遼寧省雜交粳稻穗部特征及其與產量的關系分析

摘" 要：以7個遼寧雜交粳稻組合和2個常規粳稻品種為試材，分析了遼寧雜交粳稻穗部特征及其與產量的關系。結果表明，遼寧雜交粳稻屬于中位優勢穗型。雜交組合和常規品種之間一次枝梗數、上部、下部和總一次枝梗粒數的差異顯著性表現不一。雜交組合的上部、中部、下部和總二次枝梗數及其粒數均大于常規品種，且二者之間上部和中部二次枝梗數以及上部二次枝梗粒數的差異達顯著水平。雜交組合的產量高于常規品種，但與高產常規品種之間的差異不顯著。回歸分析結果表明，一次枝梗數、下部二次枝梗數、上部一次枝梗粒數以及中部和總二次枝梗粒數對雜交組合的產量有重要影響。通過適當增加一次枝梗數和二次枝梗總粒數，減少下部二次枝梗數和中部二次枝梗粒數優化穗部性狀，有利于進一步發揮遼寧雜交粳稻的產量潛力。

關鍵詞：遼寧雜交粳稻；穗部特征；產量；回歸分析

中圖分類號：S511.035.1" " " " " " " " " " " " " 文獻標志碼：A文章編號：1673-6737（2025）02-0001-05

Panicle Characteristics and Its Relationship with Yield of the Northern Japonica Hybrid Rice in Liaoning Province

SHANG Wen-qi ， MA Xiu-fang* ， LV Gui-lan ， WANG Xian-ju ， LI Xiao-wan ，

PANG Xiu ， WANG Zheng

（Liaoning Rice Research Institute， Shenyang 110101， China）

Abstract： 7 northern japonica hybrid rice combinations and 2 conventional rice varieties were used as test materials to analyze the panicle characteristics and its relationship with yield of the northern japonica hybrid rice in Liaoning province. The results indicated that the northern hybrid japonica rice in Liaoning province belonged to the superior part of distribution of the secondary branch grains on the middle panicle. The significance of the difference varied in the upper， lower， and total grain number of the primary branch between the hybrid combinations and the conventional varieties， as well as the primary branch number. The upper， middle， lower， total secondary branch number and the grains on these branches of the hybrid combinations were greater than that of the conventional varieties， and the difference of the upper and middle secondary branch number， and the grain number of the upper secondary branches between them reached the significant level. The yield of the hybrid combinations was higher than that of the conventional varieties， but the difference between the hybrid combinations and the high yield conventional variety was no significant.The results of the regression analysis showed that the primary branch number， the lower secondary branch number， the grain number of the upper primary branches， the middle and total secondary branches had the important impact on the yield of the hybrid combinations. By appropriately increasing the primary branch number and the total grain number of the secondary branch number， and reducing the lower secondary branch number， and the grain number of middle secondary branches to optimize the panicle traits would be beneficial for further realizing the yield potential of the northern japonica hybrid rice in Liaoning province.

Key words： Northern japonica hybrid rice in Liaoning province; Panicle characteristics; Yield; Regression analysis

北方雜交粳稻利用亞種間雜種優勢選育而成，具有較高的增產潛力[1]。近年來，隨著常規粳稻育種水平的不斷提升，遼寧雜交粳稻的產量優勢日趨減小[2]，進一步優化穗部性狀，有利于充分發揮遼寧省雜交粳稻的產量潛力。遼寧省常規粳稻穗部枝梗性狀與穗重或產量密切相關[3-6]，雜交粳稻的相關研究側重于產量構成因素對最終產量的影響[7]，且穗部枝梗性狀與產量或產量構成因素之間關系的報道較少。房閔等[8]認為高產北方雜交粳稻組合產量結構優勢主要表現為有效穗數多、結實率高和生物產量大，這三項都與穗部二次枝梗數以及二次枝梗粒數等呈顯著正相關。朱春杰等[9]的研究表明，秈粳稻雜交后代具有較強的雜種優勢，可以實現穗部性狀的重新組合，且群體內多數株系穗型屬于下部優勢型。本試驗以雜交粳稻組合為試材，通過分析穗上、中、下部的枝梗特征及其與產量的關系，探討通過優化穗部枝梗性狀提高遼寧雜交粳稻產量的方法。

