產環境的栽培稻類型，由于其在緩解水資源危機、擴大水稻種植范圍、減少溫室氣體排放和農業面源污染以及保障糧食安全等方面具有良好的應用前景[1]，節水抗旱稻育種成為水稻育種領域的一個重要方向。目前節水抗旱稻已經在安徽、湖北、江西、湖南、河南等主要水稻產區獲得大面積示范推廣，在浙江、江蘇、福建、廣西、海南、四川、貴州等地也有良好的示范推廣效果，此外在越南、緬甸、巴基斯坦、老撾和非洲的烏干達、加納、馬達加斯加等地已經展開了實質性的推廣工作[2]。

節水抗旱稻的節水抗旱特性包括節水性和抗旱性，其鑒定需綜合體現這兩方面。水分利用效率是節水能力的主要鑒定指標，而抗旱性則較為復雜，鑒定方法指標較多。目前報道的水稻抗旱性鑒定方法主要有直接比較法[3]、抗旱性分級評價法[4]、總抗旱性評價法和數學分析法[5-6]等，鑒定指標主要分為產量指標、形態指標和生理生化指標等類型[7]，提出抗旱系數、敏感指數、干旱傷害指數、抗旱指數、隸屬函數值、綜合抗旱D值[3,8]等概念。對于節水抗旱稻，目前尚無理想的方法指標能夠對節水抗旱性進行直接鑒定，對節水抗旱稻品種也難以采用具體的量化指標進行評價比較。筆者從水分定量出發，以產量作為抗旱性評價的主要初級性狀，同時考慮水分利用效率的協同變化，設計了寬水分生態幅度下的梯度量化控水試驗，對雜交稻組合的節水抗旱特性進行研究，提出了雜交稻組合節水抗旱特性的定量評價體系。為了使該方法指標體系能夠廣泛應用，筆者從節水抗旱稻育種實際出發，基于普通考種數據，對雜交稻組合節水抗旱性的綜合評價技術體系進行簡化，以期為節水抗旱稻育種和品種審定提供簡便易行的鑒定技術指標。

1 材料與方法

1.1 供試材料和試驗平臺

試驗選擇了6 個雜交稻組合，包括安徽省農業科學院水稻研究所選育的‘旱兩優8 號’，四川省農業科學院作物研究所選育的‘雅優旱禾’、‘荃優116’、‘荃9優86’，上海市農業生物基因中心選育的‘旱優737’、‘旱優73’。

節水抗旱性鑒定試驗平臺始建于2020 年4 月，位于四川省農業科學院現代農業科技創新示范園抗旱試驗大棚內，地理位置為：東經104.211000，北緯30.784942，海拔471 m。目前平臺容量為200 個試驗單元，每單元重量有效量程最大值12 kg，重量精確度0.001 kg。平臺配備自動灌溉系統，采用電腦程序化管理，可以手動或自動模式定期對每單元進行稱重和加水處理，并自動記錄過程數據。

1.2 試驗設計和處理

采用盆栽試驗進行，以田間持水量作為土壤水分含量梯度劃分依據，利用稱重法量化控制盆栽土壤含水量。共設計了100%、80%、60%和40%田間持水量（簡稱FMC），即梯度Ⅰ、梯度Ⅱ、梯度Ⅲ、梯度Ⅳ4種水分梯度處理水平。盆栽初始裝土時，使用均勻一致的鋼化塑料桶（直徑26 cm，深31 cm）裝干土5.5 kg 待用。采用水稻常規方法育秧，4 月15 日將試驗材料播種于秧田，5 月23 日移栽至自主研發建設的節水抗旱性鑒定試驗平臺單元中，每個單元上有1 個鋼化塑料盆，每處理水平每試驗組合各栽6盆，每盆3株，呈三角形栽培，置于人工搭建的防雨大棚內。當天每盆加水至10.0 kg，返青后開始梯度量化控水處理，定期以電子天平（精確度0.001 kg）逐盆稱重，分別使4種處理保持在設定的FMC水平上，低于這個標準時加水補足，直至成熟收獲。按大田管理防治病蟲害。

1.3 性狀測定與分析方法

結合考種對播種期、移栽期、抽穗期、成熟期、全生育期天數、株高、穗長、單株有效穗數、穗平著粒數、穗平實粒數、結實率、千粒重、單株籽粒產量、單株生物產量等性狀數據進行了詳細觀測記錄。

