杂交水稻新组合的品种比较试验

杨峰

（国家杂交水稻工程技术研究中心，湖南 长沙 410125）

湖南杂交水稻研究中心（即国家杂交水稻工程技术研究中心，以下简称“中心”）是一家以杂交水稻育种为主的科研单位。经过不懈努力，中心选育了三系、两系、超级杂交稻等系列组合，组合涵盖籼、粳型，早、中、晚稻，早、中、迟熟，耐肥高产、优质、多抗等多种生理生态类型。在育种筛选工作中，杂交水稻品种试验是不可或缺的一环，也是品种审定及推广的重要依据。笔者主持本中心杂交水稻新品种比较试验（以下简称“品比”），在工作中发现，每年品比的杂交稻新组合层出不穷，近5a总参试组合达954个，年均191个。品比试验要求公平、公正，数据准确可靠，结论客观、真实，以评估新育成品种的丰产性、稳定性和适应性，为育种和栽培家提供有价值的参考，并推荐苗头组合进入高一级区域试验或小面积试种。多年的工作中，笔者已积累了大量的信息资料，为承前启后，现将“十一五”期间品比情况归纳总结如下。

1 材料与方法

1.1 供试材料

本中心育种家最新选配的杂交水稻籼型早、中、晚稻及超级杂交稻组合。

1.2 试点设置

品种的性状是基因型在一定环境条件下的外在表现，田间试验是水稻品种试验的重要基础。在综合考虑试验要求的科研基础、生态条件等因素的基础上，设立以湖南杂交水稻研究中心所在地长沙为核心的试点，另视具体情况设1～3个辅助试点（如:慈利、怀化、龙山、永州、岳阳等地农科单位）。

1.3 小区面积与重复次数

小区面积20 m2，每品种重复3次，随机排列。根据参试组合多少分设1～2个组；根据小区总数确定试验田面积大小，用划行器划出行株距，小区间留走道（空出一个行、株距），周围留保护行。

1.4 田间管理

遵照品种比较试验必须贴近生产实际的原理，采用湿润秧田，常规育苗移栽，每穴2苗，大田耕整为2犁2耙，施肥、打药、管水等全程均按当地生产条件操作。

1.5 田间观察记载与室内考种

按水稻品种试验观察记载项目与标准进行观察记载[1-2]，包括:试验概况（如:土壤肥力、秧田与本田期的管理、气象条件等）、生育期、主要农艺性状、稻谷实产量测定（按小区单收、晒干、扬净、单独称重）等。

1.6 产量分析

计算各品种相对对照品种的增产百分率，并在方差分析的基础上进行品种间的产量差异多重比较（DunCan's新复极差法），数据处理软件为Excel和DPS[3]。

1.7 资料整理汇编

根据参试品种在各试点的产量、生育期、主要农艺性状、抗性等资料，整理汇编成册，并对品种作出综合评价。

2 结果与分析

2.1 杂交稻品比参试组合的生育期与产量表现

2006～2010年，本中心选育提供的杂交稻双季早、晚稻、一季中稻、晚稻和超级稻参试组合（不含对照）的生育期与产量的总体表现见表1。

表1 2006～2010年中心杂交稻品比参试组合的生育期与产量表现

由表1可知，各年平均生育期，双季早、晚稻和一季中稻均以其迟熟组长于中熟组，一季晚稻、超级稻与迟熟中稻组相比，在不同年份互有短长；各年平均产量表现以早稻组的最低，其余组的表现不尽一致。就表1中的总平均值而言，双季早稻中熟组和迟熟组的生育期分别为111.4、118 d，产量分别为454.5、492.5 kg/667m2（5 a均以迟熟组为高）；双季晚稻中熟组和迟熟组的生育期分别为114.1、120.5 d，产量分别为465.8、466.9 kg/667m2（中熟组有3 a高于迟熟组）；中稻中熟组和迟熟组的生育期分别为116.1、123 d，产量分别为499.8、530.9 kg/667m2（迟熟组有4 a高于中熟组）；一季晚稻组生育期为125.6 d，产量为508.2 kg/667m2；超级稻组生育期为128.1 d（最长），产量519.6 kg/667m2，介于中稻迟熟组和一季晚稻组之间。

2.2 对照组合的生育期与产量表现

2006～2010年品比中的对照组合名称、生育期、产量表现见表2。

表2 2006～2010年中心杂交稻品比中对照（CK）生育期与产量

双季早、晚、中稻组合的中、迟熟组CK平均生育期均以迟熟组长，产量也均以迟熟组高，且迟熟组变异系数较小；一季晚稻组CK汕优63生育期比中稻迟熟组CKⅡ优58短0.9 d，667 m2产量低36.3 kg；超级稻组CK两优培九生育期比中稻迟熟组CK、一季晚稻组CK分别长6.4、7.3 d，667 m2产量分别低2.5 kg、高33.6 kg。