1" 材料和方法

1.1" 供試材料與設計

試驗于2018～2019年在遼寧省水稻研究所試驗基地進行，供試材料為7個雜交粳稻組合遼優166A397、遼優52A397、遼優166A787、遼優99A787、遼優166A2106、遼優9906和遼優5206，2個常規粳稻品種遼粳294和遼粳401。試驗田為中等肥力，常規田間管理。每年4月15日播種，5月20日插秧，單本移栽，株行距為13.3 cm×30.0 cm，2 m行長，50行區，隨機區組設計，三次重復。

1.2 測定項目與方法

參照顧俊榮的方法[10]，抽穗期每次重復每個小區取10穗，將每穗分為上、中、下共3個部位，調查穗上部一次枝梗數、上部一次枝梗粒數、中部一次枝梗數、中部一次枝梗粒數、下部一次枝梗數、下部一次枝梗粒數、上部二次枝梗數、上部二次枝梗粒數、中部二次枝梗數、中部二次枝梗粒數、下部二次枝梗數和下部二次枝梗粒數。收獲前每個小區選取長勢均勻的1 m2調查穗數，重復3次。收獲后取樣調查穗長、每穗實粒數、每穗秕粒數，計算結實率和千粒重，用該1 m2的全部實粒質量進行換算，獲得產量。

1.3 數據分析和統計

采用Microsoft Excel 2019進行數據統計和圖表繪制，采用IBM SPSS statistics 20.0軟件對數據進行統計分析。

2" 結果與分析

2.1 各品種/組合的穗部枝梗特征

由表1可知，雜交組合和常規品種之間一次枝梗數的差異顯著性表現不一。遼優166A2106等4個雜交組合的一次枝梗數顯著高于遼粳294，但只有遼優166A397 和遼優52A397的一次枝梗數高于遼粳401，且差異不顯著。雜交組合的上部、中部、下部和總二次枝梗數都大于常規品種，除下部二次枝梗數外，其余性狀的差異均達到顯著水平。除上部二次枝梗數外，所有雜交組合的一次枝梗數，中部、下部和總二次枝梗數均有顯著差異。與其他性狀相比，上部二次枝梗數在7個雜交組合之間和2個常規品種之間的差異均表現為不顯著，但在雜交組合和常規品種之間表現為顯著。

2.2 各品種/組合穗部枝梗粒數的特征

由表2可知，雜交組合和常規品種之間一次枝梗粒數的差異顯著性表現不一。所有雜交組合的上部一次枝梗粒數、下部二次枝梗粒數和二次枝梗總粒數均顯著大于遼粳294，僅部分組合的下部二次枝梗粒數和二次枝梗總粒數顯著大于遼粳401。部分雜交組合的下部一次枝梗粒數、一次枝梗總粒數和中部二次枝梗粒數顯著大于遼粳294或遼粳401。與其他性狀相比，上部二次枝梗粒數在7個雜交組合之間和2個常規品種之間的差異均表現為不顯著，但在雜交組合和常規品種之間表現為顯著。

2.3 各品種/組合的產量相關因素比較

由表3可知，雜交組合的穗長顯著大于常規品種，穗數顯著低于遼粳294，與遼粳401差異不顯著。除遼優52A397外，其余雜交組合的結實率顯著低于常規品種。遼優166A2106的千粒重顯著低于常規品種，其余雜交組合與常規品種之間的差異不顯著。遼優5206等5個雜交組合的產量顯著高于遼粳294，但所有雜交組合的產量與遼粳401均無顯著差異。