采用EXCEL和DPS8.0等軟件對產量及其結構性狀等數據進行統計分析，對不同參試品種的單株生物學產量(BYP)、單株籽粒產量(GYP)、單株有效穗數(PPP)、每穗總粒數(SP)、每穗實粒數(FGP)、千粒重(KGW)、播抽天數(HD)等性狀進行分析。

根據已有研究經驗，對抗旱指數(DI)、復合抗旱指標等進行了計算，抗旱指數定義見公式(1)。

上述定義中，在對照水平上，Xck為各品種的對照性狀值，XˉCK為其對照性狀平均值；在干旱脅迫處理且性狀值不全為0 的情況下，Xd為各品種脅迫處理性狀值，Xˉd為其脅迫處理性狀平均值；在干旱脅迫處理且性狀全為0的情況下，定義DI值為0。

進一步以梯度量化控水條件下的產量構成性狀和播抽天數及收獲指數的DI值作圖，計算圖中各DI點與橫軸構成的封閉圖形面積(TAUC)，視為各品種在梯度量化控水條件下產量等性狀對土壤水分條件變化響應的總效應，以Xij代替DI值，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別表示4個處理梯度，第i個品種的第j個性狀的TAUCij計算見公式(2)。

在此基礎上，計算各性狀TAUC值的5個多梯度多性狀復合抗旱指標產量及其結構指標(Y-PFK)、產量與抽穗延遲(Heading Date Delay)效應指標(Y-HDD)、產量與收獲指數指標(Y-HI)、綜合指標1(CI1)、綜合指標2(CI2)，計算公式分別為公式(3)～(7)。

對所計算評價指標進行歐氏距離、離差平方和法聚類分析，結合上述指標作圖，綜合比較參試品種的抗旱性和排序。

2 結果與分析

2.1 不同水分處理下的農藝性狀變化

6 個組合7 個性狀在4 種水分處理條件下的表現情況如表1，其中性狀變化最明顯的是每穗總粒數和每穗實粒數，其變幅分別在44.9～151.7 和3.4～115.1 之間；其次為單株籽粒產量、播抽天數、收獲指數、單株有效穗數，變幅分別在0.1～19.6、95.7～124.3 d、0.01～0.63、1.0～9.3之間；千粒重在5.1～26.6 g之間，也有一定幅度的變化。可以看出梯度量化控水處理對這7個性狀產生了明顯的影響，各性狀隨著土壤水分含量的變化而做出了不同的響應變化。

表1 6個組合7個性狀在4種水分梯度處理條件下的表現

2.2 多梯度水分處理對產量等性狀的影響

6 個試驗組合在4 種梯度處理下的6 個主要性狀表現具有一定的差異性。方差分析表明，不同處理水平對6 個主要性狀產生了極顯著的影響，這些性狀對水分處理均有極顯著的響應。在表2 中，梯度Ⅲ和IV下的單株籽粒產量僅3.6 g和1.4 g，極顯著低于梯度Ⅰ和Ⅱ下的16.0 g和13.6 g。對應的產量構成因素中，梯度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ下的單株有效穗數在6.1～7.4之間，無極顯著差異，但梯度Ⅳ處理下的平均單株有效穗數僅2.9個，極顯著低于其他處理；梯度Ⅰ和Ⅱ處理下的每穗實粒數雖無極顯著差異，但梯度Ⅲ、梯度IV 處理將每穗實粒數極顯著地降低至32.7 粒和15.4 粒；梯度Ⅱ的輕度干旱處理并沒顯著降低梯度Ⅰ下的千粒重，但是梯度Ⅲ和IV處理對千粒重具有極顯著的降低作用，由常規淹水栽培條件下的平均23.4 g降至18.6 g和12.8 g；這些結果表明不同的干旱脅迫梯度處理對產量性狀及其構成因素具有極顯著的影響作用。此外，收獲指數也由梯度Ⅰ和Ⅱ處理下的0.56和0.48降低至梯度Ⅲ和IV處理下的0.23和0.15，播抽天數在梯度Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ下無極顯著差異，但梯度IV的嚴重干旱脅迫卻極顯著地延遲了抽穗期。

