長(zhǎng)江中下游地區(qū)秈型超級(jí)稻品種分型及方法研究

戴力 黃鳳林 趙楊 匡煒 方寶華

摘要：【目的】研究長(zhǎng)江中下游地區(qū)秈型超級(jí)稻品種穗粒分型指標(biāo)和方法，為超級(jí)稻品種超高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培技術(shù)精準(zhǔn)配套及充分發(fā)揮超高產(chǎn)潛力提供科學(xué)支撐?！痉椒ā恳越?jīng)過長(zhǎng)江中下游地區(qū)國(guó)審或湖南、湖北、江西等省份審定的68個(gè)秈型超級(jí)稻品種為分型對(duì)象，通過與文獻(xiàn)法、專家經(jīng)驗(yàn)法的比較及不同來源數(shù)據(jù)間的比較，驗(yàn)證分類系數(shù)法分型結(jié)果的科學(xué)性?！窘Y(jié)果】分類系數(shù)法將淦鑫203、盛泰優(yōu)722等8個(gè)品種劃分為多穗型或偏穗型品種，陸兩優(yōu)996和五優(yōu)368等8個(gè)品種劃分為穗粒兼顧型或穗粒均衡型品種，五豐優(yōu)286和五豐優(yōu)T025等52個(gè)品種劃分為大穗型或偏粒型品種。在25個(gè)多次審定的品種中，分類系數(shù)法顯示88.0%（22個(gè)）的品種不同年份和區(qū)域多次審定的分類結(jié)果相同，可較好地排除環(huán)境變異對(duì)品種分型的干擾，一定環(huán)境變異限度內(nèi)能較穩(wěn)定地呈現(xiàn)品種本身的穗粒遺傳特性。與文獻(xiàn)法相比，分類系數(shù)法彌補(bǔ)了其僅能區(qū)別劃分大穗型品種而不能區(qū)分多穗型和穗粒兼顧型品種的不足，且分型結(jié)果可重復(fù)性更好。與專家經(jīng)驗(yàn)法相比，分類系數(shù)法對(duì)穗、粒特征相近品種的歸類聚合能力更強(qiáng)，分型結(jié)果的變異性或隨機(jī)性更小、更合理準(zhǔn)確，且更易被掌握和廣泛推廣應(yīng)用?！窘Y(jié)論】分類系數(shù)法對(duì)于長(zhǎng)江中下游地區(qū)秈型超級(jí)稻品種的穗粒分型比現(xiàn)有方法更具優(yōu)勢(shì)，對(duì)于促進(jìn)超級(jí)稻品種充分發(fā)揮高產(chǎn)潛力具有重要意義。

關(guān)鍵詞：超級(jí)稻;分類系數(shù)法;大穗型;多穗型;穗粒兼顧型;長(zhǎng)江中下游地區(qū)

中圖分類號(hào)：S511.21? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2021）10-2671-09

Abstract：【Objective】To provide scientific support for giving full play to super-high-yield potential of super-rice varie-ties through the precise matching of super-high-yield and stable-yield cultivation techniques， studied the panicle-grain typing indicators and methods of super rice varieties in the middle and lower reaches of Yangtze River.【Method】Taking 68 Indica type super rice varieties as the classification objects， which passed the national approval（in the middle and lower reaches of Yangtze River） or by Hunan， Hubei， Jiangxi， verified the scientificity of the classification results of the classification coefficient method， through the comparison with the literature classification method， the expert experience method and the comparison between data from different sources. 【Result】The classification coefficient method divided 8 cultivars such as Ganxin 203 and Shengtaiyou 722 into multi-panicle or partial-panicle cultivars， and 8 cultivars such as Luliangyou 996 and Wuyou 368 were divided into panicle-grain balance type， 52 cultivars such as Wufengyou 286 and Wufengyou T025 were classified as large panicle or partial grain cultivars. Among the 25 varieties that have been approved for multiple times， the classification coefficient method showed that 88.0% （22） of the varieties had the same classification results in different years and regions. And that meaned the classification coefficient method could better eliminate the interference of environmental variation on variety typing，and within a certain environmental variation limit，the genetic characteristics of the variety itself could be displayed more stably. Compared with the previous literature，the classification coefficient method made up for its shortcomings that it could only distinguish panicle-large type varieties and could not distinguish panicle-rich type and panicles-grains-balanced type varieties，and the classification results were more repeatable. Compared with the expert experience method，the classification coefficient method has stronger ability to classify and aggregate varieties with similar panicle and grain number characteristics，and the variability or randomness of the typing results was smaller，more reasonable and accurate，and easier to master and widely popularized. 【Conclusion】The classification coefficient method is more advantageous than the existing methods for panicle-grain classification of indica super rice varieties in the middle and lower reaches of the Yangtze River，and is of great significance to promote the full potential of super rice varieties to achieve high yield.

