遼寧省雜交粳稻穗部特征及其與產(chǎn)量的關(guān)系分析

摘" 要：以7個(gè)遼寧雜交粳稻組合和2個(gè)常規(guī)粳稻品種為試材，分析了遼寧雜交粳稻穗部特征及其與產(chǎn)量的關(guān)系。結(jié)果表明，遼寧雜交粳稻屬于中位優(yōu)勢(shì)穗型。雜交組合和常規(guī)品種之間一次枝梗數(shù)、上部、下部和總一次枝梗粒數(shù)的差異顯著性表現(xiàn)不一。雜交組合的上部、中部、下部和總二次枝梗數(shù)及其粒數(shù)均大于常規(guī)品種，且二者之間上部和中部二次枝梗數(shù)以及上部二次枝梗粒數(shù)的差異達(dá)顯著水平。雜交組合的產(chǎn)量高于常規(guī)品種，但與高產(chǎn)常規(guī)品種之間的差異不顯著。回歸分析結(jié)果表明，一次枝梗數(shù)、下部二次枝梗數(shù)、上部一次枝梗粒數(shù)以及中部和總二次枝梗粒數(shù)對(duì)雜交組合的產(chǎn)量有重要影響。通過(guò)適當(dāng)增加一次枝梗數(shù)和二次枝?？偭?shù)，減少下部二次枝梗數(shù)和中部二次枝梗粒數(shù)優(yōu)化穗部性狀，有利于進(jìn)一步發(fā)揮遼寧雜交粳稻的產(chǎn)量潛力。

關(guān)鍵詞：遼寧雜交粳稻；穗部特征；產(chǎn)量；回歸分析

中圖分類(lèi)號(hào)：S511.035.1" " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：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(yōu)勢(shì)選育而成，具有較高的增產(chǎn)潛力[1]。近年來(lái)，隨著常規(guī)粳稻育種水平的不斷提升，遼寧雜交粳稻的產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)日趨減小[2]，進(jìn)一步優(yōu)化穗部性狀，有利于充分發(fā)揮遼寧省雜交粳稻的產(chǎn)量潛力。遼寧省常規(guī)粳稻穗部枝梗性狀與穗重或產(chǎn)量密切相關(guān)[3-6]，雜交粳稻的相關(guān)研究側(cè)重于產(chǎn)量構(gòu)成因素對(duì)最終產(chǎn)量的影響[7]，且穗部枝梗性狀與產(chǎn)量或產(chǎn)量構(gòu)成因素之間關(guān)系的報(bào)道較少。房閔等[8]認(rèn)為高產(chǎn)北方雜交粳稻組合產(chǎn)量結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)為有效穗數(shù)多、結(jié)實(shí)率高和生物產(chǎn)量大，這三項(xiàng)都與穗部二次枝梗數(shù)以及二次枝梗粒數(shù)等呈顯著正相關(guān)。朱春杰等[9]的研究表明，秈粳稻雜交后代具有較強(qiáng)的雜種優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)穗部性狀的重新組合，且群體內(nèi)多數(shù)株系穗型屬于下部?jī)?yōu)勢(shì)型。本試驗(yàn)以雜交粳稻組合為試材，通過(guò)分析穗上、中、下部的枝梗特征及其與產(chǎn)量的關(guān)系，探討通過(guò)優(yōu)化穗部枝梗性狀提高遼寧雜交粳稻產(chǎn)量的方法。

1" 材料和方法

1.1" 供試材料與設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2018～2019年在遼寧省水稻研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行，供試材料為7個(gè)雜交粳稻組合遼優(yōu)166A397、遼優(yōu)52A397、遼優(yōu)166A787、遼優(yōu)99A787、遼優(yōu)166A2106、遼優(yōu)9906和遼優(yōu)5206，2個(gè)常規(guī)粳稻品種遼粳294和遼粳401。試驗(yàn)田為中等肥力，常規(guī)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(zhǎng)，50行區(qū)，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，三次重復(fù)。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

參照顧俊榮的方法[10]，抽穗期每次重復(fù)每個(gè)小區(qū)取10穗，將每穗分為上、中、下共3個(gè)部位，調(diào)查穗上部一次枝梗數(shù)、上部一次枝梗粒數(shù)、中部一次枝梗數(shù)、中部一次枝梗粒數(shù)、下部一次枝梗數(shù)、下部一次枝梗粒數(shù)、上部二次枝梗數(shù)、上部二次枝梗粒數(shù)、中部二次枝梗數(shù)、中部二次枝梗粒數(shù)、下部二次枝梗數(shù)和下部二次枝梗粒數(shù)。收獲前每個(gè)小區(qū)選取長(zhǎng)勢(shì)均勻的1 m2調(diào)查穗數(shù)，重復(fù)3次。收獲后取樣調(diào)查穗長(zhǎng)、每穗實(shí)粒數(shù)、每穗秕粒數(shù)，計(jì)算結(jié)實(shí)率和千粒重，用該1 m2的全部實(shí)粒質(zhì)量進(jìn)行換算，獲得產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)