表2 6個性狀在不同梯度處理水平上的表現

在梯度量化控水條件下，這6 個性狀在品種間也表現出了顯著差異，亦成為利用這些性狀進行品種間節水抗旱性評價的統計學依據。從表3 可以看出，千粒重和收獲指數在6個品種之間有顯著差異但未達到極顯著差異水平，其他4 個性狀在品種間均具有極顯著差異。6個品種的播抽天數在98.1～113.2 d之間，表明6 個品種抽穗性狀的干旱延遲效應存在極顯著差異；4 個梯度下的平均單株籽粒產量在5.3～11.6 g 之間，平均單株有效穗數和每穗實粒數分別在5.1～8.1、41.5～72.2 之間，這2 個性狀的差異是造成單株籽粒產量差異的主要原因，也說明梯度量化控水處理對品種的產量、有效穗數及每穗實粒數具有重要的影響作用。

表3 6個試驗組合的6個性狀差異

2.3 產量及其構成因素的抗旱指數

6個雜交稻組合的產量及其構成性狀在不同水分處理水平上的抗旱指數如圖1，不同組合的單株籽粒產量抗旱指數在梯度Ⅱ差異最大，變幅在0.67～1.83之間，其次差異較大的為梯度Ⅲ，變幅在0.02～0.21之間，而在梯度IV則僅為0.01～0.07的差異。從產量構成因素的抗旱指數來看，這種變化主要體現在單株有效穗數和每穗實粒數及千粒重對土壤水分含量變化的響應上，單株有效穗數的抗旱指數在梯度Ⅲ的變幅(0.51～1.10)和梯度IV 的變幅(0.10～0.48)都大于梯度Ⅱ的變幅(1.20～1.38)；每穗實粒數的抗旱指數在梯度Ⅱ、Ⅲ、IV 上的變幅均比較大，最大值和最小值分別相差1.11、0.42、0.28；千粒重的抗旱指數也在梯度Ⅱ、Ⅲ、IV上的變幅均比較大，最大值和最小值分別相差0.47、0.67、0.48。可見，由于產量構成因素抗旱指數在梯度Ⅱ、Ⅲ、IV上的明顯變化，使得單株籽粒產量抗旱指數也在這3 個梯度上呈現出明顯變化，表明了不同雜交稻組合的產量抗旱指數隨土壤水分含量變化而變化。

圖1 產量及其構成性狀在不同水分處理水平上的抗旱指數

2.4 播抽天數與收獲指數的抗旱指數

6 個試驗組合的播抽天數(HD)在梯度Ⅳ的變化幅度大于梯度Ⅱ和梯度Ⅲ，表明在梯度Ⅳ條件下組合間的播抽天數差異更明顯，抽穗延遲效應比梯度Ⅱ和梯度Ⅲ更顯著。收獲指數(HI)在梯度Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ都具有明顯差異，且隨著脅迫強度增大的而逐漸降低（圖2）。

圖2 播抽天數(HD)與收獲指數和(HI)的抗旱指數(DI)

2.5 5個綜合指標與組合的節水抗旱性

在圖1、圖2基礎上，計算圖中各DI點與橫軸構成的封閉圖形面積(TAUC)，視為各試驗組合產量和構成因素及水分利用效率的多梯度綜合抗旱性體現，綜合評價指標計算結果如圖3、圖4。指標CI1、CI2、Y-PFK對參試品種的區分效果明顯，更接近于田間實際經驗觀察結果。以5個指標對6個試驗品種的抗旱性進行系統聚類分析，結果如圖5，可以分為2 類，第1 類為‘雅優旱禾’、‘旱優737’、‘旱兩優8 號’；第2 類為‘荃優116’、‘荃9 優86’、‘旱優73’。綜合抗旱性比較為第1 類＞第2 類，6 個試驗品種的綜合抗旱性大小依次為：‘旱兩優8號’＞（‘雅優旱禾’＞‘旱優737’）＞（‘旱優73’＞‘荃優116’＞‘荃9優86’）。

圖3 產量性狀和HDD、HI的抗旱指數的總效應(TAUC)

圖4 5種綜合抗旱指標比較

圖5 以5個指標對6個試驗組合的系統聚類

3 討論與結論

近年來“節水抗旱稻”逐漸有了較大的生產面積，其育種和推廣應用研究日趨重要。節水抗旱稻的主要特征特性即為節水抗旱性，包含節水性和抗旱性，此為2 個性狀，僅抗旱性鑒定不能完全表征該類水稻的全部屬性。節水性鑒定相對簡單，只要測定出品種的水分利用效率(WUE)，便可以根據產量而計算出生產中消耗的水分總量，品種間進行比較即可獲悉節水多少，因此WUE可以作為衡量節水性的主要指標，而抗旱性則較為復雜，尚未有公認的統一評價性狀和指標。筆者認為，對于作物抗旱性的表型鑒定，基本離不開干旱脅迫處理的方式方法、表征抗旱特性的表型性狀及評價抗旱性大小的性狀指標，由于這3個方面的不統一，最后的評價結果往往不一致，尤其是干旱脅迫處理過程差異，往往使有些鑒定試驗結果難以重復，讓人們對抗旱性的認識產生諸多困惑。因此，筆者將從這3 個方面對本研究與前人研究的異同進行討論。