Key words： super rice varieties; classification coefficient method; large panicle type;? rich panicle type; panicles-grains-balanced type; the middle and lower reaches of Yangtze River

Foundation item： National Key Research and Development? Program of China（2017YFD0301502）

0 引言

【研究意義】超級(jí)稻是指根據(jù)特定生態(tài)環(huán)境，采用理想株型塑造與雜種優(yōu)勢(shì)利用相結(jié)合等各種育種技術(shù)育成的產(chǎn)量潛力大、配套超高產(chǎn)栽培技術(shù)后比現(xiàn)有水稻品種大幅度增產(chǎn)并兼顧品質(zhì)與抗性的水稻新品種（劉堅(jiān)等，2012;梁健等，2020）。根據(jù)所屬水稻亞種類型的不同，超級(jí)稻可分秈型超級(jí)稻、粳型超級(jí)稻和秈粳交超級(jí)稻（袁隆平，2018）。秈型和粳型超級(jí)稻在穗型結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)特性、分布區(qū)域及栽培技術(shù)等方面存在著一定差異;其中粳型或秈粳交超級(jí)稻主要分布在我國(guó)長(zhǎng)江流域以北稻區(qū)，秈型超級(jí)稻則主要分布在長(zhǎng)江流域及以南稻區(qū)。長(zhǎng)江中下游地區(qū)是我國(guó)水稻主產(chǎn)區(qū)和重要的商品糧基地，在該區(qū)域大力推廣應(yīng)用秈型超級(jí)稻品種是保障我國(guó)糧食安全的重要途徑。選擇科學(xué)合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)和方法對(duì)長(zhǎng)江中下游地區(qū)秈型超級(jí)早、中、晚稻品種的穗粒結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行準(zhǔn)確的分型歸類，有助于更充分地了解各品種的生產(chǎn)特性，從而有利于“因種施策”針對(duì)性地配套適宜的超高產(chǎn)栽培技術(shù)，更好地促進(jìn)超級(jí)稻良種良法配套，實(shí)現(xiàn)更高水平的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)和資源高效利用，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和研究?jī)r(jià)值?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】當(dāng)前已有幾種超級(jí)稻品種穗型分類方法，但其中部分方法是根據(jù)粳稻穗粒結(jié)構(gòu)特征提出的，只適用于北方粳型超級(jí)稻，如徐正進(jìn)等（1995，2005）、秦志列等（2006）提出的直立型和上部?jī)?yōu)勢(shì)型;左曉旭等（2005）、孟維韌等（2009）提出的密穗型或緊穗型。對(duì)于秈型超級(jí)稻的穗粒結(jié)構(gòu)分類，有專家根據(jù)單穗重將其分為重穗型、中穗型和輕穗型（周開達(dá)等，1995;馬均等，2003）;也有專家根據(jù)每穗粒數(shù)將其分為小穗型、中穗型和大穗型（郝憲彬等，2002; 張衛(wèi)星等，2010），或小穗型、中穗型、中大穗型、大穗型和超/特大穗型（彭既明，2017;屠曉等，2018）;還有專家提出華南型超級(jí)稻（其中包括大穗型和多穗廣適應(yīng)型）（謝華安，2007）和多穗型超級(jí)稻品種的概念（彭既明，2017），不過尚未形成完整的分類標(biāo)準(zhǔn)體系。此外，對(duì)于長(zhǎng)江中下游地區(qū)超級(jí)稻品種還有一種經(jīng)驗(yàn)分類法，該方法定性地將之劃分為大穗型、多穗型和穗粒兼顧型3種類型。大穗型超級(jí)稻品種具有單株穗數(shù)相對(duì)較少、每穗粒數(shù)較多的特征，每穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度相對(duì)較大，也可稱為偏粒型品種;多穗型超級(jí)稻品種具有單株穗數(shù)相對(duì)較多而每穗粒數(shù)較少的特征，單位面積穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)相對(duì)較大，也可稱為偏穗型品種;而穗粒兼顧型品種則介于二者之間，同時(shí)具有較多的單位面積有效穗數(shù)和每穗總粒數(shù)，二者對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)基本相當(dāng)，也稱為穗粒均衡型品種。然而這一定性分類方法僅能區(qū)分少數(shù)穗、粒特征明顯的典型多穗型或大穗型品種，且僅少部分經(jīng)驗(yàn)豐富的專家才能掌握，因此其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值相對(duì)受限?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】現(xiàn)有超級(jí)稻定量分類方法均是作為理想株型的育種模型而提出（青先國(guó)和王學(xué)華，2001），用以指導(dǎo)超級(jí)稻品種的選育。水稻品種的穗粒數(shù)或穗粒重特征易受環(huán)境和栽培技術(shù)的影響，因此上述依據(jù)單一特征指標(biāo)的分類結(jié)果也容易因環(huán)境干擾而導(dǎo)致分類結(jié)果年度間差異較大。水稻的單位面積有效穗數(shù)和每穗總粒數(shù)間存在著較強(qiáng)的補(bǔ)償機(jī)制或互補(bǔ)作用，在一定環(huán)境變異范圍內(nèi)，水稻品種這2個(gè)指標(biāo)間的相對(duì)關(guān)系較穩(wěn)定，因此綜合應(yīng)用這2個(gè)指標(biāo)相對(duì)于單一指標(biāo)更能抵抗環(huán)境因素的干擾，從而更適合作為超級(jí)稻穗粒結(jié)構(gòu)特征分類指標(biāo)，用以評(píng)估不同秈型超級(jí)稻品種的穗、粒結(jié)構(gòu)及其對(duì)產(chǎn)量的相對(duì)貢獻(xiàn)大小的遺傳特性。【擬解決的關(guān)鍵問題】以經(jīng)過長(zhǎng)江中下游地區(qū)國(guó)審或湖南、湖北、江西等省份審定的68個(gè)秈型超級(jí)稻品種為分型對(duì)象，通過與前人文獻(xiàn)中超級(jí)稻分類方法（以下簡(jiǎn)稱“文獻(xiàn)法”）和專家經(jīng)驗(yàn)法的比較及不同來源數(shù)據(jù)間的比較，驗(yàn)證分類系數(shù)法分型結(jié)果的科學(xué)性，以期實(shí)現(xiàn)秈型超級(jí)稻品種分類界限和方法的明確化、標(biāo)準(zhǔn)化和實(shí)用化，為超級(jí)稻品種超高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)栽培技術(shù)精準(zhǔn)配套及充分發(fā)揮超高產(chǎn)潛力提供科學(xué)支撐。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1. 1 數(shù)據(jù)來源

