黑龍江省第二積溫帶水稻新品種產(chǎn)量穩(wěn)定性分析

劉晴 劉宇強(qiáng) 高世偉 聶守軍 劉立超 門龍楠 魏中華 謝樹鵬

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院，黑龍江綏化152052）

黑龍江省第二積溫帶水稻新品種產(chǎn)量穩(wěn)定性分析

劉晴 劉宇強(qiáng) 高世偉 聶守軍 劉立超 門龍楠 魏中華 謝樹鵬

（黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院，黑龍江綏化152052）

以黑龍江省第二積溫帶2014年審定的10個(gè)水稻新品種為材料，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，分析了黑龍江省第二季溫帶水稻新品種產(chǎn)量的穩(wěn)定性。結(jié)果表明，供試的10個(gè)品種中，綏粳16的產(chǎn)量受環(huán)境影響較小，穩(wěn)產(chǎn)性好；龍粳42的產(chǎn)量受環(huán)境影響較大，產(chǎn)量不穩(wěn)定，但在適宜的條件下能夠獲得高產(chǎn)；參試品種在4個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)的表現(xiàn)有很大區(qū)別，不同品種在延壽縣的表現(xiàn)較好，在方正縣的產(chǎn)量差異較大，但是在適宜條件下能獲得高產(chǎn)。參試的10個(gè)品種中有7個(gè)品種其親本來自2個(gè)骨干親本綏粳3號(hào)、綏粳4號(hào)，形成2條主干系，由這2大干系參與育成或者衍生出的水稻品種占了供試品種的70%，這7個(gè)品種穩(wěn)產(chǎn)性表現(xiàn)較好。

水稻；產(chǎn)量；穩(wěn)產(chǎn)性；系譜分析

黑龍江省地勢(shì)平坦、土壤肥沃、氣候條件好、機(jī)械化程度高等多方面因素都具備糧食生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)保證我國(guó)糧食安全起著重要作用。第二積溫帶是黑龍江省優(yōu)質(zhì)水稻主產(chǎn)區(qū)，經(jīng)過歷代水稻育種工作者的不懈努力，取得了顯著成績(jī)，同時(shí)也暴露出了許多問題，如品種存在“多、亂、雜”現(xiàn)象，部分品種在受到特殊氣候或極端天氣影響下容易造成大幅度減產(chǎn)甚至絕產(chǎn)，品種的綜合性狀和穩(wěn)定性比較差。水稻品種的穩(wěn)定性一般表現(xiàn)在該品種通過自我調(diào)節(jié)其遺傳型或者表現(xiàn)型的狀態(tài)，以適應(yīng)變動(dòng)的環(huán)境，進(jìn)而使其生長(zhǎng)發(fā)育和主要性狀都能夠保持相對(duì)穩(wěn)定的能力。某一品種在某一環(huán)境條件下所表現(xiàn)出來的產(chǎn)量、品質(zhì)可以分解為品種主效應(yīng)、環(huán)境主效應(yīng)以及該品種在該環(huán)境下所表現(xiàn)出來的品種與環(huán)境的交互作用。為繼續(xù)發(fā)揮黑龍江省在糧食生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)，保證我國(guó)糧食安全，在提高水稻產(chǎn)量的前提下，確保水稻品種穩(wěn)產(chǎn)已經(jīng)成為當(dāng)前育種工作的重要研究方向。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

以黑龍江省第二積溫帶通過黑龍江省審定的10個(gè)水稻新品種為材料（表1）。試驗(yàn)地點(diǎn)選擇黑龍江省第二積溫帶4個(gè)水稻主要種植區(qū)域：綏化市北林區(qū)、綏化市慶安縣、哈爾濱市方正縣、哈爾濱市延壽縣（表2）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

4月10日浸種，4月15日播種，每m2播種量250 g，采用開閉式保溫旱育苗，5月20日移栽。每hm2施用尿素200 kg（含N約46%）、磷酸二銨120 kg（含N 18%、含P2O546%）、硫酸鉀75 kg（含K2O 33%）。氮肥分為底肥、分蘗肥、穗肥和粒肥，施用比例為3∶3∶3∶1；磷肥全部作為底肥；鉀肥按照底肥和分蘗肥6∶4的比例分2次施入。在4個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中，10個(gè)供試品種分別采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積15 m2，6 m行長(zhǎng)，10行區(qū)，3次重復(fù)。人工插秧，插秧規(guī)格為30.0 cm×13.3 cm，每叢3苗。田間管理同大田生產(chǎn)。

表1 供試水稻品種

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

水稻成熟以后，進(jìn)行相關(guān)性狀調(diào)查，每個(gè)處理每次重復(fù)按照“品”字型取3點(diǎn)，每點(diǎn)單叢收獲，連續(xù)收獲10叢，收獲的材料進(jìn)行室內(nèi)考種，其余材料按小區(qū)單獨(dú)收獲晾干，最后脫粒測(cè)產(chǎn)。其中，田間調(diào)查測(cè)定包括株高、穗長(zhǎng)、劍葉長(zhǎng)、劍葉寬、倒2葉長(zhǎng)、倒3葉寬、每叢穗數(shù)、實(shí)收產(chǎn)量；室內(nèi)考種包括穗粒數(shù)、千粒重。

表2 試驗(yàn)地點(diǎn)土壤基礎(chǔ)肥力

表3 小區(qū)產(chǎn)量試驗(yàn)數(shù)據(jù)AMMI分析結(jié)果

表4 參試品種產(chǎn)量、離差、品種及地點(diǎn)交互作用乘積值

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量穩(wěn)定性分析

從表3可以看出，參試品種、供試地點(diǎn)、參試品種與供試地點(diǎn)之間的互作F值都達(dá)到了顯著水平，表中的PCA1和PCA2分別為第1交互作用和第2交互作用乘積項(xiàng)分別占總交互作用平方和，第1交互作用乘積值PCA1的F值達(dá)到了極顯著水平，因此，只分析PCA1的數(shù)值就可以看出某一參試品種在某一供試地點(diǎn)的穩(wěn)定性表現(xiàn)。

