长江中下游籼稻品种籽粒性状分析

胡国辉 朱德峰 陈惠哲 向镜 张义凯 张玉屏

（中国水稻研究所/水稻生物学国家重点实验室，杭州 310006；第一作者∶229387537＠qq．com；*通讯作者∶cnrrizyp＠163．com）

水稻（Oryza sativa）是我国重要的粮食作物，其籽粒性状与稻米品质与人们的喜好息息相关。众多研究者在水稻籽粒性状方面做了大量研究，也获得了一些重要成果。周广生等[1]研究表明，孕穗期干旱导致水稻籽粒的体积、长、宽、厚、长宽比、千粒重等性状发生改变。黄招德等[2]首次将1个长粒主效显性基因定位于第二染色体上，并暂命名为GL-2。陈氏秋江等[3]检测到与粒长显著相关的标记位点有45个，贡献率最高的是RM5849（52.86%），M3766-140 是增加表型效应最大的等位变异，载体品种是农香25；与粒宽显著相关的位点有7个，贡献率最高的是RM17（63.61%），增加表型效应最大的等位变异是RM17-145和RM573-235，载体品种分别是宁粳恢338和早十日黄稻。高维维等[4]研究表明，大部分籽粒性状受环境及环境与株系互作不同程度的影响；而谷粒面积、谷粒圆度2个性状受环境、环境与株系互作的影响均不显著。

现在水稻生产正朝着全程机械化方向发展。机械直播是水稻生产未来发展的方向之一，同时，也是水稻机械化生产重要的一个环节。制定一个标准来区分不同品种水稻的籽粒对于控制机直播用种量来说有重要意义。本研究的切入点就是以大面积应用的籼稻品种籽粒为材料，测定籽粒的千粒重、面积、周长、长度、宽度、长宽比等指标，通过统计处理，分析籽粒性状的变异及其各性状之间的相关性，从而提出圆度（圆度是指工件的横截面接近理论圆的程度）这样一个指标来作为水稻粒型区分的标准。

1 材料与方法

1.1 供试材料

以长江中下游稻区大面积应用的47个籼稻品种为供试材料（表1）。

1.2 实验设计及测定指标

对47个品种的籽粒进行挑选，选取每个品种比较饱满的，有代表性的籽粒利用自动考种分析及千粒重测定仪进行考种，测出千粒重、面积、周长、长度、宽度、长宽比、圆度等指标，测定数据均是机器设备计算输出。

1.3 数据分析

利用Excel 2010计算籽粒性状各指标的平均值，绘制散点图分析各性状的相关性。

2 结果与分析

2.1 籽粒性状变异程度

由表1、表2可见，圆度的标准差和极差最小；而且圆度分布相对比较集中，大部分品种的圆度都分布在0.25～0.30之间。可见，圆度相较其他籽粒性状来说是一个比较稳定的指标。因此，用圆度作为区为籽粒粒形的标准是可行的。

2.2 籽粒各性状间的相关性

由表3可以直观的看出，籽粒宽度与千粒重和面积相关性弱；圆度与千粒重存在显著负相关，与宽度呈极显著正相关，与长度、长宽比和面积存在极显著负相关。其中，圆度与长宽比的相关性最大，相关系数达到-0.98。可见，籼稻籽粒的圆度最大的决定因子是籽粒的长宽比。

表1 47个籼稻品种籽粒性状变异比较

2.3 籼稻籽粒圆度及长宽比划分标准

根据图1的聚类分析和表4可知，籼稻品种籽粒的圆度 85.1%分布在 0.248～0.303 之间。以圆度为指标可以将水稻籽粒分为3种类型∶偏圆型，圆度＞0.303；中粒型，0.248＜圆度≤0.303；长粒型，圆度≤0.248。

表2 籼稻品种籽粒性状总变异比较

表3 籼稻品种籽粒各性状间相关性比较

图1 籼稻各品种籽粒圆度聚类分析图

表4 47个籼稻品种籽粒圆度及长宽比划分占比情况

3 讨论

吴琼[5]的研究表明，籽粒长度对籽粒千粒重、面积和长宽比均有正面影响，宽度对长宽比有负面影响，与本文籽粒性状相关性研究结果一致。周海庆[6]进行了水稻粒形遗传方面的研究，揭示了水稻籽粒性状的一般遗传规律，同时也得出了一些籽粒性状的基因定位。但宫李辉等[7-8]研究阐述了水稻粒形的遗传是多基因共同作用的数量性状遗传，相对于单一基因控制的性状，研究要相对复杂。张卫星等[9]研究了不同水分条件下水稻籽粒形态及其与粒重的关系表明，环境条件也会对籽粒性状产生影响。王嘉宇等[10]对水稻穗不同部位的籽粒品质性状差异进行比较研究，指出稻穗不同部位的籽粒性状也会出现差异。因此，对于水稻籽粒性状的遗传规律还需进一步研究。而本实验利用47个长江中下游大面积应用的籼稻品种，对其籽粒性状的变异和相关性进行分析，得出圆度与千粒重存在显著负相关，与宽度呈极显著正相关，与长度、长宽比和面积都存在着极显著负相关。因此，可以按照圆度这一相对稳定的籽粒性状对籽粒粒型进行划分，为水稻不同品种籽粒性状的判断标准提供了分类依据。