优质抗稻瘟病杂交稻品种广优3186的生物学特性与高产结构分析

陈晓波，饶鸣钿

（1.福建农业职业技术学院，福建 福州 350007；2.三明市农业科学研究院，福建 沙县 365050）

水稻产量由单位面积有效穗数、每穗颖花数、结实率和粒质量构成，这4个因素相互联系、相互制约和相互补偿，尤其是穗数（每穗颖花数）与粒数（结实率）存在较大的负相关，只有在各因素协调增大时，才能获得高产[1]。产量结构分析是研究作物产量形成的有效方法，可以了解品种的产量构成特点，制定相应的栽培措施在生产上加以调控，进而取得稳产、高产。广优3186是福建农林大学以抗稻瘟病三系不育系广抗13A（三明市农业科学研究院选育）[2-3]为母本、自选恢复系金恢3186[4-5]为父本组配选育的杂交稻品种。不育系广抗13A是以福伊B为母本与K17B杂交，后代材料经多年稻瘟病重发区自然诱发抗性鉴定筛选，选择遗传稳定的抗稻瘟病优良单株与珍汕97A测交，并进行连续多代择优回交育成的广谱抗稻瘟病的籼型水稻三系不育系。广优3186参加福建中稻组区试、续试和生产试验，并通过福建省农作物品种审定，已在福建省大面积推广应用[6-9]。

本研究综合利用广优3186参加福建省中稻区域试验的数据，对其生物学特性及产量结构特征进行统计分析，为广优3186的高产栽培调控提供依据。

1 材料和方法

数据来源于福建省种子总站编写的福建省农作物新品种试验总结汇编。区域试验点分布于福建省龙岩市、三明市、宁德市、南平市、福州市各县，每年试验点安排11个，每组参试品种安排12个（含对照）。按国家水稻区域试验要求进行观察记载、取样考种、分小区实割测产。

利用Excel 2003软件计算产量与产量构成因素的相关系数以及产量构成因素间的相关系数，以相关系数建立方程组求出通径系数，分析各因素对产量的作用大小和相互之间的关系。

2 结果与分析

2.1 广优3186的区试、示范产量

综合广优3186参加福建省中稻区试的数据，试验点平均产量为9 103.20 kg/hm2，比对照Ⅱ优明86增产13.42%，达极显著水平，居第1位，增产点率100%；续试中，试验点平均产量为9 516.15 kg/hm2，比对照增产6.57%，达极显著水平，居第2位，增产点率88.9%。综合中稻区试和续试结果，广优3186平均产量为9 309.68 kg/hm2，比对照增产10.00%。生产试验中平均产量为9 016.50 kg/hm2，比对照增产4.36%。该品种适应性、稳产性好，综合多个试验点结果，增产点率达95.0%，均居第1位或第2位。

生产试验中，福建省三明市尤溪县西城镇湆头村广优3186示范片经专家测产验收，平均产量达9 881.7 kg/hm2；福建省三明市宁化县水茜乡沿口村广优3186示范片经专家测产验收，平均产量达10 135.4 kg/hm2。

2.2 广优3186的稻瘟病抗性鉴定结果

2010年田间鉴定结果显示，5个稻瘟病抗性鉴定点平均叶瘟发病率10.30%，病情指数3.47，最高病级4级，中抗叶瘟；穗颈瘟发病率27.30%，病情指数6.03，最高病级9级，中抗穗颈瘟。苗期室内人工接种鉴定结果显示，抗菌株率100.00%，抗稻瘟病。综合抗性水平为中抗稻瘟病。2011年田间鉴定结果显示，6个抗性鉴定点平均叶瘟发病率8.00%，病情指数3.28，最高病级5级，抗叶瘟；平均穗颈瘟发病率23.42%，病情指数7.82，中抗穗颈瘟。苗期室内人工接种鉴定，抗菌株率100.00%，抗稻瘟病。2 a综合评价为中抗稻瘟病。

2.3 广优3186的稻米品质

福建省中稻区试稻米品质检测结果显示，广优3186糙米率80.1%，精米率72.2%，整精米率45.46%，粒长7.3 mm，长宽比2.9，垩白粒率68.0%，垩白度8.0%，透明度2.0级，碱消值4.6，胶稠度82 mm，直链淀粉含量22.2%，蛋白质含量9.0%，米质达农业部行业标准NY/T 593—2002《食用稻品种品质》中三等优质食用稻品种标准。

2.4 广优3186的主要农艺性状

根据福建省区试数据，广优3186的农艺性状具体见表1，与对照Ⅱ优明86相比增产。广优3186增产的主要原因是穗数和穗粒数增加，千粒质量提高。

表1 广优3186的农艺性状

2.5 广优3186的产量结构分析

2.5.1 不同产量水平的产量构成及变异 按理论产量<8 500 kg/hm2、8 500~10 000 kg/hm2、>10 000 kg/ hm2将广优3186的区试产量划分为3个产量区间，具体见表2。由表2可见，3个产量区间内，广优3186的平均产量分别为7 556.8、9 452.0、11 555.7 kg/hm2。产量＜8 500 kg/hm2时穗数为173.4穗/m2，产量为8 500~10 000 kg/hm2、产量＞10 000 kg/ hm2时穗数分别为211.1、211.8穗/m2；3个产量区间内，广优3186的穗粒数分别为174.7、189.2、214.4粒。产量从7 556.8 kg/hm2提高到11 555.7 kg/hm2，穗数增加22.1%，穗粒数提高22.7%，而结实率和千粒质量差异不大。产量构成因素中，变异系数以穗粒数为最大，其次为穗数，结实率居第3，千粒质量的变异系数最小。

