陕西水稻种质资源主要农艺性状鉴定与相关性分析

李小刚 杨小侠 王俊义 王保军 雷志锋 陈平丽 张星 吴玉红 王业文 陈耀楠 闫理峰

摘要采用遗传差异性分析、聚类分析和相关性分析对陕西汉中的25份水稻种质资源的主要农艺性状进行鉴定。结果表明，供试品种具有较大的遗传差异性，不同性状的变异系数分布在5.9%～19.62%;供试水稻品种按照主要农艺性状进行聚类分析，划分为3大类群。相关性分析结果显示，对产量影响最大的是穗粒数，相关系数r=0.809 9，其次是穗长、株高和千粒重，相关系数分别是0.540 8、0.505 3、0.469 6，因此在水稻材料改良和品种选育上，重视大穗、大粒兼顾生育期、株高、有效穗等农艺性状，选择穗粒兼顾型水稻品种是获得高产的有效途径之一。

关键词 水稻;种质资源;农艺性状;相关分析

中图分类号 S 511文献标识码 A文章编号 0517-6611（2022）02-0030-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.02.009

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Identification and Correlation Analysis of Main Agronomic Traits of Rice Germplasm Resources in Shaanxi

LI Xiao-gang1，YANG Xiao-xia2， WANG Jun-yi1 et al （1.Hanzhong Institute of Agricultural Sciences，Hanzhong， Shaanxi 723000;2.Yangxian Agricultural Technology Extension Service Center，Yangxian，Shaanxi 723000）

Abstract The main agronomic traits of 25 rice germplasm resources from Hanzhong， Shaanxi Province were identified by genetic difference analysis， cluster analysis and correlation analysis.The results showed that the tested varieties had great genetic differences， and the variation coefficients of different characters ranged from 5.9% to 19.62%. According to the main agronomic characters， the tested rice varieties were divided into three groups by cluster analysis. Correlation analysis results showed that the grain number and grain yield were the greatest influence genetic correlation coefficient r=0.809 9， followed by ear length， plant height and grain， heritage correlation coefficient（r=0.540 8，0.505 3 and 0.469 6， respectively）. Therefore， based on the improvement and breeding of rice materials， we should pay attention to the big ear and big grain， as well as growth period， plant height， effective ear and other agronomic traits. Choosing grain balance type is one of the effective ways to get high yield of rice varieties.

Key words Rice;Germplasm resources;Agronomic traits;Correlation analysis

基金项目 陜西省重点研发计划“陕南优质稻种质资源创新及新品种选育”（2020NY-050）;广东省自然科学基金项目（2020A1515011390）。

作者简介 李小刚（1980—），男，陕西汉中人，农艺师，从事水稻遗传育种及栽培技术研究。

收稿日期 2021-04-30;修回日期 2021-09-06

农业种质资源是保障国家粮食安全和重要农副产品有效供给的战略性资源，是农业科技原始创新与现代种业发展的物质基础[1]，也是开展农作物新品种选育和遗传研究的基础材料[2]。水稻种质资源是水稻育种亲本创新改良、遗传基础研究、新品种选育的基础材料[3]，开展水稻种质资源主要农艺性状鉴定评价分析对熟悉种质特征特性、遗传基础、各性状间相关关系有至关重要的意义，有利于科学利用、改良种质，选育水稻新品种[4]。鉴于此，笔者对陕西不同类型水稻种质资源开展观测鉴定评价研究，以期为后续水稻亲本选择、品种选育奠定基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料 试验材料选取汉中市农业科学研究所收集保存的25份不同类型的水稻种质资源，这些材料包括地方品种、特种稻材料、外引材料、育成的恢复系、保持系材料等（表1）。

1.2 试验设计

试验于2018年在汉中市农业科学研究所韩塘试验基地进行，前茬紫云英绿肥，深井水灌溉，试验采用随机区组设计，3次重复，每小区插植5行，行长2.0 m，株行距24.0 cm×16.6 cm，单本插植，试验全程只防虫不防病，分别于插植后7 d，分蘖盛期、抽穗前各防虫1次。其余田间管理与生产一致。

1.3 数据采集方法及标准

移栽定植后，在水稻生长的不同阶段按照记载标准调查、观测并记载其农艺性状。每小区除去边际株外，随机选取10株为固定段，在固定段调查株高、茎秆长、叶长、有效穗、茎秆粗等测量类性状，以及株型、叶型、穗型、叶色、叶姿等观测记载性状;成熟后取样考种、收获测产[5]。

