費震江 華林 武曉智 魏磊 周鵬
摘要:對湖北省2003~2012年審定中稻品種的產量及其相關性狀進行相關及通徑分析。結果表明,對產量影響的相對重要性依次為每穗總粒數(shù)、千粒重、結實率和有效穗數(shù),它們對產量的直接通徑系數(shù)分別為1.0073、0.8714、0.6425和0.6323。在此基礎上提出湖北省中稻育種應在保證合理有效穗數(shù)的基礎上適當增加每穗總粒數(shù)及千粒重,著重提高結實率,這是中稻產量突破的主攻方向。
關鍵詞:中稻品種;產量;產量相關性狀;相關分析;通徑分析;湖北省
中圖分類號:S511.3+2;S503.2 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2012)24-5584-03
水稻是世界上最重要的糧食作物,為全世界50%以上的人口提供食物來源[1]。在土地資源日趨緊張的情況下,如何提高水稻等主要糧食作物單位面積產量,是保障糧食安全的重要挑戰(zhàn)。湖北是水稻生產大省,水稻常年播種面積200萬hm2左右,其中中稻播種面積130萬hm2左右,面積和總產量分別占全省水稻面積和總產量的60%和70%以上[2],中稻單產水平居全國前列[3]。中稻生產在湖北乃至全國糧食生產中有很重要的地位。
品種區(qū)域試驗與審定是農作物新品種從選育到推廣不可缺少的重要環(huán)節(jié)。通過區(qū)域試驗可以客觀評價新品系、新組合的豐產性、適應性、穩(wěn)產性、抗性及品質等重要特征特性[4]。審定品種在區(qū)域試驗中的產量表現(xiàn)不僅對品種的推廣應用具有重要的參考作用,對新組合選育也具有重要的指導意義。為此,匯總了湖北2003~2012年10年審定的中稻品種產量及其相關性狀數(shù)據(jù)進行相關和通徑分析,探索各產量要素對中稻產量的相對作用大小及之間的相互作用方式,為湖北省中稻新品種選育在產量上再上一個臺階提供參考。
1 數(shù)據(jù)來源與分析方法
數(shù)據(jù)來源于2003~2012年湖北省農作物品種審定委員會的審定公告。將這期間通過湖北省品種審定的中稻品種(不包含參加恩施州區(qū)域試驗的審定品種)產量及產量相關性狀(株高、穗數(shù)、每穗總粒數(shù)、每穗實粒數(shù)、結實率、千粒重和生育期)進行匯總分析。用Excel2003軟件對數(shù)據(jù)進行描述性統(tǒng)計與相關性、回歸以及通徑分析,其中通徑分析參考張琪等[5]、林德光[6]的方法。
2 結果與分析
2.1 10年中稻品種審定情況
10年間湖北共審定中稻品種64個,除鄂中5號為常規(guī)稻外,其他63個均為雜交稻。2003年審定1個雜交中稻品種,2004~2012年每年分別有8、9、7、11、6、8、5、6、3個中稻品種通過審定。區(qū)域試驗中對照品種先后為汕優(yōu)63(2003~2004)、II優(yōu)725(2005~2007)、兩優(yōu)培九(2008~2009)和揚兩優(yōu)6號(2009~2012)。僅從對照水平看,湖北省對中稻品質和產量等的要求在逐步提高。
2.2 10年中稻審定品種產量性狀表現(xiàn)及變異
2.3 10年中稻審定品種產量性狀的相關分析
產量及相關性狀間的相關系數(shù)見表2。表2結果顯示,產量與每穗實粒數(shù)、結實率、千粒重間,每穗總粒數(shù)與每穗實粒數(shù)間,每穗實粒數(shù)與結實率間,千粒重與株高間呈極顯著正相關;每穗總粒數(shù)、株高與產量間,每穗實粒數(shù)與株高間呈顯著正相關;有效穗數(shù)與產量間,千粒重、全生育期與每穗實粒數(shù)間則呈顯著負相關;全生育期與產量間,有效穗數(shù)與每穗總粒數(shù)、每穗實粒數(shù)、千粒重、株高間,每穗總粒數(shù)與千粒重間,結實率與全生育期間均呈極顯著負相關。
3 討論
對10年湖北省審定的中稻品種產量及其相關性狀分析結果表明,對產量相對重要的性狀依次是每穗總粒數(shù)、千粒重、結實率和有效穗數(shù)。這4個性狀正是水稻產量的決定因素[8],在不同的試驗、種植區(qū)域或育種時段,這些產量要素對產量的相對重要性順序有所不同[9]。文中4個產量要素每穗總粒數(shù)、千粒重、結實率、有效穗數(shù)的變異系數(shù)分別為8.45%、7.31%、4.31%、5.78%,較大的變異系數(shù)說明在育種中獲得理想性狀的機會也較大;上述4個產量要素與產量的相關系數(shù)分別為0.2907、0.3250、0.6972和-0.2991,說明在一定范圍內提高每穗總粒數(shù)、千粒重和結實率可以提高產量。但在通徑分析時發(fā)現(xiàn)每穗總粒數(shù)通過有效穗數(shù)和千粒重對產量的間接通徑系數(shù)均為負值且較大,千粒重通過有效穗數(shù)和每穗總粒數(shù)對產量的間接通徑系數(shù)也為負值,間接負效應沖抵了大部分直接正效應,因此在湖北中稻高產品種選育時,必須協(xié)調平衡選擇每穗總粒數(shù)、千粒重和有效穗數(shù)等性狀,使產量結構最優(yōu)化。結實率對產量的間接作用以及與每穗總粒數(shù)、千粒重和有效穗數(shù)間相關系數(shù)都較小,提高結實率對提高產量的作用比較直接。在適當增加每穗總粒數(shù)和千粒重的基礎上著重提高結實率,則可以明顯提高單穗重,單穗重乘以穗數(shù)即為產量,所以在湖北也應該重視重穗型水稻品種選育對提高產量的作用,這與周開達等[10]提出的重穗型超級稻育種思路比較一致。
基于上述回歸分析和通徑分析結果,結合當前湖北中稻育種水平和對產量的要求,認為選育高產中稻品種合理的產量結構為有效穗數(shù)250萬穗/hm2左右,每穗總粒數(shù)180粒左右,結實率85%以上,千粒重28g以上。
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