高产优质杂交糯稻黔糯优88产量与主要农艺性状的相关性

王珍珍，甘 雨，郭 慧，杨占烈，向关伦，郝留根，张宏伟，潘建慧，黄宗洪

(1.贵州省农业科学院 水稻研究所， 贵州 贵阳 550006； 2.贵州省农业科学院， 贵州 贵阳 550006)

产量是水稻育种研究的重要目标之一，而水稻产量的形成受到自身遗传因素和外界因素的影响，是多个因子共同作用的结果[1-2]。水稻产量与农艺性状有着密切的相关性，不同农艺性状之间存在复杂的遗传关系和一定的相关性，为了选育出高产新品种，水稻育种工作者致力于农艺性状与产量之间平衡关系的研究，以期达到最优组合[3-4]。因此，研究不同农艺性状与产量之间的关系对高产新品种的选育具有重要的意义。不同研究者对水稻产量与农艺性状间的相关性研究略有不同。研究表明，杂交水稻新品种民优93单位面积有效穗、实粒数与产量呈极显著正相关关系，且单位面积有效穗对产量的直接贡献最大[5]；杂交水稻成优489产量与有效穗和全生育期呈极显著正相关关系[6]；实粒数和千粒重对杂交水稻六优385产量的直接作用最大，其次为有效穗、生育期和株高[7]；而袁伟玲等[8]研究表明，杂交水稻有效穗、实粒数、结实率等性状与产量呈正相关，千粒重与产量呈较弱的负相关；高良艳等[9]研究发现，穴穗数与产量呈负相关，其通过穗粒数、结实率和千粒重对产量成负效应，穗粒数对产量的直接贡献最大，但穗粒数通过穴穗数对产量的负效应值较大。以上研究表明，水稻产量的形成受到生育期、有效穗、株高、穗长、穗粒数、实粒数、结实率及千粒重等性状的直接影响，各性状间存在复杂的相互关系，直接或间接对产量产生不同的影响。在水稻杂交育种过程中，育种工作者须明确各性状与产量之间的关系，进行有效选择，使之协调一致[10]。

前人对水稻产量与农艺性状之间的相关性有一定的研究，但由于品种、地理环境和种植栽培方式的差异，产量与主要农艺性状之间的关系也表现出多样性。黔糯优88是贵州省农业科学院水稻研究所育成的优质杂交糯稻新品种，为了挖掘黔糯优88的增产潜力，使产品更好地服务于生产，对其产量与全生育期、有效穗、株高等主要农艺性状进行相关性和通径分析，探讨其合理的高产结构和增产路径，以期为水稻高产育种和栽培提供理论依据。

1材料与方法

1.1材料

供试材料黔糯优88为贵州省水稻研究所育成的优质杂交糯稻新品种。试验数据来源于2017—2018年贵州省水稻品种区域试验汇总资料。

1.2方法

水稻品种区域试验点分布在贵州省海拔高度为272～1 140 m的5个不同生态地区，2 a共10个点(次)，对照品种为糯优6211。各试点按统一的试验方案进行，所有参试品种同期播种、移栽，试验观察记载按《国家水稻品种试验观察记载项目、方法及标准》(试行)执行。

1.3数据处理

采用DPS数据统计分析软件，对黔糯优88及对照品种糯优6211的全生育期、有效穗、株高、穗长、穗粒数、实粒数、结实率和千粒重等农艺性状与产量进行相关性和通径分析[11-15]。

2结果与分析

2.1产量与主要农艺性状的变异性

从表1看出，黔糯优88的产量及主要农艺性状的变异系数在5.78%～22.34%，变异系数最大的为穗粒数，最小的是全生育期，具体表现为穗粒数(22.34%)>实粒数(19.21%)>产量(16.92%)>有效穗(13.45%)>结实率(10.90%)>株高(8.44%)>穗长(7.08%)>千粒重(6.73%)>全生育期(5.78%)。对照品种糯优6211的产量及农艺性状的变异系数在4.43%～16.31%，较为集中。黔糯优88各性状标准差最大为产量，最小的为穗长，整体表现为产量(1 461.02)>穗粒数(41.53)>实粒数(28.49)>株高(10.14)>全生育期(8.86)>结实率(8.78)>千粒重(1.92)>有效穗(1.89)>穗长(1.86)，糯优6211各性状标准差表现为产量(1 309.01)>穗粒数(25.8)>实粒数(23.33)>结实率(11.61)>全生育期(9.92)>株高(7.4)>千粒重(2.0)>有效穗(1.16)>穗长(1.14)，二者标准差表现基本一致。表明，黔糯优88各农艺性状中，易受环境因素影响的穗粒数、实粒数及产量等性状表现较大变异性，而千粒重、株高和穗长等受自身遗传因素影响较大的性状变异性较小，与对照品种糯优6211基本一致。