在國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心（http：//www.ricedata.cn/variety/）搜集歷年在長(zhǎng)江中下游地區(qū)（國(guó)審）和湖南、湖北、江西等省份通過審定的68個(gè)秈型超級(jí)稻品種101個(gè)品次的有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)和生育期數(shù)據(jù)（表1）。

1. 2 研究方法

（1）利用品種審定區(qū)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分型。利用表1中搜集到的數(shù)據(jù)，根據(jù)長(zhǎng)江中下游地區(qū)秈型超級(jí)稻穗型分類系數(shù)計(jì)算方法得到每個(gè)品種每次審定的穗粒分型分類系數(shù)，同一品種同一季別多次審定的多個(gè)分類系數(shù)值求平均（即平均分類系數(shù)）作為該品種的最終分類依據(jù)。再根據(jù)穗粒特征典型品種（如岳優(yōu)9113在長(zhǎng)江中下游地區(qū)是典型的多穗型品種）的分類系數(shù)值和經(jīng)驗(yàn)判斷確定各類型品種的分類系數(shù)取值范圍。

（2）與文獻(xiàn)法比較互驗(yàn)。在中國(guó)知網(wǎng)（https：//www.cnki.net/）數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索前人關(guān)于大穗型或多穗型品種分型方法的研究，然后依照文獻(xiàn)所述方法利用上述101個(gè)品次審定數(shù)據(jù)對(duì)68個(gè)超級(jí)稻品種進(jìn)行分型，并就分型結(jié)果等與分類系數(shù)法進(jìn)行比較驗(yàn)證。

（3）與專家經(jīng)驗(yàn)法比較互驗(yàn)。針對(duì)當(dāng)前長(zhǎng)江中下游地區(qū)超級(jí)稻品種分型多依照專家經(jīng)驗(yàn)判定的現(xiàn)狀，以問卷調(diào)查形式獲得湖南省2位分別從事超級(jí)稻育種和栽培方面的專家對(duì)18個(gè)湖南常見（專家對(duì)不熟悉品種的分類誤差可能相對(duì)較大）超級(jí)稻品種所屬類型的經(jīng)驗(yàn)判斷，并與分類系數(shù)法分型結(jié)果進(jìn)行比較驗(yàn)證。

（4）利用多年多點(diǎn)超級(jí)稻生態(tài)適應(yīng)性試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證分型結(jié)果。利用本課題組2017年在湖南益陽，2018年在湖南益陽、瀏陽、衡陽，2019年在湖南攸縣，2020年在湖南益陽和攸縣進(jìn)行的4年7點(diǎn)超級(jí)稻生態(tài)適應(yīng)性試驗(yàn)中18個(gè)供試超級(jí)稻品種的有效穗數(shù)和每穗總粒數(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算分類系數(shù)，進(jìn)行分類系數(shù)法分型，并與用區(qū)試數(shù)據(jù)分型的結(jié)果進(jìn)行比較驗(yàn)證。

1. 3 數(shù)據(jù)處理與分類標(biāo)準(zhǔn)

（1）分類系數(shù)=每穗總粒數(shù)÷有效穗數(shù)÷生育期校正系數(shù)