本研究中所采用的干旱脅迫處理方式與以往文獻有所不同。本研究以田間持水量作為土壤水分含量梯度劃分依據，采用了梯度量化控水試驗，對抗旱性鑒定過程中的土壤水分含量進行定量化控制，使其維持在100%、80%、60%和40%田間持水量的變化范圍，屬于水分定量條件下的抗旱性評價，后續所有評價指標計算均建立在此前提條件下。以往文獻報道中，對成株期抗旱性的研究，除崔靜宇等[9]在人工氣候室內利用稱重法精確控制75%和35%土壤相對含水量(RWC)外，大多采用了干旱脅迫和灌溉2種水分處理方式[9-27]，干旱脅迫處理基本無水分定量化處理過程，針對萌發期抗旱性的研究大多還采用了PEG模擬干旱脅迫[11-12,15]。基于筆者以往研究經驗，體現抗旱性的初級農藝性狀指標對產量抗旱性的影響作用往往因土壤水分含量的不確定變化而變化，因此，基于水分定量的量化控水試驗過程管理應該是抗旱性科學評價的前提。

本研究與以往文獻在表征抗旱特性的表型性狀采用方面具有差異。胡標林等[3]認為葉片相對含水量、單株分蘗數、穗實粒數、千粒重、株高、單株有效穗數等6 個性狀可作為全生育期抗旱鑒定指標性狀，王興榮等[16]采用了株高、分枝數、單株莢數、單株粒數、單株粒重、百粒重、生物產量等7 個農藝性狀，來長凱等[17]選擇了單株分蘗數、株高、著粒密度、單株有效穗數、單穗實粒數等5 個性狀，韓瑞宏等[18]以根長、根冠比、根長脅迫指數、地下生物量脅迫指數、根冠比脅迫指數、旱害指數、恢復指數7 項指標評價苜蓿的抗旱性，李忠旺等[19]篩選出了與棉花抗旱性密切相關的10個農藝性狀和產量指標，趙吉平等[20]將4 個農藝性狀指標轉換為2 個獨立綜合指標，崔靜宇等[9]以10 個玉米品種萌發期12項指標抗旱系數為基礎，將12項指標歸為四類，孫豐磊等[21]以16個棉花農藝性狀表型指標和生理生化指標對棉花的抗旱性進行綜合評價，王焱等[22]以苜蓿根長、芽長、發芽勢、發芽率、發芽指數、活力指數和根芽比等7個指標，張鞏亮等[13]以穗重、穗粒數、結實率等13 個性狀的抗旱系數為指標，王志恒等[15]以藜麥發芽率、發芽勢、長度和鮮重等8 個指標，熊雪等[12]以相對發芽勢、相對發芽率、相對胚根長、相對胚芽長、相對鮮質量及抗旱指數作為評價指標，趙巖等[14]以產量、穗數、穗粒數、千粒重和株高等5 個性狀。以上研究涉及性狀中既有農藝性狀也有生理性狀，本研究以產量性狀為核心目標性狀，放棄生理性狀指標以簡化評價指標，以單株生物學產量、單株籽粒產量、單株有效穗數、每穗總粒數、每穗實粒數、千粒重、播抽天數等育種選擇性狀進行評價，具有良好的育種應用潛力。