2.4" 雜交組合產量與穗部性狀的回歸分析

利用穗部枝梗性狀，建立了雜交組合產量（y）與一次枝梗數（x1）、上部二次枝梗數（x2）、中部二次枝梗數（x3）、下部二次枝梗數（x4）、二次枝梗總數（x5）、上部一次枝梗粒數（x6）、中部一次枝梗粒數（x7）、下部一次枝梗粒數（x8）和一次枝梗總粒數（x9）、上部二次枝梗粒數（x10）、中部二次枝梗粒數（x11）、下部二次枝梗粒數（x12）、二次枝梗總粒數（x13）的回歸模型，引入自變量的顯著性水平α=0.05，模型的方差分析結果以及回歸系數和顯著性如表4、表5所示。

由表4可知，回歸模型的F=3.587，顯著性P值為0.049，表明回歸方程顯著，模型擬合效果較好。

由表5可知，一次枝梗數、下部二次枝梗數、上部一次枝梗粒數以及中部和總二次枝梗粒數對雜交組合的產量有重要影響。一次枝梗數和二次枝梗總粒數為正向影響，下部二次枝梗數、上部一次枝梗粒數和中部二次枝梗粒數為負向影響。一次枝梗數和下部二次枝梗數影響較大，其余性狀影響較小。該線性組合能解釋產量86.9%的總變異。雜交組合產量關于13個穗部性狀的回歸方程為：

=561.296+171.012x1-94.322x2-2.706x3-193.063

x4+89.863x5-63.877x6+2.486x7+10.197x8-12.453x9-

7.013x10-44.022x11+0.153x12+19.720x13 r=0.932，

決定系數R2=0.869，F值為3.587。

3" 結論與討論

水稻穗型與產量構成因素的關系十分密切，Sasahara等[11]根據二次枝梗及其上著生穎花在穗軸上集中分布的情況，將水稻穗型分為上位優勢、偏上位優勢、中位優勢、偏下位優勢和下位優勢等5種類型，并認為中位、偏上位或上位優勢穗型有利于灌漿結實。徐正進等[12]指出，選育二次枝梗籽粒主要分布于穗軸上部的直立穗型品種，有助于提高結實性。本研究表明，遼寧雜交粳稻屬于中位優勢穗型，且上部二次枝梗數和上部二次枝梗粒數顯著大于常規品種，與寒地超高產水稻品種的穗型類似[13]，符合高產水稻優勢穗型的要求。

枝梗性狀是水稻穗部性狀的重要構成因素。靳德明等[14]認為，二次枝梗數多是雜交秈稻形成大穗的基礎。葉新福等[15]的研究發現，一次枝梗數/二次枝梗數比例高的大穗型雜交秈稻組合易形成高產。本研究表明，除上部一次枝梗粒數外，僅部分雜交組合的一次枝梗數、下部和總一次枝梗粒數顯著大于遼粳294，而遼粳401除一次枝粳數顯著高于遼優5206外，其余所有一次枝梗性狀與雜交組合均無顯著差異。回歸分析結果表明，一次枝梗數和上部一次枝梗粒數對產量有重要影響。因此，遼寧雜交粳稻的穗型優化需要注重一次枝梗的選擇，這與徐正進提出的通過秈粳雜交改良北方粳稻一次枝梗數上限低、增產潛力有限的觀點相符[16]。

與品種間雜交稻相比，亞種間雜交稻具有更大的大穗優勢[17]。龔金龍等[18]對大穗型雜交粳稻的研究表明，隨著每穗粒數的增加，大穗型雜交粳稻的產量不斷增加。每穗粒數的提高由中等穗型到偏大穗型，主要依靠一次枝梗的貢獻，而由偏大穗型到大穗型、特大穗型和超大穗型，則主要依靠二次枝梗的貢獻。本研究結果表明，二次枝梗總粒數對遼寧雜交粳稻的產量有顯著正向影響，但下部二次枝梗數和中部二次枝梗粒數對產量有顯著負向影響。在穗型優化方面要注意減少下部二次枝梗數和中部二次枝梗粒數，這可能與穗中下部二次枝梗籽粒結實率或粒重普遍較低有關[19]。除枝梗性狀之外，水稻產量還受穗數和著粒密度等其他多種因素[20-21]的影響，優化穗部性狀組配，合理調節產量結構組成，將最終有利于實現超高產。

參考文獻：

[1] 楊振玉，張忠旭，羅治華，等.雜交水稻“秈粳架橋”骨干親本的培育與雜種優勢生態群的利用[J].雜交水稻，2010（S1）：64-67.

