貴州低海拔區(qū)域不同型雜交水稻品種綜合評(píng)價(jià)

中國作為水稻生產(chǎn)與消費(fèi)大國，粘稻種植面積占全國水稻總面積的 70% 以上，尤其在低海拔地區(qū)，燦型雜交水稻因其產(chǎn)量高與適應(yīng)性廣的特點(diǎn)，成為區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心作物[1。貴州省作為我國西南高原稻作區(qū)的重要組成部分，其復(fù)雜的地形地貌與多樣化的氣候條件對(duì)水稻品種的適應(yīng)性提出了特殊要求。低海拔區(qū)域（ 200～700m ）作為貴州省水稻主產(chǎn)區(qū)之一，具有熱量資源豐富、生育期相對(duì)較短的特點(diǎn)，但高溫脅迫和病蟲害瀕發(fā)等問題制約了水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

近年來，隨著粘型雜交水稻品種的推廣，其高產(chǎn)潛力與抗逆性成為研究熱點(diǎn)，然而不同品種在低海拔區(qū)域的表現(xiàn)差異顯著，亟需系統(tǒng)評(píng)價(jià)其農(nóng)藝性狀與適應(yīng)性關(guān)系，為品種選育與生產(chǎn)布局提供科學(xué)依據(jù)。基于多性狀綜合評(píng)價(jià)的作物品種篩選研究廣泛用于多種作物，如陳越等[2對(duì)云南的881份水稻種質(zhì)材料12個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出的鳳儀白谷（保山市）陸引46號(hào)（普洱市）及白霉谷（臨滄市）可為水稻育種提供優(yōu)良的親本或中間材料。王淑君等[3對(duì)17個(gè)玉米品種的13個(gè)性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出了K281-2H、冀雜谷10號(hào)和朝谷36等3個(gè)產(chǎn)量較高、性能優(yōu)良、綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)異的谷子新品種。Wang等[4對(duì)27份燕麥品種的10個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出了甜燕1號(hào)、福燕1號(hào)、魁北克等6個(gè)品種適合在酒泉地區(qū)推廣種植。盧平等[5對(duì)貴州省的34份地方大豆品種資源主要農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出了黃皮豆、六月忙、早豆子（獨(dú)山）杏山白水豆、早熟豆、青皮豆（沿河）6份種質(zhì)可作為高蛋白優(yōu)異資源，供高蛋白大豆新品種選育使用。洪葉等l對(duì)37個(gè)小麥品種的農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，篩選出了揚(yáng)輻麥17、揚(yáng)江麥1820、揚(yáng)麥23、揚(yáng)麥34、揚(yáng)麥35、揚(yáng)麥39、揚(yáng)麥43、揚(yáng)麥45、鎮(zhèn)麥15、鎮(zhèn)麥18、蘇麥288可在揚(yáng)州沿江地區(qū)進(jìn)一步推廣種植。

本研究以貴州銅仁區(qū)域主推的91份粘型雜交水稻品種為研究對(duì)象，系統(tǒng)解析其生育期、株高、穗部性狀及產(chǎn)量等表型參數(shù)的多樣性，并基于主成分分析與聚類分析構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型，以期篩選出適應(yīng)本地生態(tài)條件的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)品種。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地位于貴州省銅仁市碧江區(qū)壩黃鎮(zhèn)坪茶村銅仁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地一 27^°42^′45^′′N，109^°2^′58^′′E） ，該地海拔 285m ，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，四季分明、雨熱同期，年平均氣溫 16～18^°C ，無霜期280～300d，年降水量1100～1300mm ，試驗(yàn)地地勢平坦，土壤肥沃，排灌方便。

1.2試驗(yàn)材料試驗(yàn)材料為銅仁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院在當(dāng)?shù)厥袌黾般~仁市種子管理站收集的91份燦型雜交水稻品種，均是在貴州地區(qū)推廣的品種，對(duì)照為F優(yōu)498，品種名稱見表1。

1.3試驗(yàn)方法試驗(yàn)于2024年在銅仁市農(nóng)業(yè)科學(xué)院壩黃試驗(yàn)基地進(jìn)行，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每個(gè)小區(qū)面積 40m² ，行株距為 33cm×18cm 。所有品種移栽于相鄰的大田內(nèi)，肥水管理和病蟲害防治措施一致，同當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)大田。性狀調(diào)查記載嚴(yán)格按照《水稻種質(zhì)資源描述規(guī)范》要求進(jìn)行，主要調(diào)查生育期、株高、穗長、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、產(chǎn)量等性狀。

1.4數(shù)據(jù)處理 用Excel2021對(duì)農(nóng)藝性狀進(jìn)行整理匯總，用IBMSPSSStatistics22軟件進(jìn)行差異性分析和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理，用Origin2024軟件進(jìn)行相關(guān)性分析、主成分分析和聚類分析。