在抗旱性評價指標選擇和計算方面，本研究與以往文獻有明顯的差異性。自從蘭巨生等[8]在改進抗旱系數的基礎上提出了抗旱指數DRI后，胡福順[10]對DRI進行了改進，提出了DI算法，二者在數學計算上并沒有本質區別，只是DI中引入了對照品種為參照，通過與對照品種比較來確定供試品種的抗旱級別，綜合評價品種表現；鄭桂萍等[23]提出將“抗旱指數”拓寬為“綜合抗旱指數”，目的是針對評價作物產量和品質的綜合抗旱性指標；胡標林等[3]進行抗旱性鑒定和抗旱指標研究，計算了抗旱系數DC、敏感指數SI、干旱傷害指數ID、抗旱指數DI、綜合抗旱D值，指出抗旱指數是最合適的抗旱性直接評價方法；冀天會等[24]對小麥的抗旱系數、干旱敏感指數、抗旱指數和抗旱指數DI等抗旱鑒定產量指標進行了比較分析；王興榮等[16]采用抗旱指數與隸屬函數相結合的方法，綜合評估大豆種質的抗旱性；來長凱等[17]利用模糊隸屬函數法對對寧夏水稻材料的抗旱系數、抗旱指數、綜合抗旱能力值進行抗旱性定性分級評價；韓瑞宏等[18]通過隸屬函數分析法對苜蓿抗旱性進行綜合評價；李忠旺等[19]采用綜合抗旱系數(CDC)、綜合抗旱指數(CDI)、綜合隸屬函數值(CDM)、抗旱性綜合評價值(D)等4種綜合評價方法對76 份種質材料進行抗旱性評價；趙吉平等[20]通過主成分分析、隸屬函數分析等綜合評價小麥新種質的抗旱性；武仙山等[25]用主成分分析法將不同生理性狀集成為幾個相互獨立的綜合指標，但認為不能代替抗旱指數DRI；張軍等[26]以抗旱系數作為抗旱性衡量指標，利用主成分分析對其抗旱性進行評價，同時將綜合評價值（D值）與抗旱指數(DRI)進行相關性分析，認為兩種不同干旱脅迫下綜合評價值（D值）與抗旱指數均顯著相關；崔靜宇等[9]利用因子分析和主成分分析，選取4 個主成分將12 項指標進行歸類，以每個主成分的方差貢獻率作為權重，構造綜合評價指數F 綜；孫豐磊等[21]采用抗旱系數、抗旱指數、灰色關聯分析等相結合的方法，以16 個棉花農藝性狀表型指標和生理生化指標對棉花的抗旱性進行綜合評價；王焱等[22]采用相關性分析、隸屬函數、綜合抗旱系數、灰色關聯、逐步回歸和聚類分析相結合的方法，對苜蓿種質萌發期抗旱性進行綜合評價及抗旱指標篩選，其綜合抗旱系數算法同胡標林算法；張鞏亮等[13]采用主成分分析法及聚類分析等方法對寒地水稻種質資源進行抗旱性綜合評價；熊雪等[12]利用隸屬函數法對谷子種質萌發期的抗旱性進行綜合評價；趙巖等[14]以產量抗旱指數、產量抗旱系數、綜合抗旱指數、綜合抗旱系數等4 個指標為抗旱指標對品種進行了綜合評價；張文新等[11]利用GGE 雙標圖，以抗旱指數為評價目標，結合隸屬函數對供試品種的抗旱能力進行綜合評價。以上文獻，主要基于抗旱系數、抗旱指數、隸屬函數法、綜合抗旱D值等算法，也融入了主成分和因子分析、逐步回歸、聚類分析、GGE 雙標圖、神經網絡等方法，而本研究在抗旱指數基礎上，構建了一種新的多梯度多性狀綜合抗旱指標，與隸屬函數和綜合抗旱D值等算法完全不同。

隸屬函數值計算方法，是按某品種某一性狀的抗旱系數（或抗旱指數）與所有品種該性狀抗旱系數（或抗旱指數）最小值的差值，除以所有品種該性狀抗旱系數的最大值和最小值之差而得出。D值的算法是以各株系第i個性狀的DC值、其在所有參試株系中DC最大值和最小值，計算出該性狀的隸屬函數值μ(xi)，再利用DC值計算出各性狀在所有抗旱指標中的權重值ri，從而計算出各株系所有選擇性狀的μ(xi)與ri的乘積和，作為評價各株系綜合抗旱能力的D值。應梯度量化評價需要，本研究對抗旱指數有新的定義（見1.3部分），進一步以梯度量化控水條件下的產量構成性狀和播抽天數及收獲指數的DI值作圖，計算圖中各DI點與橫軸構成的封閉圖形面積(TAUC)，視為各品種在梯度量化控水條件下產量等性狀對土壤水分條件變化響應的總效應，再計算基于對數性質的各性狀TAUC值的5個多梯度多性狀復合抗旱指標產量及其結構指標(Y-PFK)、產量與抽穗延遲效應指標(Y-HDD)、產量與收獲指數指標(Y-HI)、綜合指標1(CI1)、綜合指標2(CI2)，獲得較好的評價效果。