式中，有效穗數(shù)的單位必須為“萬/667 m2”;長(zhǎng)江中下游地區(qū)超級(jí)稻品種生育期校正系數(shù)值：早、晚稻為1.0，中稻為1.2;分類系數(shù)取值正整數(shù)。

當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用的已審定品種其分類系數(shù)范圍在4～13之間。當(dāng)分類系數(shù)≤5時(shí)，為多穗型品種，且數(shù)值越小多穗特征越顯著，即穗數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)相對(duì)越大;當(dāng)分類系數(shù)=6時(shí)，為穗粒兼顧型品種;當(dāng)分類系數(shù)≥7時(shí)，為大穗型品種，且數(shù)值越大大穗特征越顯著，即每穗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)相對(duì)越大。

（2）生育期校正系數(shù)的引入與計(jì)算

對(duì)68個(gè)供試品種101次審定的生育期數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)早、晚和一季超級(jí)稻品種的平均生育期分別為111.0、115.9和135.9 d;同時(shí)發(fā)現(xiàn)超級(jí)稻品種有效穗數(shù)與生育期呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，每穗總粒數(shù)與生育期呈正相關(guān)關(guān)系，每穗總粒數(shù)/有效穗數(shù)與生育期呈正相關(guān)關(guān)系（圖1）。受雙季稻與一季稻品種生育期差異影響，雙季稻與一季稻同類型品種（經(jīng)驗(yàn)判斷）間分類系數(shù)相差較大以至于一季稻無法與早、晚稻分型共用一套判別標(biāo)準(zhǔn)，使得分類系數(shù)法分類操作稍顯復(fù)雜。故在分類系數(shù)計(jì)算公式中引入生育期校正系數(shù)，使得該方法最終能較簡(jiǎn)便地同時(shí)應(yīng)用于早、晚和一季超級(jí)稻品種的分型。

根據(jù)上述生育期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，當(dāng)將早稻生育期校正系數(shù)視為1.0時(shí)，晚稻和一季稻的生育期校正系數(shù)即分別為1.0和1.2。因?yàn)橛行霐?shù)、每穗總粒數(shù)及每穗總粒數(shù)/有效穗數(shù)與生育期的相關(guān)關(guān)系，故用每穗總粒數(shù)/有效穗數(shù)再除以生育期校正系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2. 1 超級(jí)稻品種分類系數(shù)法分型結(jié)果

表2為68個(gè)超級(jí)稻品種的分型結(jié)果。12個(gè)超級(jí)早稻品種（序號(hào)1～12）中，淦鑫203、株兩優(yōu)819、金優(yōu)463、陸兩優(yōu)819和陵兩優(yōu)268屬于多穗型或偏穗型品種，中嘉早17、陸兩優(yōu)996、中早39、兩優(yōu)287、中早35和兩優(yōu)6號(hào)屬于穗粒兼顧型或穗粒均衡型品種，五豐優(yōu)286屬于大穗型或偏粒型品種。其中陸兩優(yōu)996在2006年國(guó)審和2005年湘審時(shí)的分類系數(shù)分別為7和5，分別屬于大穗型和多穗型，其平均分類系數(shù)值為6，因此被劃分為兼顧型品種;淦鑫203和金優(yōu)463兩次審定的分類系數(shù)雖然不同（分別為4和5），但審定結(jié)果均屬于多穗型品種范疇;株兩優(yōu)819、陸兩優(yōu)819、中嘉早17、中早35和五豐優(yōu)286等兩次審定的分類系數(shù)均相同。

16個(gè)超級(jí)晚稻品種（序號(hào)13～28）中，岳優(yōu)9113、盛泰優(yōu)722和H優(yōu)518屬于多穗型品種，五優(yōu)369和五優(yōu)662屬于穗粒兼顧型品種，天優(yōu)998、深優(yōu)1029、吉優(yōu)航1573、五優(yōu)1573、榮優(yōu)225、吉優(yōu)225、天優(yōu)華占（晚稻）、五優(yōu)308、準(zhǔn)兩優(yōu)608（晚稻）、泰優(yōu)871和五豐優(yōu)T025屬于大穗型品種。其中H優(yōu)518在2011年國(guó)審和2010年湘審時(shí)的分類系數(shù)分別為5和6，屬于多穗型和兼顧型，其平均分類系數(shù)值為5，因此被劃分為多穗型品種;天優(yōu)998在2006年國(guó)審和2005年國(guó)審時(shí)的分類系數(shù)分別為7和6，屬于大穗型和兼顧型，其平均分類系數(shù)值為7，因此被劃分為大穗型品種;五豐優(yōu)T025、岳優(yōu)9113和榮優(yōu)225等品種多次審定的分類系數(shù)雖不同，但均屬于同一類型范疇。