采用Microsoft Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和圖表繪制，采用IBM SPSS statistics 20.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2" 結(jié)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(guī)品種之間一次枝梗數(shù)的差異顯著性表現(xiàn)不一。遼優(yōu)166A2106等4個(gè)雜交組合的一次枝梗數(shù)顯著高于遼粳294，但只有遼優(yōu)166A397 和遼優(yōu)52A397的一次枝梗數(shù)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(shù)都大于常規(guī)品種，除下部二次枝梗數(shù)外，其余性狀的差異均達(dá)到顯著水平。除上部二次枝梗數(shù)外，所有雜交組合的一次枝梗數(shù)，中部、下部和總二次枝梗數(shù)均有顯著差異。與其他性狀相比，上部二次枝梗數(shù)在7個(gè)雜交組合之間和2個(gè)常規(guī)品種之間的差異均表現(xiàn)為不顯著，但在雜交組合和常規(guī)品種之間表現(xiàn)為顯著。

2.2 各品種/組合穗部枝梗粒數(shù)的特征

由表2可知，雜交組合和常規(guī)品種之間一次枝梗粒數(shù)的差異顯著性表現(xiàn)不一。所有雜交組合的上部一次枝梗粒數(shù)、下部二次枝梗粒數(shù)和二次枝梗總粒數(shù)均顯著大于遼粳294，僅部分組合的下部二次枝梗粒數(shù)和二次枝梗總粒數(shù)顯著大于遼粳401。部分雜交組合的下部一次枝梗粒數(shù)、一次枝?？偭?shù)和中部二次枝梗粒數(shù)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(shù)在7個(gè)雜交組合之間和2個(gè)常規(guī)品種之間的差異均表現(xiàn)為不顯著，但在雜交組合和常規(guī)品種之間表現(xiàn)為顯著。

2.3 各品種/組合的產(chǎn)量相關(guān)因素比較

由表3可知，雜交組合的穗長(zhǎng)顯著大于常規(guī)品種，穗數(shù)顯著低于遼粳294，與遼粳401差異不顯著。除遼優(yōu)52A397外，其余雜交組合的結(jié)實(shí)率顯著低于常規(guī)品種。遼優(yōu)166A2106的千粒重顯著低于常規(guī)品種，其余雜交組合與常規(guī)品種之間的差異不顯著。遼優(yōu)5206等5個(gè)雜交組合的產(chǎn)量顯著高于遼粳294，但所有雜交組合的產(chǎn)量與遼粳401均無(wú)顯著差異。

2.4" 雜交組合產(chǎn)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(chǎn)量（y）與一次枝梗數(shù)（x1）、上部二次枝梗數(shù)（x2）、中部二次枝梗數(shù)（x3）、下部二次枝梗數(shù)（x4）、二次枝?？倲?shù)（x5）、上部一次枝梗粒數(shù)（x6）、中部一次枝梗粒數(shù)（x7）、下部一次枝梗粒數(shù)（x8）和一次枝?？偭?shù)（x9）、上部二次枝梗粒數(shù)（x10）、中部二次枝梗粒數(shù)（x11）、下部二次枝梗粒數(shù)（x12）、二次枝?？偭?shù)（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(jié)果以及回歸系數(shù)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(shù)、下部二次枝梗數(shù)、上部一次枝梗粒數(shù)以及中部和總二次枝梗粒數(shù)對(duì)雜交組合的產(chǎn)量有重要影響。一次枝梗數(shù)和二次枝?？偭?shù)為正向影響，下部二次枝梗數(shù)、上部一次枝梗粒數(shù)和中部二次枝梗粒數(shù)為負(fù)向影響。一次枝梗數(shù)和下部二次枝梗數(shù)影響較大，其余性狀影響較小。該線性組合能解釋產(chǎn)量86.9%的總變異。雜交組合產(chǎn)量關(guān)于13個(gè)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(shù)R2=0.869，F(xiàn)值為3.587。

3" 結(jié)論與討論

水稻穗型與產(chǎn)量構(gòu)成因素的關(guān)系十分密切，Sasahara等[11]根據(jù)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(yōu)勢(shì)、偏上位優(yōu)勢(shì)、中位優(yōu)勢(shì)、偏下位優(yōu)勢(shì)和下位優(yōu)勢(shì)等5種類(lèi)型，并認(rèn)為中位、偏上位或上位優(yōu)勢(shì)穗型有利于灌漿結(jié)實(shí)。徐正進(jìn)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(jié)實(shí)性。本研究表明，遼寧雜交粳稻屬于中位優(yōu)勢(shì)穗型，且上部二次枝梗數(shù)和上部二次枝梗粒數(shù)顯著大于常規(guī)品種，與寒地超高產(chǎn)水稻品種的穗型類(lèi)似[13]，符合高產(chǎn)水稻優(yōu)勢(shì)穗型的要求。

