遼寧省水稻品種品質(zhì)性狀及豐穩(wěn)性分析

李威

摘? 要：以2023年遼寧省水稻區(qū)域試驗中晚熟組的23個品種試驗數(shù)據(jù)為基礎進行品種品質(zhì)性狀和豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性分析。結果表明：11個品質(zhì)性狀的變異系數(shù)在0.93%～70.00%，11個品質(zhì)性狀間存在著不同程度的相關性，加工因子、直鏈淀粉因子、堿消因子、堊白因子、蛋白質(zhì)因子共同影響著品種品質(zhì)性狀的綜合表現(xiàn)。利用變異系數(shù)、回歸系數(shù)、高穩(wěn)系數(shù)、品種產(chǎn)量對23個品種進行豐穩(wěn)性分析，結果表明：高穩(wěn)系數(shù)、回歸系數(shù)、品種產(chǎn)量可較好的區(qū)分品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)產(chǎn)性，同時，水稻品種豐產(chǎn)性與穩(wěn)定性參數(shù)間存在著明顯的負相關性。在此基礎上，通過聚類分析、方差比較顯示出天隆粳224、遼粳169、鹽粳66、天隆粳234、天隆粳788、花粳1607、鹽粳945、遼粳1920等品種產(chǎn)量水平和穩(wěn)定性較好。

關鍵詞：水稻；品質(zhì)性狀；豐產(chǎn)性；穩(wěn)定性；相關分析；主成份分析；聚類分析

中圖分類號：S511.033? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A文章編號：1673－6737（２０24）02－００09－０5

Analysis of Quality Traits and Abundance and Stability

of Rice Varieties in Liaoning Province

LI Wei

（Panshan Modern Agricultural Production Base Development Service Center， Panjin Liaoning 124100， China）

Abstract： Based on the experimental data of 23 varieties in the middle and late maturing group of rice regional test in Liaoning Province in 2023， the quality traits， high yield and stability of varieties were analyzed. The results showed that the coefficients of variation of 11 quality traits ranged from 0.93% to 70.00%， and there were different degrees of correlation among them. Processing factor， amylose factor， alkali elimination factor， chalkiness factor and protein factor all affected the comprehensive performance of quality traits of varieties. The abundance and stability of 23 rice varieties were analyzed by using coefficient of variation， regression coefficient， high stability coefficient and variety yield. The results showed that high stability coefficient， regression coefficient and variety yield could better distinguish high yield and stable yield of rice varieties， and there was obvious negative correlation between high yield and stability parameters of rice varieties. On this basis， cluster analysis and variance comparison showed that Tianlonggeng-224， Liaogeng-169， Yangeng-66， Tianlonggeng-234， Tianlonggeng-788， Huageng-1607， Yangeng-945 and Liaogeng-1920 had better yield level and stability.

Key words： Rice; Quality traits; High yield; Stability; Correlation analysis; Principal component analysis; Cluster analysis

水稻是我國重要的糧食作物，遼寧省是我國北方粳稻的重要產(chǎn)區(qū)。隨著人民生活水平的提高，膳食結構和食用習慣發(fā)生了重大改變，人們對稻米品質(zhì)的要求也越來越高[1]，選育優(yōu)質(zhì)水稻品種已成為水稻育種的重要目標。稻米品質(zhì)是一個綜合性狀，包括加工品質(zhì)、外觀品質(zhì)、蒸煮食用品質(zhì)和營養(yǎng)品質(zhì)等性狀，品種之間存在著復雜的關系。豐產(chǎn)性和穩(wěn)產(chǎn)性是衡量一個品種優(yōu)劣的兩個重要標準，也是品種利用的主要依據(jù)[2]。因此，分析遼寧省水稻品種品質(zhì)性狀及品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性可為今后遼寧省優(yōu)質(zhì)水稻優(yōu)質(zhì)品種選育、品種推廣應用提供理論依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 供試材料與分析數(shù)據(jù)

供試品種為遼寧省2023年參加水稻中晚熟區(qū)域試驗的23個試驗品種。品質(zhì)性狀包括糙米率、精米率、整精米率、粒長、籽粒長寬比、堊白粒率、堊白度、透明度、堿消值、膠稠度、直鏈淀粉含量、蛋白質(zhì)含量共12個性狀，各品種產(chǎn)量為相應品種在7個試驗點的平均值。