40個(gè)超級(jí)一季稻品種（序號(hào)29～68）的分類系數(shù)范圍在7～13，均屬于大穗型品種。其中天優(yōu)華占（一季稻）、C兩優(yōu)華占、豐兩優(yōu)香1號(hào)、隆兩優(yōu)華占、準(zhǔn)兩優(yōu)608（一季稻）、隆兩優(yōu)1212、Y兩優(yōu)5867和Q優(yōu)6號(hào)等品種雖多次審定的分類系數(shù)不同，但均屬于同一類型范疇;Y兩優(yōu)2號(hào)、廣兩優(yōu)香66、揚(yáng)兩優(yōu)6號(hào)和珞優(yōu)8號(hào)等品種兩次審定的分類系數(shù)均相同。

上述分型結(jié)果表明，當(dāng)前長(zhǎng)江中下游地區(qū)秈型超級(jí)稻品種中，早稻少有大穗型品種，而一季稻基本均為大穗型品種。此外，在68個(gè)超級(jí)稻品種中，共有25個(gè)品種進(jìn)行過多次審定，其中陸兩優(yōu)996、H優(yōu)518和天優(yōu)998等3個(gè)品種的多次審定分型結(jié)果不同，即88.0%（22個(gè)）的品種不同年份和區(qū)域多次審定的分類結(jié)果相同。表明分類系數(shù)法可較好地排除環(huán)境變異對(duì)品種分型的干擾，分型結(jié)果可重復(fù)性較強(qiáng)，一定環(huán)境變異限度內(nèi)能較穩(wěn)定地呈現(xiàn)品種本身的穗粒產(chǎn)量貢獻(xiàn)度遺傳特性。

2. 2 超級(jí)稻品種分類系數(shù)法與文獻(xiàn)法分型結(jié)果比較

當(dāng)前尚未發(fā)現(xiàn)有將超級(jí)稻品種劃分為大穗型、多穗型和穗粒兼顧型3種類型的分類標(biāo)準(zhǔn)，因此將現(xiàn)有分類方法中與分類系數(shù)法比較接近的2種方法與之進(jìn)行比較。文獻(xiàn)法1根據(jù)每穗粒數(shù)（n）將超級(jí)稻品種劃分為3種類型：小穗型（n<110）、中穗型（110≤n≤150）和大穗型（n>150）。文獻(xiàn)法2則根據(jù)每穗粒數(shù)（n）將超級(jí)稻品種劃分為5種類型：小穗型（n<120）、中穗型（120≤n<150）、中大穗型（150≤n<200）、大穗型（200≤n<250）和超大穗型（n≥250）;同時(shí)文獻(xiàn)2還提出長(zhǎng)江流域一季中秈多穗型超級(jí)雜交稻品種的關(guān)鍵指標(biāo)：?jiǎn)挝幻娣e有效穗數(shù)在285萬/ha以上或比對(duì)照品種增加10%以上，每穗總粒數(shù)150～200粒。

由表2可知，使用文獻(xiàn)法1對(duì)68個(gè)超級(jí)稻品種進(jìn)行分型發(fā)現(xiàn)，淦鑫203、株兩優(yōu)819、金優(yōu)463、陵兩優(yōu)268、岳優(yōu)9113等5個(gè)品種屬于小穗型品種，陸兩優(yōu)996、H優(yōu)518等19個(gè)品種屬于中穗型品種，天優(yōu)華占（晚稻）、五優(yōu)308等44個(gè)品種屬于大穗型品種，且40個(gè)超級(jí)一季稻品種均屬于大穗型品種（其中僅Y兩優(yōu)5867兩次審定分別屬于大穗型和中穗型）。對(duì)于大穗型品種的區(qū)分，分類系數(shù)法分型結(jié)果完全包含了文獻(xiàn)法1的結(jié)果，并且將文獻(xiàn)法1中的8個(gè)中穗型品種五豐優(yōu)286、吉優(yōu)225、深優(yōu)1029、天優(yōu)998、準(zhǔn)兩優(yōu)608（晚稻）、吉優(yōu)航1573、五優(yōu)1573和榮優(yōu)225等劃分為大穗型品種，表明分類系數(shù)法對(duì)于大穗型品種具有很好的區(qū)別能力。此外，使用文獻(xiàn)法1對(duì)25個(gè)多次審定品種進(jìn)行分型時(shí)，其中金優(yōu)463、陸兩優(yōu)819、五豐優(yōu)T025、岳優(yōu)9113、榮優(yōu)225和Y兩優(yōu)5867等6個(gè)品種的多次審定間分型結(jié)果不同，即僅76% 的（19個(gè)）品種多次審定的分型結(jié)果相同，低于分類系數(shù)法的88.0%;表明與分類系數(shù)法相比，以每穗總粒數(shù)為分類依據(jù)的文獻(xiàn)法1的分型結(jié)果可重復(fù)性相對(duì)較差。