從表4可以看出，參試的10個(gè)品種中，綏粳16 PCA1絕對(duì)值最小，表明該品種的產(chǎn)量在不同環(huán)境下比較穩(wěn)定；龍粳42、興盛1號(hào)、東富103、苗稻2號(hào)、北稻6號(hào)的PCA1為正值，分別為10.6、10.5、4.0、10.5，其中龍粳42的PCA1正值最大，表明該品種產(chǎn)量受環(huán)境影響較大，產(chǎn)量不穩(wěn)定，但是在適宜條件下可能獲得高產(chǎn)。

結(jié)合表4和表5可以看出，在4個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)中各參試品種表現(xiàn)存在較大區(qū)別：延壽縣PCA1的絕對(duì)值接近于0，即在4個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)中，品種在延壽縣的適應(yīng)性最好，供試品種中綏粳18在延壽縣產(chǎn)量最高，達(dá)到8 878.4 kg/hm2，表明綏粳18在延壽縣種植，有獲得高產(chǎn)的潛力。在4個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)中方正縣PCA1正值最大，表明不同品種在方正縣種植產(chǎn)量差異較大，但是在適宜條件下能獲得高產(chǎn)。龍粳42在方正縣模擬產(chǎn)量最高，達(dá)到8 965.3 kg/hm2，說明龍粳42在方正縣有獲得高產(chǎn)的潛力。

2.2 供試水稻品種系譜分析

對(duì)供試水稻品種進(jìn)行系譜分析，其結(jié)果見圖1。由圖1可知，供試的10個(gè)水稻品種中有7個(gè)品種的親本來自于2個(gè)骨干親本，形成2條主干系，分別是綏粳3號(hào)干系和綏粳4號(hào)干系。由這兩大干系參與育成或者衍生出來的水稻品種占供試品種的70%。再結(jié)合表4可見，供試品種產(chǎn)量穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱順序?yàn)榻椌?6、綏稻3號(hào)、苗稻2號(hào)、興盛1號(hào)、綏粳18、綏粳17、東富103、北稻6號(hào)、龍粳42、金禾2號(hào)。由此可見，由綏粳3號(hào)干系和綏粳4號(hào)干系育成和衍生出來的水稻品種產(chǎn)量較為穩(wěn)定。不過也說明，目前黑龍江省第二積溫帶選育的水稻新品種其遺傳基礎(chǔ)十分狹窄，各個(gè)品種之間的親緣關(guān)系比較接近，為育種工作的突破帶來很大困難。因此，應(yīng)盡快從國(guó)內(nèi)外引入一批新的優(yōu)異水稻種質(zhì)資源，拓寬黑龍江省水稻育種的遺傳基礎(chǔ)。

表5 AMMI1模型擬合兩向列表

圖1 品種系譜圖

3 討論與結(jié)論

參加試驗(yàn)的10個(gè)品種中綏粳16對(duì)不同環(huán)境反應(yīng)不敏感，產(chǎn)量比較穩(wěn)定；龍粳42對(duì)環(huán)境較敏感，不穩(wěn)產(chǎn)，但在條件適宜時(shí)可能獲得高產(chǎn)。4個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)中延壽縣較適宜多數(shù)品種種植，綏粳18在延壽縣有獲得高產(chǎn)的潛力；不同品種在方正縣種植產(chǎn)量差異較大，但在條件適宜的情況下各品種能獲得高產(chǎn)，龍粳42在方正縣有較大增產(chǎn)潛力。

供試的10個(gè)水稻品種有7個(gè)其親本來自2個(gè)骨干親本綏粳3號(hào)和綏粳4號(hào)，形成2條主干系，由這2大干系育成或衍生的水稻品種占供試水稻水稻品種的70%，這些品種產(chǎn)量較為穩(wěn)定。

目前黑龍江省第二積溫帶水稻品種間的遺傳基礎(chǔ)仍然十分狹窄，配制組合時(shí)不可避免的出現(xiàn)很大的重復(fù)，這也是當(dāng)前黑龍江省第二積溫帶水稻產(chǎn)量及品質(zhì)難以再取得突破的一個(gè)重要原因。因此，在今后的水稻育種工作中，應(yīng)從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)大量新的優(yōu)異種質(zhì)資源，以豐富水稻種質(zhì)資源的遺傳多樣性

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Analysis of Yield Stability of Rice Varieties in the Second Accumulated Temperature Zone in Heilongjiang Province

LIU Qing,LIU Yuqiang,GAO Shiwei,NIE Shoujun,LIU Lichao,MEN Longnan,WEI Zhonghua,XIE Shupeng
（Suihua Research Institute,Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences,Suihua,Heilongjiang 152052,China）

In order to analysis the yield stability of rice varieties in the second accumulated temperature zone in Heilongjiang Province,a experiment was carried out using randomized block design in 2014,using 10 rice varieties as materials.The results showed that the yield of Suigeng 16 was less affected by the environment,the yield of Longgeng 42 was greatly influenced by the environment,but can get high yield in suitable conditions.There were some differences in the yield stability of the same species in different locations.The varieties had a better adaptability in Yanshou County,the yields of different varieties were different in Fangzheng County,but the varieties can get high yield in suitable conditions.In the 10 tested varieties,the parents of 7 varieties come from Suigeng 3 and Suigeng 4,these varieties had stable yield.

rice;yield;yield stability;pedigree analysis

S511

A

1006-8082（2017）02-0050-03

2016－10－25