综观表1、表2，双季早稻中、迟熟参试组生育期比对应CK分别长2.8、2 d，而667 m2产量分别低17.1、7.2 kg，说明中熟早稻组的育种效果逊于迟熟组；双晚中、迟熟参试组生育期比对应CK分别长2.4、0.5 d，667 m2产量分别高4 kg、低18.6 kg，说明双晚中熟组的育种效果略好于迟熟组；中稻中、迟熟参试组生育期比对应CK分别长4.1 d、短1.4 d，667 m2产量分别高32.9 kg、低15.7kg，中熟组的育种成效较大；一季晚稻参试组生育期比CK长2.1 d，667 m2产量低2.1 kg，育种效果欠佳；超级稻参试组生育期比CK短2.7 d，667 m2产量低14.3 kg，其标准差分别为91.8、84 kg、变异系数分别为17.7%、15.4%，居各组别之首，说明超级稻增产潜力大，且受生态环境影响大，育种与栽培均待进一步完善。

2.3 参试组合超越对照组合的百分率与增产显著情况比较

为了更具体比较和衡量育种成效，对各年参试组合的增产数与达到增产显著水平的组合数进行统计分析，见表3。

各年度参试组合的增产数表现不平衡，2008年最少，2010年最多。参试组别中，以早稻中熟组最少，中稻中熟组最多。5年总计，增产的参试组合中，以中稻中熟组的比率最高，达74%，其次为双晚中熟组，达62.4%，二者比对照显著增产的比率分别为50%、20.4%，居1、2位；早稻迟熟组、一季晚稻组、中稻迟熟组、双晚迟熟组的比率分别为46%、44.6%、42%、37.6%，它们显著增产的比率分别为16%、19%、10.5%、16.6%，列5、3、6、4位；早稻中熟组、超级稻组分列8、7位。

表3 2006～2010年中心杂交稻品比参试组合比对照（CK）增产的情况

各年度产量表现高的参试组合如下:双季早稻中熟组的迟早499、湘丰优100、早优1185、准S/R23、N早101，迟熟组的早优3号、金优140、N早2号、金优594、湘丰优580；双晚中熟组的金优18、湘杂7号、晚中鉴-1、N晚2号、N晚102，迟熟组的轮优2号、湘杂9号、YHH-13、湘丰优145、迟晚145；中稻中熟组的金优631、金优155、N优1号、N优91、丰优213，迟熟组的Y优23、农优5号、T优290、香优1205、双8S/R468；一季晚稻组的YHH-7、58S/2066、Ⅱ优P320、T64S/0293、湘杂010；超级稻组的YHH-5、8两优45、新两优2012、双8S/R109、湘杂013（注:列举上述品种，仅表示可升级续试）。

2.4 品比中各组类主要农艺性状与产量间的多元线性回归分析

品比试验除对抗性和米质等有特殊要求外，一般以产量高低决定品种取舍命运。经济产量来自光合作用和物质的运转、分配、积累，反映在生育期、株高、最高苗数、有效穗、穗实粒数、总粒数、结实率、千粒重等性状指标上。为揭示其数量关系，为育种和栽培提供参考[3]，选取2006～2010年杂交稻各组别品比的高产组合（n=15），进行了多元线性回归分析（含相关和通径分析）[3-9]，各变量平均值与有关系数及其显著性见表4。