使用文獻(xiàn)法2對(duì)68個(gè)超級(jí)稻品種分型，結(jié)果（表2）發(fā)現(xiàn)，淦鑫203、金優(yōu)463等8個(gè)品種被劃分為小穗型品種，陸兩優(yōu)996和五豐優(yōu)286等16個(gè)品種被劃分為中穗型品種，天優(yōu)華占（晚稻）、五豐優(yōu)T025等39個(gè)品種被劃分為中大穗型品種，Y兩優(yōu)1號(hào)和Y兩優(yōu)900等5個(gè)品種被劃分為大穗型品種。對(duì)于大穗型品種的區(qū)分，分類系數(shù)法分型結(jié)果也完全包含了文獻(xiàn)法2的結(jié)果，但由于文獻(xiàn)法2對(duì)大穗型品種的標(biāo)準(zhǔn)顯著高于分類系數(shù)法，因此其劃分出的大穗型品種個(gè)數(shù)小于分類系數(shù)法，這可能與文獻(xiàn)法2的標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)一季中秈品種分型有關(guān)。此外，使用文獻(xiàn)法2對(duì)25個(gè)多次審定品種進(jìn)行分型時(shí)，其中陸兩優(yōu)996、中嘉早17、H優(yōu)518、五豐優(yōu)T025、榮優(yōu)225和Y兩優(yōu)5867等6個(gè)品種多次審定的分型結(jié)果不同，即僅有76% 的（19個(gè)）品種多次審定的分型結(jié)果相同，也低于分類系數(shù)法的88.0%;表明以每穗總粒數(shù)為分類依據(jù)的文獻(xiàn)法2的分型結(jié)果可重復(fù)性也比分類系數(shù)法相對(duì)較差。

2. 3 超級(jí)稻品種分類系數(shù)法與專家經(jīng)驗(yàn)法分型結(jié)果比較

兩位受訪專家根據(jù)其科研和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)18個(gè)湖南較常見的雙季超級(jí)稻品種進(jìn)行大穗型、多穗型和穗粒兼顧型分類（表3）。其中專家1將H優(yōu)518、淦鑫203等13個(gè)品種劃分為多穗型品種，將陸兩優(yōu)996、中嘉早17等5個(gè)品種劃分為兼顧型品種，18個(gè)品種中無大穗型品種。專家2將H優(yōu)518、盛泰優(yōu)722等4個(gè)品種劃分為多穗型品種，將淦鑫203、金優(yōu)463等7個(gè)品種劃分為兼顧型品種，將中嘉早17、深優(yōu)1029等7個(gè)品種劃分為大穗型品種。兩位專家經(jīng)驗(yàn)分型方法間差異較大，僅22.2%的（4個(gè)）品種分類結(jié)果相同。專家1對(duì)18個(gè)超級(jí)稻品種的分型結(jié)果僅7個(gè)與分類系數(shù)法相同，占比38.9%;專家2對(duì)18個(gè)超級(jí)稻品種的分型結(jié)果有9個(gè)與分類系數(shù)法相同，占比50.0%。

以分類系數(shù)法和專家1經(jīng)驗(yàn)分型結(jié)果相同品種為基準(zhǔn)，比較2種方法分型結(jié)果不同品種的參數(shù)發(fā)現(xiàn)：分類系數(shù)法和專家1均將中嘉早17（有效穗數(shù)/每穗總粒數(shù)：20.5/121.0）劃分為兼顧型品種，穗、粒數(shù)與之相近的中早35（19.7/119.1）和中早39（19.6/125.3）按分類系數(shù)法也屬于兼顧型品種，而按專家1的經(jīng)驗(yàn)卻被劃分為多穗型品種。分類系數(shù)法和專家1均將金優(yōu)463（23.2/108.3）和淦鑫203（22.4/102.7）劃分為多穗型品種，穗、粒數(shù)分別與其相近的株兩優(yōu)819（23.6/108.7）和陵兩優(yōu)268（22.8/104.7）按分類系數(shù)法也屬于多穗型品種，但卻被專家1劃分為兼顧型品種。穗數(shù)和粒數(shù)均較接近的五豐優(yōu)T025（19.6/158.1）和五優(yōu)308（19.4/157.3）按分類系數(shù)法屬于大穗型品種，卻被專家1分別劃分為兼顧型和多穗型品種。