单位面积穗数与穗粒数的乘积构成单位面积总粒数，单位面积总粒数与粒质量的乘积形成库容量，库容量与结实率的乘积形成产量。由表2可见，广优3186总粒数和库容量的变异系数分别为17.5%和19.0%。

表2 广优3186不同产量水平的产量结构

2.5.2 产量构成因素对产量的作用 根据文献[10]进行相关分析，结果（表3）显示，产量与穗数、穗粒数 均 呈 显 著 正 相 关（r=0.446*、0.449*），与 总 粒 数、库容量均呈极显著正相关（r=0.797**、0.814**）。穗数与穗粒数、穗粒数与结实率均呈显著负相关（r=- 0.385*、- 0.469*）。

表3 广优3186产量及产量构成因素间的相关系数

根据文献[11-12]进行通径分析，结果（表4）显示，4个产量构成因素中，直接通径系数的大小顺序为穗粒数（0.968）＞穗数（0.756）＞结实率（0.574）＞千粒质量（0.339），由于因素间存在一定程度的负相关，直接通径系数与间接通径系数的总和（净效应）明显小于直接通径系数，等于该因素与产量的相关系数。

表4 广优3186产量构成因素对产量的通径系数与决定系数

各因素对产量的决定系数大小顺序为穗粒数（0.937）＞穗数（0.572）＞结实率（0.329）＞千粒质量（0.115），与直接通径系数的表现一致，由于各因素与其他因素的共同决定系数主要为负数，决定系数与其他因素的共同决定系数的总和（净贡献）明显小于该因素的决定系数，等于该因素对产量的贡献率。各因素的贡献率为穗粒数（43.5%）＞穗数（33.7%）＞结实率（10.0%）＞千粒质量（8.5%），总决定系数为0.957,剩余决定系数为0.043。

2.5.3 产量构成因素的多层次结构分析 由各层次构成因素对目标因素的相关系数、通径系数和贡献率（表5）可知，穗数、穗粒数与总粒数的相关系数分别为0.382*和0.697**，对总粒数的通径系数分别为0.764和0.992，贡献率分别为29.2%和69.1%，表明要形成大量的总粒数，应稳定穗数培育大穗。

表5 广优3186产量各层次结构中构成因素对目标因素的通径系数和贡献率

总粒数、千粒质量与库容量的相关系数分别为0.951**和0.377，对库容量的通径系数分别为0.928和0.306，贡献率分别为88.2%和11.5%，说明千粒质量比较稳定，主要是总粒数决定了库容量。

库容量、结实率与产量的相关系数分别为0.814**和0.174，对产量的通径系数分别为1.076和0.625，贡献率分别为87.5%和10.9%，表明主要是库容量决定产量。总粒数决定了库容量,也决定了产量。

综上看出，依靠提高结实率和千粒质量增产的潜力有限，广优3186高产、超高产的主攻目标是稳定穗数培育大穗，增加单位面积的总粒数，扩大库容量。

3 结论与讨论

广优3186高产稳产、稻米品质优、中抗稻瘟病，在福建省中北部可作为中稻种植，在福建省南部可作为中稻、晚稻种植。

相关分析表明，产量与穗数、穗粒数均呈显著正相关，穗数与穗粒数、穗粒数与结实率均呈显著负相关，说明在增穗的同时要施好穗肥、粒肥，促进大穗，提高结实率。

经通径分析，在4个产量构成因素中，穗粒数对产量的直接通径系数为0.968，对产量的贡献率为43.5%，是影响产量的主要因素，穗数对产量的直接通径系数为0.756，对产量的贡献率33.7%，对产量有重要影响。结实率和千粒质量的作用较小，直接通径系数分别为0.574和0.339，对产量的贡献率分别为10.0%和8.5%。

稻谷产量由库容量和库藏物质生产量决定。库容量、结实率对产量的贡献率分别为87.5%、10.9%；总粒数决定了库容量，其贡献率为88.2%，千粒质量对库容量的贡献率为11.5%；穗粒数和穗数对总粒数的贡献率分别为69.1%和29.2%。因此，广优3186的高产、超高产栽培要稳定穗数，培育大穗，增加单位面积的总粒数，扩大库容量。

相关研究表明，一般表现穗头中等或较小的品种主要通过增穗提高产量[13-17]，大穗品种在试验条件差异大的条件下也主要通过增穗提高产量[18]，而相近生产条件下，大穗品种则表现为主要依靠增加每穗粒数增产[19-22]，广优3186是大穗型品种，与大穗品种的研究结果一致。