1.2? 分析方法

1.2.1? 變異系數(shù)法? 反應品種的靜態(tài)穩(wěn)定性[3]，值越小品種越穩(wěn)定。

1.2.2? 回歸分析法? 采用Eberhart-Russell[4]提出的回歸系數(shù)bi作為評定品種穩(wěn)定性的參數(shù)。bi>1， 說明對環(huán)境反應敏感，在不同環(huán)境中產(chǎn)量穩(wěn)定性較差，但在有利環(huán)境條件下具有較大的增產(chǎn)潛力；bi<1，說明對環(huán)境反應遲鈍，在不同環(huán)境中產(chǎn)量穩(wěn)定性好，即使在不利環(huán)境條件下也能獲得相對較好的收成；bi=1，說明具有平均穩(wěn)定性。

1.2.3? 高穩(wěn)系數(shù)法? 高穩(wěn)系數(shù)以HSC表示。其簡化計算公式：

；

式中HSCi 為第i個品種的高穩(wěn)系數(shù)Xi和Si分別為第i個品種的平均產(chǎn)量和標準差，XCK為對照品種的平均產(chǎn)量。HSC值越小，說明該品種的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)性越好[5、6]。

全部數(shù)據(jù)在Excel 2003進行整理，采用SPSS 19.0數(shù)據(jù)軟件進行相關分析、主成份分析。采作R軟件進行聚類分析。

2? 結果與分析

2.1? 遼寧省水稻品種品質(zhì)性狀變異

23個品種透明度均達到1級標準，品種間無差異。因此，對其它性狀進行分析。由表1可見，11個品質(zhì)性狀的變異系數(shù)在0.93%～70.00%。其中堊白度、堊白粒率變異系數(shù)最大，分別為70.0%、48.43%，變幅分別為0.3%～5.0%、2%～18%；堿消值的變異系數(shù)中等，為17.42%，變幅為3.5級～7.0級；糙米率、精米率、整精米率、粒長、蛋白質(zhì)含量、直鏈淀粉含量、膠稠度、籽粒長寬比的變異系數(shù)較小，在0.93%～6.50%，變幅分別為79.7%～82.8%、69.3%～75.5%、68.2%～75.2%、4.9～5.5 mm、6.7%～7.8%、15.8%～18.8%、68～88 mm、1.7～2.2。表明，這些水稻品種在加工品質(zhì)性狀上差異較小，外觀品質(zhì)性狀上差異較大。

2.2? 遼寧省水稻品種品質(zhì)性狀主成份及相關性分析

由表2可以看出，第1～第5主因子特征值的累計貢獻率達88.3%。第1主因子中特征值的絕對值較大的性狀是糙米率、精米率、整精米率，第2主因子中特征值的絕對值較大的性狀直鏈淀粉含量，第3主因子中特征值的絕對值較大的性狀堿消值、膠稠度，第4主因子中特征值的絕對值較大的性狀堊白粒率、堊白度，第5主因子中特征值的絕對值較大的性狀蛋白質(zhì)含量。因此，第1～第5主因子可稱為加工因子、直鏈淀粉因子、堿消因子、堊白因子、蛋白質(zhì)因子。這5個主因子含的要素信息量可以反映出11個品質(zhì)性狀原始特征參數(shù)的大部分信息，具有較好的代表性。

由表3可見，糙米率與精米率、精米率與整精米率、粒長與籽粒長寬比、堊白粒率與堊白度間達到極顯著正相關水平（0.813**、0.866**、0.834**、0.936**），糙米率與精米率、粒長與直鏈淀粉含量間達到顯著正相關水平（0.517*、0.495*），堿消值與膠稠度間到極顯著負相關水平（-0.689**）。表明，水稻品種品質(zhì)性狀間存在著不同程度的相關性。

2.3? 遼寧省水稻品種豐穩(wěn)性參數(shù)變異

由表4可見，變異系數(shù)（CV）、回歸系數(shù)（bi）、高穩(wěn)系數(shù)法（HSC）、產(chǎn)量的變異系數(shù)在2.22%～25.00%。其中HSC變異系數(shù)最大，產(chǎn)量變異系數(shù)最小?？梢?，23個水稻品種產(chǎn)量變化幅度相對較小，HSC變化幅度相對較大，CV、bi變化幅度中等。因此，有必要對這些系數(shù)進行綜合分析。