表1供試粘型雜交水稻品種名稱

2 結(jié)果與分析

2.1農(nóng)藝性狀分析對(duì)供試粘型雜交水稻農(nóng)藝性狀進(jìn)行差異分析，結(jié)果如表2所示，91份粘稻雜交水稻品種資源的農(nóng)藝性狀變異系數(shù)在 1.99%～17.69% 之間。其中，變異系數(shù)最大的是有效穗數(shù)，變異范圍為 8.53～18.86 萬穗 /667m² ，鵬優(yōu)6377和華浙優(yōu)281最高，成優(yōu)4001最低；其次是每穗實(shí)粒數(shù)和產(chǎn)量，分別為 17.60%.17.50% ，每穗實(shí)粒數(shù)變異范圍為127.3～305.6 粒，壯香優(yōu)白金5號(hào)最高，J香優(yōu)168最低；產(chǎn)量變異范圍為 336.1～770.3kg/667m² ，晶兩優(yōu)1206最高，廣8優(yōu)35最低；變異系數(shù)較小的是生育期和結(jié)實(shí)率，供試品種生育期在 125～138d 之間，結(jié)實(shí)率在 86.88%～99.37% 之間；變異系數(shù)的順序整體表現(xiàn)為：生育期 lt; 結(jié)實(shí)率 ∠ 株高 ? 穗長 ∠ 千粒重 lt; 每穗粒數(shù) lt; 產(chǎn)量 lt; 每穗實(shí)粒數(shù) lt; 有效穗數(shù)，以上結(jié)果表明，不同粘型水稻品種的有效穗數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、產(chǎn)量的遺傳差異較大，生育期、結(jié)實(shí)率的多樣性較低。

2.2相關(guān)性分析為了揭示各農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性，對(duì)91份燦型雜交水稻品種的農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如圖1所示。生育期與株高、穗長、產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；株高與有效穗數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，與千粒重呈顯著正相關(guān)；穗長與千粒重呈極顯著正相關(guān)，與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)；有效穗數(shù)與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與結(jié)實(shí)率呈顯著正相關(guān)，與千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān);每穗粒數(shù)與結(jié)實(shí)率、產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)；每穗實(shí)粒數(shù)與結(jié)實(shí)率、產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)，與千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)；結(jié)實(shí)率與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)。測定的91份供試品種資源的9個(gè)農(nóng)藝性狀間存在著復(fù)雜的相關(guān)性，說明各農(nóng)藝性狀存在著不同的交叉和重疊現(xiàn)象，為了系統(tǒng)全面地評(píng)價(jià)各供試粘型雜交水稻品種資源，需消除單一指標(biāo)評(píng)價(jià)的局限性。

表291份燦型雜交水稻農(nóng)藝性狀差異性分析

**分別表示在0.05、0.01水平上存在顯著、極顯著相關(guān)性

圖191份燦型雜交水稻農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析

2.3主成分分析利用主成分分析對(duì)91份燦型雜交水稻品種的9個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行分析，結(jié)果如表3所示。以特征值大于1為標(biāo)準(zhǔn)，篩選了4個(gè)主成分，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá) 80.51% ，表明這4個(gè)主成分可反映出91份粘型雜交水稻農(nóng)藝性狀的大部分遺傳內(nèi)容，是農(nóng)藝性狀的重要組成部分。主成分1的特征值為2.85，貢獻(xiàn)率為 31.62% ，載荷較大的有每穗實(shí)粒數(shù)、每穗粒數(shù)和產(chǎn)量；主成分2的特征值為1.87，貢獻(xiàn)率為 20.79% ，載荷較大的有千粒重、穗長、株高；主成分3的特征值為1.49，貢獻(xiàn)率為16.50% ，載荷較大的為有效穗數(shù)、產(chǎn)量；主成分4的特征值為1.04，貢獻(xiàn)率為 11.60% ，載荷較大的是生育期。