本研究構建的包含產量及其構成因素、HDD和HI的多梯度多性狀綜合節水抗旱性量化評價指標：YPFK、Y-HDD、Y-HI、CI1、CI2，其生物學意義在于，YPFK指標體現了產量構成因素（單株有效穗數、每穗實粒數和千粒重）在單株籽粒產量形成方面的抗旱指數貢獻比例，是面向注重產量抗旱指數選擇的抗旱育種和評價應用指標。從結果分析圖1 可以看出，穗部性狀在水分變化中的變化幅度最大，該指標能夠綜合體現穗部性狀的變化，可以避免單一性狀抗旱指數選擇所造成的片面選擇效果。Y-HDD指標體現了抽穗延遲效應對單株籽粒產量抗旱指數的影響作用，品種的抗旱能力越強則抽穗延遲效應越小，該指標值越大。Y-HI指標體現了收獲指數的抗旱指數在干旱脅迫過程中的變化情況，其值越大則表示節水抗旱能力越強，干旱脅迫下的產量更高。CI1 指標體現了土壤水分梯度變化過程中產量構成因素、抽穗延遲效應、收獲指數對單株籽粒產量性狀的總體累加效應，3 個方面的效應同等重要，每個方面的效應增加都會影響總體評價結果。CI2指標體現了干旱脅迫造成的抽穗延遲效應和收獲指數變化相對于產量構成因素的作用大小，該值越大則表示延遲與收獲指數降低的累積效應相對于產量變化的貢獻率越高，抗旱育種改良時需要注意選擇干旱脅迫下的抽穗延遲效應小和收獲指數較高的品種。這5 個綜合指標的生物學意義比較抽象，還需要進一步的驗證和探討。本研究的目的就在于提煉出一種能夠綜合評價節水抗旱特性的性狀指標值，并進一步根據節水抗旱性大小對試驗品種進行排序。試驗結果顯示Y-PFK、CI1、CI2 這3 個指標差異大，應用效果好。這種多梯度多性狀綜合抗旱指標的構建和應用是本研究的創新點所在，文獻未曾報道和涉及。

筆者在前文中對籽粒水分利用效率(GWUE)和生物學水分利用效率(BWUE)進行了計算[28]，其計算基礎在于試驗過程中節水抗旱性精準鑒定試驗平臺詳細記錄了水分動態過程數據，而目前能做到試驗過程中水分定量的抗旱性鑒定尚比較少，原因在于該試驗平臺的建設運行和維護成本高，一般研究人員不具備該條件。缺少水分定量數據，WUE則無法計算，這為節水抗旱性鑒定工作帶來了不便，使得筆者倡導的精準量化鑒定體系的推廣應用受到明顯影響。為此，筆者嘗試引入易于觀察獲取的抽穗延遲效應(HDD)和收獲指數(HI)來替代WUE性狀，構建了Y-PFK、Y-HDD、Y-HI、CI1、CI2等5個多梯度多性狀復合抗旱指標。Y-PFK、CI1、CI2 這3 個指標對6 個節水抗旱稻組合的分辨能力更好，能夠將試驗組合的節水抗旱性進行有效區分（圖5）。可見這5 個新指標能夠以常規考種數據對品種的節水抗旱性進行評價，并達到良好的判別目標。因此本研究提出的5個新指標適用于梯度量化控水條件下節水抗旱稻的鑒定評價，結合聚類分析，可以對試驗品種進行分類判別。目前的不足之處在于不能對品種進行節水抗旱性的分級評價，不能像稻瘟病抗性鑒定一樣對品種賦予1、3、5、7、9級的抗性鑒定結果。后續若能在鑒定平臺上開展大量品種的梯度量化控水試驗，獲得足夠多的品種試驗數據，應用本研究提出的新指標并結合聚類分析，建立起品種節水抗旱性比較分級序列，則可以設立該性狀的分級值，最終可以進行性狀鑒定分級評價。

本研究構建的多梯度多性狀復合抗旱指標YPFK、CI1、CI2 適用于水稻節水抗旱性的綜合評價，是利用常規考種數據對雜交稻組合節水抗旱性綜合評價和排序的簡化指標，可以在節水抗旱稻選育方面進行應用。