2.4? 遼寧省水稻品種豐穩(wěn)性主成份及相關性分析

由表5可見，第1、第2主因子特征值的累計貢獻率達91.8%。第1主因子中特征值的絕對值較大的參數(shù)是HSC和產(chǎn)量，第2主因子中特征值的絕對值較大的參數(shù)是bi和產(chǎn)量。這兩個主因子可稱為高穩(wěn)因子和穩(wěn)定因子。第1、第2主因子可較好的代表全部參數(shù)的絕大部分信息。

HSC與bi的的相關系數(shù)達到極顯著正相關水平（r=0.567**，見圖1）。產(chǎn)量與CV、bi、HSC、的相關系數(shù)均達到極顯著負相關水平（-0.665**、-0.553**、-0.968**）。表明，水稻品種豐產(chǎn)性與穩(wěn)定性參數(shù)間存在著明顯的相關性。

2.5? 遼寧省水稻品種聚類分析

根據(jù)豐穩(wěn)性參數(shù)第1、第2主成份對23個品種進行聚類。由圖2可見，23個品種可劃分為3個類群，第Ⅰ類群包括錦粳1號、北粳2202、遼粳2026、盤粳320、鹽粳197、遼粳219、彥粳1670、鹽粳2106、沈農(nóng)865共9個品種，占品種總數(shù)的39.1%；第Ⅱ類群包括盤粳207、鐵粳1947、陽光稻118、富元稻77、遼粳122、東研稻25共6個品種，占品種總數(shù)的26.1%；第Ⅲ類群包括天隆粳224、遼粳169、鹽粳66、天隆粳234、天隆粳788、花粳1607、鹽粳945、遼粳1920共8個品種，占品種總數(shù)的34.8%。

由表6可見，在產(chǎn)量性狀上，類群間差異極顯著，第3類群品種產(chǎn)量極顯著高于第1、2類群，第1類群品種產(chǎn)量極顯著高于第2類群；在CV參數(shù)上，第1、2類群間差異不顯著，但極顯著高于第3類群；在bi參數(shù)上，第1、2類群，第2、3類群間差異不顯著，第1類群極顯著高于第3類群；在HSC參數(shù)上，第2類群極顯著高于第1、3類群，第1類群極顯著高于第3類群。表明，不同類群各穩(wěn)定參數(shù)表現(xiàn)并不一致，但產(chǎn)量與各穩(wěn)定參數(shù)有相近的趨勢，這與相關分析一致。

3? 結論與討論

高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)是水稻科研和生產(chǎn)的兩個最重要目標。隨著社會的發(fā)展和人們生活水平的提高，對稻米品質(zhì)的要求將越來越高[7]。稻米品質(zhì)已成為遼寧省水稻育種的重要目標并取得進展[8-10]。稻米品質(zhì)性狀間存在復雜的遺傳相關，有些品質(zhì)性狀間存在難以調(diào)和的矛盾[11]。本研究表明，所分析的品質(zhì)性狀中堊白度、堊白粒率品種變異程度最大，糙米率、精米率、整精米率品種變異程度最小。主成份分析表明，加工因子、直鏈淀粉因子、堿消因子、堊白因子、蛋白質(zhì)因子是區(qū)分品種品質(zhì)性狀的主要因素。同時，部分品質(zhì)性狀間存在顯著或極顯著的相關性，這為品質(zhì)性狀改良提供了依據(jù)。

作物品種的產(chǎn)量表現(xiàn)是品種與環(huán)境互作的結果。因此，在品種推廣過程中需要因地制宜地選擇水稻品種，使品種與環(huán)境的互作達到最優(yōu)。作物品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性是決定其推廣應用價值的重要指標[12]。本研究表明，HSC、bi和品種產(chǎn)量可較好的對品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性進行評價。同時，品種產(chǎn)量與CV、bi、HSC存在極顯著負相關水平。這為品種豐穩(wěn)性評價提供了依據(jù)。據(jù)此，本研究中，第3類群品種天隆粳224、遼粳169、鹽粳66、天隆粳234、天隆粳788、花粳1607、鹽粳945、遼粳1920等品種具有較好的豐產(chǎn)性和穩(wěn)定性。這為品種推廣指明了方向。

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