表391份燦型雜交水稻農(nóng)藝性狀主成分分析

2.4聚類分析將各性狀數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后采用離差平方和法對(duì)91份粘型雜交水稻品種進(jìn)行聚類分析，當(dāng)歐氏距離為18時(shí)可將91份品種資源分成4個(gè)類群，結(jié)果如表4和圖2所示。第I類群聚集了10份品種資源，占供試品種資源的 10.99% ，該類群的株高（ 130.19cm ）每穗粒數(shù)（238.74粒）每穗實(shí)粒數(shù)（232.77粒）平均值均高于其他類群，有效穗數(shù)（10.98萬穗 /667m² ）平均值低于其他類群；第Ⅱ類群聚集了21份品種資源，占供試品種資源的23.08% ，該類群生育期（132.95d）穗長（ 26.37cm ）有效穗數(shù)（16.15萬穗 /667m² ）結(jié)實(shí)率（ 97.68% ）、產(chǎn)量（ 660.33kg/667m² ）平均值均高于其他類群，千粒重（ 23.72g ）平均值低于其他類群;第Ⅱ類群聚集了17份品種資源，占供試品種資源的 18.68% ，該類群生育期（128.18d）株高（ 119.36cm ）穗長（ 24.69cm ）平均值均低于其他類群，總體表現(xiàn)較差；第V類群聚集了43份品種資源，該類群千粒重（ 27.93g ）平均值高于其他類群，每穗粒數(shù)（167.47粒）每穗實(shí)粒數(shù)（159.50粒）結(jié)實(shí)率（ 95.21% ）產(chǎn)量 498.70kg/667m² ）平均值均低于其他類群。

表4各類群性狀平均值統(tǒng)計(jì)

2.5綜合評(píng)價(jià)綜合評(píng)價(jià)參照馮瑩瑩等的方法。通過主成分分析可知，前4個(gè)主成分的特征值均大于1，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá) 80.51% ，概括了供試燦型雜交水稻的大部分原始信息，利用主成分分析入選的特征向量和特征值來構(gòu)建各主成分得分函數(shù)Fn（ n=1，2，3，4） 如式1～4。式中 F₁～F₄ 為對(duì)應(yīng)主成分得分， X₁～X₉ 分別表示各燦型雜交水稻的生育期、株高、穗長、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、產(chǎn)量等性狀標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)

隆兩優(yōu)黃莉占一蜀優(yōu)975雙優(yōu)573 瀘優(yōu)2816內(nèi)香優(yōu)6231- 武優(yōu)6號(hào)- 渝香203- 眾 友優(yōu)788 中浙優(yōu)10號(hào)宜香優(yōu)62- 宜香優(yōu)819- 成優(yōu)14 √ A 天泰優(yōu)808 公 荃9優(yōu)801 德優(yōu)3301 川谷優(yōu)1378宜香優(yōu)800- IV 一川種優(yōu)3877兆優(yōu)5455-內(nèi)6優(yōu)6368- 馨優(yōu)399 丁香優(yōu)168荃優(yōu)527 【J 桃湘優(yōu)莉晶宜香優(yōu)2115- 和兩優(yōu)晶絲宜優(yōu)2108-

花香優(yōu)1618 -廣8優(yōu)35色香優(yōu)莉絲

六福優(yōu)977-

華浙優(yōu)1號(hào) 蓉優(yōu)396 -中優(yōu)295友香優(yōu)53

M兩優(yōu)152- 0 C 記 0 s 0 山 壯香優(yōu)白金5號(hào)雙優(yōu)505 一壯香優(yōu)白金6號(hào)中優(yōu)808泰優(yōu)808-I 一宜香2866M兩優(yōu)727- IⅢI 神9優(yōu)28天優(yōu)1177- 一中優(yōu)158鵬優(yōu)6377-A 野香優(yōu)9901百香優(yōu)1022- 荃優(yōu)822野香優(yōu)959 一中9優(yōu)02野香優(yōu)油絲一 II 一成優(yōu)4民優(yōu)93- 華浙 尤4001泰優(yōu)390- 1 華浙 折優(yōu)281香兩優(yōu)875 店 E 一晶兩優(yōu)1206宜香優(yōu)1108 理 斤優(yōu)210香兩優(yōu)貴福 m ￡ 優(yōu)312 晶兩優(yōu)7818海臨 伍兩優(yōu)8549-荃 中 城 足 168 （CK） 告

據(jù)。利用4個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率計(jì)算各主成分的權(quán)重，得出綜合得分F的函數(shù)如式5所示，計(jì)算各供試粘型雜交水稻的綜合得分，分值越高說明該水稻品種的綜合性狀越好。式 1：F₁=0.15X₁-0.13X₂+ 0.12X₃+0.32X₄+0.84X₅+0.88X₆+0.66X₇-0.37X₈+0.80X ；H 0.23X₆-0.08X₇+0.64X₈+0.02X₉ ；式 3：F₃=0.37X₁- 0.16X₂+0.39X₃+0.53X₄-0.46X₅-0.40X₆+0.28X₇+0.42X₈+ 0.52X₉ ；式 4：F₄=0.55X₁+0.40X₂-0.02X₃+0.35X₄+0.03X₅- 0.03X₆-0.5X₇-0.460X₈+0.02X₉ ；式 5：F=0.3162F₁+ 0.2079F₂+0.1650F₃+0.1160F₄c （2號(hào)