枝梗性狀是水稻穗部性狀的重要構(gòu)成因素。靳德明等[14]認(rèn)為，二次枝梗數(shù)多是雜交秈稻形成大穗的基礎(chǔ)。葉新福等[15]的研究發(fā)現(xiàn)，一次枝梗數(shù)/二次枝梗數(shù)比例高的大穗型雜交秈稻組合易形成高產(chǎn)。本研究表明，除上部一次枝梗粒數(shù)外，僅部分雜交組合的一次枝梗數(shù)、下部和總一次枝梗粒數(shù)顯著大于遼粳294，而遼粳401除一次枝粳數(shù)顯著高于遼優(yōu)5206外，其余所有一次枝梗性狀與雜交組合均無(wú)顯著差異。回歸分析結(jié)果表明，一次枝梗數(shù)和上部一次枝梗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量有重要影響。因此，遼寧雜交粳稻的穗型優(yōu)化需要注重一次枝梗的選擇，這與徐正進(jìn)提出的通過(guò)秈粳雜交改良北方粳稻一次枝梗數(shù)上限低、增產(chǎn)潛力有限的觀點(diǎn)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(yōu)勢(shì)[17]。龔金龍等[18]對(duì)大穗型雜交粳稻的研究表明，隨著每穗粒數(shù)的增加，大穗型雜交粳稻的產(chǎn)量不斷增加。每穗粒數(shù)的提高由中等穗型到偏大穗型，主要依靠一次枝梗的貢獻(xiàn)，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(xiàn)。本研究結(jié)果表明，二次枝?？偭?shù)對(duì)遼寧雜交粳稻的產(chǎn)量有顯著正向影響，但下部二次枝梗數(shù)和中部二次枝梗粒數(shù)對(duì)產(chǎn)量有顯著負(fù)向影響。在穗型優(yōu)化方面要注意減少下部二次枝梗數(shù)和中部二次枝梗粒數(shù)，這可能與穗中下部二次枝梗籽粒結(jié)實(shí)率或粒重普遍較低有關(guān)[19]。除枝梗性狀之外，水稻產(chǎn)量還受穗數(shù)和著粒密度等其他多種因素[20-21]的影響，優(yōu)化穗部性狀組配，合理調(diào)節(jié)產(chǎn)量結(jié)構(gòu)組成，將最終有利于實(shí)現(xiàn)超高產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[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(yōu)勢(shì)生態(tài)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(guī)粳稻與雜交粳稻苗期根系性狀差異與產(chǎn)量間關(guān)系[J].中國(guó)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(chǎn)量及性狀的比較研究[J].吉林農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，38（6）：1-5.

[4] 趙子成，李紅宇，魏玉光，等.黑龍江不同產(chǎn)量類(lèi)型水稻品種穗部性狀的比較研究[J].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，26（5）：5-9，43.

[5] 于艷敏，武洪濤，張書(shū)利，等.超級(jí)稻新品種‘松粳15’穗部性狀與產(chǎn)量的關(guān)系[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào)，2015，5（9）：1-6.

[6] 李紅宇，鄭桂萍，劉夢(mèng)紅，等.北方粳稻穗重指數(shù)及其與產(chǎn)量品質(zhì)關(guān)系的研究[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2016，31（1）：175-181.

[7] 陳盈，王福全，孫世光，等.遼寧雜交粳稻產(chǎn)量表現(xiàn)及其與產(chǎn)量構(gòu)成因子的相關(guān)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(chǎn)量結(jié)構(gòu)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(guān)系研究[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（4）：457-461.

[10] 顧俊榮，韓立宇，董明輝，等.不同穗型粳稻干物質(zhì)運(yùn)轉(zhuǎn)與穎花形成及籽粒灌漿結(jié)實(shí)的差異研究[J].揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)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(jìn)，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(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，1990，23（4）：10-16.

[13] 李榮田，崔成煥，秋太權(quán).水稻穗型構(gòu)成性狀對(duì)肥力反應(yīng)的品種間差異[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1996，27（4）：335-340.

[14] 靳德明，王維金，藍(lán)盛銀，等.培矮64s/E32產(chǎn)量構(gòu)成因素和穗部性狀的雜種優(yōu)勢(shì)及相關(guān)分析[J].華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，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(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2004（6）：120-122，139.

[16] 徐正進(jìn)，林晗，馬殿榮，等.北方粳稻穗型改良理論與技術(shù)研究及應(yīng)用[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，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(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1995（1）：7-10.

[18] 龔金龍，胡雅杰，龍厚元，等.大穗型雜交粳稻產(chǎn)量構(gòu)成因素協(xié)同特征及穗部性狀[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45（11）：2147-2158.

[19] 徐正進(jìn)，陳溫福，張龍步，等.水稻直立穗性狀的遺傳與其它性狀的關(guān)系[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1995，26（1）：1-7.

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

[21] 孫占慧，張樹(shù)林，徐正進(jìn).遼寧省水稻產(chǎn)量構(gòu)成因子的相關(guān)分析[J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2003（1）：8-11.