表1 黔糯优88主要农艺性状的变异性

2.2产量与主要农艺性状的相关性

2.2.1产量与主要性状的相关分析从表2看出，黔糯优88的产量与其全生育期、株高及穗粒数等主要农艺性状均呈正相关，相关系数表现为实粒数(0.59)>穗粒数(0.42)>穗长(0.40)>株高(0.38)>有效穗(0.28)>结实率(0.27)>千粒重(0.24)>全生育期(0.21)。有效穗与生育期呈显著负相关，穗长与株高呈显著正相关；实粒数与株高和穗长呈显著正相关，与穗粒数呈极显著正相关；结实率与全生育期呈显著负相关。

表2 黔糯优88各农艺性状相关系数

2.2.2各性状的回归分析以产量为因变量，全生育期(x1)、有效穗(x2)、株高(x3)、穗长(x4)、穗粒数(x5)、实粒数(x6)、结实率(x7)、千粒重(x8)为自变量，通过逐步分析，建立性状与产量的最优回归方程：Y=-29 450.397+38.377x1+764.009x2+41.50x6+536.277x8，相关系数R=0.983 6，达极显著水平(P=0.000 7)。说明产量与全生育期、有效穗、实粒数及千粒重密切相关，可以用此方程预测黔糯优88的产量。方程筛选出4个对产量具有显著效应的因子，分别为全生育期(x1)、有效穗(x2)、实粒数(x6)、千粒重(x8)，当4个因子中其他3个取值固定在一定水平范围内时，在单位面积内(1 hm2)，全生育期每增加1 d，产量增加38.377 kg；有效穗每增加1万穗，产量增加764.009 kg；实粒数每增加1粒，产量增加41.5 kg；千粒重每增加1 g，产量增加536.277 kg。

2.2.3产量与主要性状的通径分析为进一步探讨全生育期、有效穗、实粒数和千粒重与产量之间的直接效应和间接效应，进行产量与性状的通径分析。通径分析结果(表3)表明，4个农艺性状对产量的直接通径系数均为正值，说明有效穗、实粒数、千粒重及全生育期对产量均表现为正效应。其中，有效穗、实粒数和千粒重对产量的直接通径系数分别为0.990 9、0.809 2、0.705 1，表现出对产量较高的正效应，说明增加单位面积的有效穗、实粒数及千粒重，能够较大程度地促进产量的增加。此外，x2→x1→y、x2→x6→y、x2→x8→y的间接通径系数均为负值，说明单位面积有效穗的增加不能引起其他3个因子的增加来提高产量；x6→x1→y、x6→x2→y、x6→x8→y的间接通径系数分别为0.063 4、-0.233 9、-0.052 3，说明实粒数的增加可以使生育期延长进而提高产量，而不能促进有效穗和千粒重的增加来提高产量；x8→x1→y、x8→x2→y、x4→x6→y的间接通径系数为0.124 5、-0.530 8、-0.06，说明可以通过增加千粒重来延长生育期，进而促进产量的增加，而不能引起有效穗和实粒数的增加来提高产量。全生育期对产量的直接作用最小，其与实粒数和千粒重的间接通径系数均为正值，与有效穗的间接通径系数为负值，说明全生育期的增加可促进实粒数和千粒重的增加进而带来产量的增加，不能引起有效穗的增加来促进产量的提高。总上说明，全生育期与实粒数、千粒重呈正相关，全生育期的增加能够促进实粒数和千粒重的增加进而促进产量的提高；而有效穗、实粒数、千粒重之间呈负相关，说明三者之间任一因子的增加都不能引起其他二者的增加来提高产量。在栽培措施上围绕如何增加有效穗、实粒数及千粒重，并协调好三者的平衡关系，是该品种高产栽培的主攻方向。

表3 产量与主要农艺性状的通径系数

3结论与讨论

为挖掘高产优质杂交糯稻新品种黔糯优88的增产潜力，对其产量与全生育期、有效穗、株高等主要农艺性状间的关系进行相关性和通径分析，探讨合理的高产结构和增产路径。研究表明，黔糯优88各性状的变异系数大小顺序为穗粒数>实粒数>产量>有效穗>结实率>株高>穗长>千粒重>全生育期，变异系数大小与性状是否受遗传因素控制有关，全生育期、株高、穗长等性状受遗传因素影响较大，则变异系数较小，而有效穗、穗粒数、实粒数等性状主要受外界环境因素影响，变异系数较大。相关分析结果表明，产量与实粒数和有效穗具有较强的正相关性；回归分析筛选出对产量具有显著效应的4个因子，分别为全生育期、有效穗、实粒数、千粒重；通径分析结果进一步表明，有效穗、实粒数和千粒重对产量表现出较高的正效应，但三者之间任一因子的增加都不能引起其他二者的增加来提高产量。说明，黔糯优88各个性状之间存在着复杂的相关关系，既相互促进又相互制约，在实际生产中应采用科学合理的栽培措施以提高单位面积有效穗数，同时协调好其与实粒数和千粒重间的关系，进而充分发挥各个性状的最大效应，达到有效提高水稻产量的目的。