[2] 宮殿凱，于廣星，代貴金，等.北方常規粳稻與雜交粳稻苗期根系性狀差異與產量間關系[J].中國稻米，2018，24（5）：86-88.

[3] 王海澤，何廣生，程效義，等.東北三省不同年代水稻產量及性狀的比較研究[J].吉林農業科學，2013，38（6）：1-5.

[4] 趙子成，李紅宇，魏玉光，等.黑龍江不同產量類型水稻品種穗部性狀的比較研究[J].黑龍江八一農墾大學學報，2014，26（5）：5-9，43.

[5] 于艷敏，武洪濤，張書利，等.超級稻新品種‘松粳15’穗部性狀與產量的關系[J].農學學報，2015，5（9）：1-6.

[6] 李紅宇，鄭桂萍，劉夢紅，等.北方粳稻穗重指數及其與產量品質關系的研究[J].華北農學報，2016，31（1）：175-181.

[7] 陳盈，王福全，孫世光，等.遼寧雜交粳稻產量表現及其與產量構成因子的相關性[J].雜交水稻，2022，37（5）：115-118.

[8] 房閔，唐亮，潘宇婷，等.遼寧雜交粳稻產量結構和穗部性狀的特征分析[J].北方水稻，2011，41（3）：5-7，11.

[9] 朱春杰，徐海，郭艷華，等.秈粳稻雜交后代穗部性狀變異及其相互關系研究[J].沈陽農業大學學報，2007（4）：457-461.

[10] 顧俊榮，韓立宇，董明輝，等.不同穗型粳稻干物質運轉與穎花形成及籽粒灌漿結實的差異研究[J].揚州大學學報（農業與生命科學版），2017，38（4）：68-73，88.

[11] T. Sasahara， K. Kenichi， K. Kambayashi.Studies on structure and function of the rice ear ： IV. Classification of ear type by number of grain on the secondary rachis-branch[J].Japanese Journal of Crop Science，1982，51（1）：26-34.

[12] 徐正進，陳溫福，張龍步，等.水稻不同穗型群體冠層光分布的比較研究[J].中國農業科學，1990，23（4）：10-16.

[13] 李榮田，崔成煥，秋太權.水稻穗型構成性狀對肥力反應的品種間差異[J].東北農業大學學報，1996，27（4）：335-340.

[14] 靳德明，王維金，藍盛銀，等.培矮64s/E32產量構成因素和穗部性狀的雜種優勢及相關分析[J].華中農業大學學報，2001（6）：516-521.

[15] 葉新福，蔣家煥，盧禮斌，等.大穗型雜交水稻穗部性狀及其影響[J].中國農學通報，2004（6）：120-122，139.

[16] 徐正進，林晗，馬殿榮，等.北方粳稻穗型改良理論與技術研究及應用[J].沈陽農業大學學報，2012，43（6）：650-659.

[17] 彭春瑞，涂田華，董秋洪.亞種間雜交稻空、秕粒率的初步研究[J].江西農業學報，1995（1）：7-10.

[18] 龔金龍，胡雅杰，龍厚元，等.大穗型雜交粳稻產量構成因素協同特征及穗部性狀[J].中國農業科學，2012，45（11）：2147-2158.

[19] 徐正進，陳溫福，張龍步，等.水稻直立穗性狀的遺傳與其它性狀的關系[J].沈陽農業大學學報，1995，26（1）：1-7.

[20] 王昌華，徐正進，張燕之，等.遼寧省部分中熟水稻品種穗部性狀與結實特性分析[J].北方水稻，2007（1）：32-34.

[21] 孫占慧，張樹林，徐正進.遼寧省水稻產量構成因子的相關分析[J].沈陽農業大學學報，2003（1）：8-11.