比較分類系數(shù)法和專家2經(jīng)驗(yàn)分型結(jié)果不同品種的參數(shù)發(fā)現(xiàn)：2種方法間分型結(jié)果不同的品種基本均被其中一種方法劃分為兼顧型品種，即2種方法的差異主要存在于區(qū)分辨識(shí)難度相對(duì)較大的兼顧型品種。H優(yōu)518（23.1/121.8）按分類系數(shù)法、專家1和專家2的經(jīng)驗(yàn)均屬于多穗型品種，穗數(shù)與之相近且粒數(shù)較少的金優(yōu)463（23.2/108.3）和株兩優(yōu)819（23.6/108.7）按分類系數(shù)法屬于多穗型品種，而專家2卻將其劃分為兼顧型品種;若以H優(yōu)518為典型多穗型品種，按定義則兼顧型品種的有效穗數(shù)可與H優(yōu)518相近或稍少，但每穗總粒數(shù)需較H優(yōu)518多，因此專家2對(duì)金優(yōu)463和株兩優(yōu)819的分型不符合品種本身穗粒特征。陸兩優(yōu)996（20.3/121.0）按分類系數(shù)法、專家1和專家2的經(jīng)驗(yàn)均屬于兼顧型品種，穗、粒數(shù)與之相近的中嘉早17（20.5/121.0）、中早35（19.7/119.1）和中早39（19.6/125.3）按分類系數(shù)法屬于兼顧型品種，而專家2卻將三者劃分為大穗型品種;若以陸兩優(yōu)996為典型兼顧型品種，按定義大穗型品種的有效穗數(shù)應(yīng)與之相近或稍少，但每穗總粒數(shù)應(yīng)較之更多，如深優(yōu)1029、天優(yōu)華占、五豐優(yōu)286等，因此專家2對(duì)中嘉早17、中早35和中早39的分型不符合品種本身的穗粒特征。此外，五豐優(yōu)T025（19.6/158.1）被分類系數(shù)法和專家2共同劃分為大穗型品種，穗、粒數(shù)與之相近的五優(yōu)308（19.4/157.3）按分類系數(shù)法屬于大穗型品種，卻被專家2劃分為兼顧型品種。五豐優(yōu)286（20.1/144.1）被2種方法共同劃分為大穗型品種，穗、粒數(shù)與之相近的吉優(yōu)225（19.2/144.6）按分類系數(shù)法屬于大穗型品種，也被專家2劃分為兼顧型品種。

2. 4 超級(jí)稻品種分型的多年多點(diǎn)試驗(yàn)驗(yàn)證

利用4年7點(diǎn)生態(tài)適應(yīng)性篩選試驗(yàn)數(shù)據(jù)和區(qū)試數(shù)據(jù)對(duì)18個(gè)超級(jí)稻品種進(jìn)行分類系數(shù)法分型，結(jié)果（表4）顯示：除中嘉早17、株兩優(yōu)819和H優(yōu)518等3個(gè)品種的分類系數(shù)和分型結(jié)果略有差異外，其余15個(gè)品種（83.3%）的分類系數(shù)和分型結(jié)果完全一致。在多年多點(diǎn)試驗(yàn)中，中嘉早17、株兩優(yōu)819和H優(yōu)518的平均分類系數(shù)分別為7、6和6，即分別屬于大穗型和兼顧型品種，而其使用區(qū)試數(shù)據(jù)的平均分類系數(shù)分別為6、5和5，分別屬于兼顧型和多穗型品種。其原因主要是由于多年多點(diǎn)試驗(yàn)中3個(gè)品種的每穗總粒數(shù)均大于區(qū)試數(shù)據(jù)，從而導(dǎo)致兩組數(shù)據(jù)分型差異。兩組數(shù)據(jù)間分型結(jié)果不同的3個(gè)品種按其中一組數(shù)據(jù)均可被劃分為兼顧型品種，即兩組數(shù)據(jù)的差異也主要存在于區(qū)分辨識(shí)難度相對(duì)較大的兼顧型品種。

3 討論

根據(jù)超級(jí)稻品種有效穗數(shù)和每穗總粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)度相對(duì)大小，以綜合單位面積有效穗數(shù)、每穗總粒數(shù)和生育期3項(xiàng)關(guān)鍵產(chǎn)量特征的定量化指標(biāo)分類系數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)，創(chuàng)新性提出長(zhǎng)江中下游地區(qū)秈型超級(jí)稻穗型分類系數(shù)法，在經(jīng)驗(yàn)分型法的基礎(chǔ)上定量化地將長(zhǎng)江中下游地區(qū)秈型超級(jí)稻品種劃分為偏穗型（多穗型）、偏粒型（大穗型）和穗粒均衡型（穗粒兼顧型）3種類型。

比較文獻(xiàn)法與分類系數(shù)法分類結(jié)果發(fā)現(xiàn)：對(duì)于大穗型品種的區(qū)分和歸類，分類系數(shù)法可與文獻(xiàn)法達(dá)到同樣的效果，甚至區(qū)別度相對(duì)更高更準(zhǔn)，同時(shí)分類系數(shù)法能區(qū)分出多穗型和穗粒兼顧型品種，而現(xiàn)有文獻(xiàn)中的分類方法無法做到。同時(shí)綜合多項(xiàng)關(guān)鍵產(chǎn)量指標(biāo)為分類依據(jù)的分類系數(shù)法對(duì)超級(jí)稻品種分型結(jié)果的可重復(fù)性要比僅以每穗總粒數(shù)為分類依據(jù)的文獻(xiàn)法更好。另外，文獻(xiàn)法2基本是針對(duì)一季中秈超級(jí)稻品種的分類而提出的，因此其分類指標(biāo)值相對(duì)較高，不適合用于超級(jí)早、晚稻品種的分型，而分類系數(shù)法則能同時(shí)適用于早、晚和一季超級(jí)稻品種的分型。