如表5所示，從指標(biāo) F₁ 來看，壯香優(yōu)白金5號(hào)分值最大（9.64），J香優(yōu)168分值最小（-5.99），說明壯香優(yōu)白金5號(hào)在指標(biāo) F₁ 上的綜合性狀最好，J香優(yōu)168最差；從指標(biāo) F₂ 來看，中優(yōu)808分值最高（3.57），鵬優(yōu)6377分值最低（-6.51），說明中優(yōu)808在指標(biāo) F₂ 上的綜合性狀最好，鵬優(yōu)6377最差；從指標(biāo) F₃ 來看，香兩優(yōu)貴福占分值最高（2.85），色香優(yōu)莉絲分值最低（-3.44），說明香兩優(yōu)貴福占在指標(biāo) F₃ 上的綜合性狀最好，色香優(yōu)莉絲最差；從指標(biāo) F₄ 來看，中優(yōu)295分值最高（3.11），M兩優(yōu)727分值最低（-3.12），說明中優(yōu)295在指標(biāo) F₄ 上的綜合性狀最好，M兩優(yōu)727最差。從綜合得分情況可看出，91份供試粘型雜交水稻品種的綜合性狀表現(xiàn)差異明顯，得分在 -2.33～3.72 之間，綜合得分排名前十的品種分別是壯香優(yōu)白金5號(hào)、旌優(yōu)312、瑋兩優(yōu)鈺占、奧富優(yōu)287、晶兩優(yōu)7818、宜香優(yōu)2118、壯香優(yōu)白金6號(hào)、華浙優(yōu)281、晶兩優(yōu)1206、華浙優(yōu)210。

3 結(jié)論與討論

本研究通過對(duì)貴州省銅仁市低海拔區(qū)域91份燦型雜交水稻品種的農(nóng)藝性狀進(jìn)行系統(tǒng)性分析，揭示了品種間表型性狀的遺傳多樣性及其對(duì)產(chǎn)量形成的貢獻(xiàn)機(jī)制，為區(qū)域水稻品種選育與生產(chǎn)布局提供了重要依據(jù)。結(jié)果顯示，供試品種的農(nóng)藝性狀變異系數(shù)范圍為 1.99%～17.69% ，有效穗數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)是品種間差異的主要來源，而生育期與結(jié)實(shí)率相對(duì)穩(wěn)定，這與李歡等[8]、吳建偉等[研究結(jié)果基本一致。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，產(chǎn)量與有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)和結(jié)實(shí)率呈極顯著正相關(guān)，千粒重與有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)，表明高產(chǎn)粘稻品種更依賴穗粒數(shù)的協(xié)同提升，而非單一粒重的增加，這與Li等[]、練進(jìn)旺[1]的結(jié)果一致。主成分分析以特征值大于1為標(biāo)準(zhǔn)，篩選了4個(gè)主成分，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá) 80.51% ，主成分1中的每穗粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)和產(chǎn)量載荷較高，表明穗粒特性是品種綜合表現(xiàn)的核心指標(biāo)；主成分4生育期因子的貢獻(xiàn)率較低（ 11.60% ），可能與貴州低海拔地區(qū)光溫資源穩(wěn)定有關(guān)，但極端氣候事件對(duì)生育期的影響仍需長期監(jiān)測。采用離差平方和法對(duì)91份粘型雜交水稻品種進(jìn)行聚類分析，當(dāng)歐氏距離為18時(shí)可將91份品種資源分成4個(gè)類群，第I類群具有大穗型特征（每穗粒數(shù)238.74粒），但有效穗數(shù)不足，在高溫脅迫下易受結(jié)實(shí)率波動(dòng)影響，需結(jié)合抗逆性篩選進(jìn)一步優(yōu)化;第Ⅱ類群具有生育期長、有效穗多、產(chǎn)量高的特點(diǎn)，與張世璽等[12在粳雜交稻研究中提出的“穗數(shù)型”高產(chǎn)模式一致；第V類群千粒重突出 27.93g ），但穗粒數(shù)較低，適宜作為優(yōu)質(zhì)米育種的基礎(chǔ)材料。綜合得分排名前十的品種為壯香優(yōu)白金5號(hào)、旌優(yōu)312、瑋兩優(yōu)鈺占、奧富優(yōu)287、晶兩優(yōu)7818、宜香優(yōu)2118、壯香優(yōu)白金6號(hào)、華浙優(yōu)281、晶兩優(yōu)1206、華浙優(yōu)210，在穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及產(chǎn)量上表現(xiàn)突出，其中壯香優(yōu)白金5號(hào)在 F₁ 主成分中得分最高（9.64），表明其穗粒協(xié)同優(yōu)化特征顯著，這10份水稻品種可作為貴州低海拔區(qū)域主推品種。

表591份粘型雜交水稻綜合得分

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（收稿日期：2025-06-09）