由表4可知:①双季早稻中熟组和迟熟组的经济特性基本相似，如最高苗、有效穗、千粒重与产量的相关系数、回归系数均为正并达显著或极显著水准，对产量的贡献大；实粒、总粒和结实率与产量呈负相关，但实粒对产量的直接作用和回归系数较大且为正；株高的相关系数、直接作用及回归系数，中熟组显示为弱的负作用，迟熟组为弱的正作用，生育期的表现分别有弱的正作用或负作用，但对产量的影响不显著。总粒数和结实率对产量的相关和直接作用为负，似乎有矛盾，间接通径系数（表中略，相关系数可分解为直接通径与间接通径系数之和[3]）表明它们通过x5（实粒数）的正作用很大，但通过x2、x3、x4、x8的作用多为负，尤其与x4或x8相冲突，因此早稻育种与栽培宜“穗粒兼顾”。②双晚中熟组的生育期、有效穗、实粒数、总粒数、结实率和千粒重与产量的相关或回归系数达显著或极显著，正效应，可见各项性状是较易协调的；总苗数、实粒数的直接作用和回归系数为负，间接通径表明它们通过x6、或x4、x8对产量有负作用；实粒数的膨胀系数（表略）极大，说明受到多重共线影响[3]，应注意“源库流”协调。双晚迟熟组各性状基本上也有利于高产，仅需注意株高适宜。③中稻中熟组的有效穗、实粒数、结实率和千粒重对产量的相关或回归系数为极显著或显著正作用，有利于攻高产，但生育期与株高有负作用，要掌控适当；中稻迟熟组的有效穗、实粒数和千粒重对产量的直接作用和回归系数为正，且达极显著或显著，而其余各项均为负，可见各性状的协调难度较大，尤其总粒数与结实率通过x4、x5、x8对产量的影响为负，追求生育期长、株高、穗大、高结实是有风险的。④一季晚稻组仅有最高苗对产量的直接作用和回归系数为弱负值，有效穗、实粒数、结实率、千粒重的回归系数或相关系数达极显著或显著正水平，总粒数为弱的正效应，故各项性状较易协调发展，对育种和栽培是有利的。⑤超级稻组的生育期、最高苗、有效穗、实粒数和结实率与产量呈正相关，株高、总粒数和千粒重为弱负相关；有效穗、实粒数、总粒数、结实率和千粒重的直接作用和回归系数为正；为负的有生育期、株高和最高苗，但回归不显著。因此，超级稻组的高产选育与栽培在经济性状上限制少，需要注意生育期、株高与群体不过头，因地制宜。

表4 2006～2010年杂交稻品比中各类高产组合主要农艺性状与产量的多元线性回归分析

续表4

3 小结与讨论

3.1 关于各杂交稻新组合的选育成效

5 a总计，各组别参试组合中比相应对照增产的个数占其总数的比率，以中稻中熟组最高，其次为双晚中熟组，增产达显著的百分率分别为50%、20.4%，居1、2位；一季晚稻组、双晚迟熟组、早稻迟熟组、中稻迟熟组增产达显著的比率分别为19%、16.6%、16%、10.5%，列3、4、5、6位；超级稻组、早稻中熟组增产达显著的比率分别为9.6%、5%，分列7、8位。与对照比较，双季早稻中、迟熟组生育期比CK分别长2.8、2 d，667 m2产量分别低17.1、7.2 kg，说明对“日产量”的选育应加强，中早熟早稻尤应突破“早而不优”的困局；双晚中、迟熟组参试组合生育期比CK分别长2.4、0.5 d，667 m2产量分别高4 kg、低18.6 kg，说明迟熟组稍差；中稻中、迟熟组生育期比CK分别长4.1 d、短1.4 d，667 m2产量分别高32.9 kg、低15.7 kg，说明中熟组的育种较好（注:与采用的CK有关，如都用Ⅱ优838作CK则会降低）；一季晚稻组生育期比CK长2.1 d，667 m2产量低2.1 kg，其育种效果欠佳；超级稻参试组比CK生育期短2.7 d，667 m2产量低14.3 kg，其标准差为91.8 kg、变异系数17.7%，居各组之首，说明其潜力大，育种技术有待进一步完善和创新。

3.2 关于杂交稻育种策略和栽培中的着重点

双季早稻中熟组的株高有负作用，生育期和穗总粒的贡献小，因此植株不宜过高，生育期和穗大小都应适中，宜“穗粒兼顾”，特别是要生长速率快，干物质积累强度大；双早迟熟组与中熟组相似，但生育期、总粒数和结实率的作用与回归系数均为负，对生育期和穗粒型要综合考虑；双晚中熟组的生育期、株高、有效穗、总粒数、结实率和千粒重对产量为正作用，但最高苗和实粒数有负作用，宜适当控制分蘖和穗数；双晚迟熟组的各性状有利于协调高产，宜选择穗多偏大、结实率高、籽粒重、株高适宜的组合；中稻中熟组有效穗、穗实粒、总粒、结实率和千粒重都对产量有较大正作用，但生育期与株高要适当；中稻迟熟组的平均产量最高，但各性状的协调难度较大，如:生育期、株高、最高苗、总数粒、结实率对有效穗、实粒数和千粒重有干扰，对迟熟、株高、大穗的追求不宜过分；一季晚稻组的各项性状易较好地协调发展，要注意总苗数适当；超级稻组的各主要经济性状对高产限制少，但生育期、株高、群体长势不宜过头，袁隆平院士曾指出“不片面追求大穗和特大穗，以利协调库源关系”[10-11]，仍有极强的指导意义。致谢:

贺德高、向军民、黄四民、蒋小军、陈向军等同志参加了试验工作，熊绪让同志审阅文稿，在此一并致谢！

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