比較專家經(jīng)驗(yàn)法與分類系數(shù)法分型結(jié)果發(fā)現(xiàn)：專家經(jīng)驗(yàn)法分型結(jié)果的變異性或隨機(jī)性較大;分類系數(shù)法對(duì)穗、粒數(shù)特征相近品種的歸類聚合能力較專家經(jīng)驗(yàn)法更強(qiáng)，分型結(jié)果更合理準(zhǔn)確。此外，分類系數(shù)法相對(duì)于專家經(jīng)驗(yàn)法而言對(duì)方法使用者的品種熟悉度要求更小，即更易被掌握，更利于廣泛推廣應(yīng)用。

比較多重復(fù)數(shù)據(jù)和不同來源數(shù)據(jù)的分類系數(shù)法分型結(jié)果發(fā)現(xiàn)：分類系數(shù)法可較好地排除環(huán)境變異對(duì)品種分型的干擾，分型結(jié)果可重復(fù)性好，一定環(huán)境變異限度內(nèi)能較穩(wěn)定地呈現(xiàn)品種本身的穗粒產(chǎn)量貢獻(xiàn)度遺傳特性。此外，對(duì)于新審定的超級(jí)稻品種，如果沒有多年多點(diǎn)規(guī)范的試驗(yàn)數(shù)據(jù)用于品種分型，則區(qū)試數(shù)據(jù)也具有較強(qiáng)的可用性。

在進(jìn)行分類系數(shù)法與專家2經(jīng)驗(yàn)分類法比較及不同來源數(shù)據(jù)進(jìn)行分類系數(shù)法分型結(jié)果相互驗(yàn)證時(shí)發(fā)現(xiàn)，分類系數(shù)法對(duì)于兼顧型品種的區(qū)分誤差可能稍大于大穗型和多穗型品種，這可能與兼顧型品種在分類譜中占據(jù)的頻譜相對(duì)較窄有關(guān)。不過對(duì)于兼顧型品種的分類誤差僅限于分類系數(shù)為“6±1”的范圍內(nèi)，即5～7之間，因此對(duì)于指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的影響相對(duì)較小。

長(zhǎng)江中下游地區(qū)超級(jí)稻穗型分類系數(shù)法將有利于水稻栽培專家快速準(zhǔn)確了解超級(jí)稻品種特性，并依此研發(fā)配套品種針對(duì)性強(qiáng)的超高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)栽培技術(shù)，如多穗型超級(jí)稻穗粒協(xié)調(diào)調(diào)控技術(shù)、大穗型超級(jí)稻穗粒協(xié)調(diào)調(diào)控技術(shù)、多穗型超級(jí)稻氮肥后移壯穗技術(shù)等，為超高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)栽培提供理論和技術(shù)支撐，對(duì)于進(jìn)一步提升區(qū)域水稻產(chǎn)量水平，確保國(guó)家糧食安全具有重要意義。

此外，本課題組還嘗試使用分類系數(shù)法對(duì)長(zhǎng)江上游和華南稻區(qū)部分品種進(jìn)行分型，發(fā)現(xiàn)供試品種的分型結(jié)果基本與其在長(zhǎng)江中下游地區(qū)的分型結(jié)果相同。因此該方法在長(zhǎng)江上游和華南稻區(qū)的適用性也值得進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

分類系數(shù)法能彌補(bǔ)文獻(xiàn)法僅能區(qū)別劃分大穗型品種而不能區(qū)分多穗型和穗粒兼顧型品種的不足，且分型結(jié)果可重復(fù)性更好;其對(duì)穗、粒特征相近品種的歸類聚合能力也較專家經(jīng)驗(yàn)法更強(qiáng)，分型結(jié)果變異性或隨機(jī)性更小、更合理準(zhǔn)確。此外，分類系數(shù)法可較好地排除環(huán)境變異對(duì)品種分型的干擾，一定環(huán)境變異限度內(nèi)能較穩(wěn)定地呈現(xiàn)品種本身的穗粒遺傳特性。因此，分類系數(shù)法對(duì)于長(zhǎng)江中下游地區(qū)秈型超級(jí)稻品種的穗粒分型比現(xiàn)有方法更具優(yōu)勢(shì)，對(duì)于促進(jìn)超級(jí)稻品種充分發(fā)揮高產(chǎn)潛力，保障我國(guó)糧食安全具有重要意義。

致謝：感謝袁隆平農(nóng)業(yè)高科技股份有限公司楊遠(yuǎn)柱研究員及湖南雜交水稻研究中心彭既明、常碩其研究員對(duì)本研究提供的專家經(jīng)驗(yàn)咨詢。同時(shí)對(duì)湖南省土壤肥料研究所郭立君副研究員和湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)孟栓博士對(duì)本研究提供的幫助一并表示感謝！

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（責(zé)任編輯 王 暉）