农艺性状调查记载依据《水稻种质资源标准》《水稻种质资源数据质量控制规范》和《水稻种质资源描述规范》标准进行[6-7]。

1.4 数据分析 试验数据利用Excel、DPS 7.05软件进行分析，对可测量性状采用其3次重复测量，计算平均值后进行结果分析，对记载描述类性状采用赋值法转换后进行结果分析。

2 结果与分析

2.1 不同水稻品种的主要农艺性状变异分析

调查了25份水稻种质资源的主要农艺性状，其变异情况汇总见表2。从表2可以看出，20个主要农艺性状的变异系数在5.90%～19.62%，穗粒数的变异系数最大，为19.62%，变幅139.6～295.9粒/穗;剑叶长度次之，变异系数为18.99%，变幅27.5～54.1 cm;茎秆长度、倒二叶长度和株高再次之，变异系数分别为17.78%、15.22%、14.83%，变幅分别为39.2～109.2 cm、37.3～70.0 cm和60.8～139.0 cm;播始历期、全生育期、有效穗数、千粒重、谷粒长度、谷粒宽度、糙米长度、糙米宽度、剑叶宽度、倒二叶宽度10个性状的变异幅度中等，为11.63%～14.81%;穗长、结实率、谷粒厚度、糙米厚度、茎秆粗5个性状的变异系数较小，为5.90%～8.67%。因此，供试材料的主要农艺性状差异性较大，各品种间变异幅度较大，其表现型具有较大程度差异，材料类型丰富。

2.2 不同水稻品种主要农艺性状聚类分析

利用主要农艺性状数据（描述类性状采用赋值法处理数据）对供试材料进行聚类分析（图1）。由图1可知，遗传距离在0.62处将供试材料分为3大类群，第 Ⅰ 类群有2个品种（秦稻一号和汉中黑糯），为汉中本地黑稻品种;第 Ⅱ 类群有4个品种，为选育黑稻品种;第Ⅲ类群有19个品种，为糯稻、材料、恢复系等品种。遗传距离在0.52处将第Ⅲ类群分为早熟（培5B）和迟熟品种2个亚群。遗传距离在0.4处将迟熟类亚群分为粳稻（糯稻）和籼稻（非糯）2组。 由此看出，供试材料在主要农艺性状上的遗传差异较大、材料特征明显，可为以后品种改良和杂交配组提供依据。

2.3 不同水稻品种主要农艺性状的相关性分析

对供试材料的主要农艺性状进行相关性分析（表3）。由表3可知，从生育期来看，生育期与株高、茎秆长、穗长、穗粒数、倒二叶长、茎秆粗、产量呈正相关，相关系数分别为r=0.809 9**、r=0.785 2**、r=0.647 5**、r=0.583 4**、r=0.610 5**、r=0.439 1*、r=0.501 4*，说明生育期越长，一般株高、茎秆、穗長较长，穗粒数较多、茎秆较粗则产量较高。从株高角度来看，株高与茎秆长、穗长、倒二叶长、产量呈正相关，相关系数分别为r=0.993 4**、r=0.613 4 **、r=0.624 4**、r=0.505 3**，说明株高越高，其茎秆、穗长、倒二叶长较长，产量越高;从主要经济性状来看，穗粒数与穗长、茎秆粗呈正相关，相关系数分别为r=0.443 7*、r=0.614 1**;千粒重与粒长、穗长呈正相关，相关系数分别为r=0.581 8**、r=0.520 4**，这说明穗长较长、茎秆较粗的品种穗粒数较多;从叶片大小角度来看，剑叶长与倒二叶长呈正相关，相关系数为r=0.923 5**，剑叶宽与倒二叶宽正相关，相关系数为r=0.878 2**，说明剑叶叶片大小与倒二叶的叶片大小呈显著正相关，这与李鑫等[8]研究结果一致，也与水稻育种实践相一致。

在对供试材料主要农艺性状间相关性分析的基础上，进一步对具有差异性的49个主要特征性状与产量进行相关性分析，结果见表4。从表4可以看出，有22个性状与产量呈正相关，相关系数在0.026 8～0.804 7。穗粒数、全生育期、株高等8个性状与产量呈显著正相关，其中穗粒数与产量相关系数最大（r=0.804 7**），穗长、全生育期、株高与产量的相关系数次之，分别为r=0.540 8**、r=0.501 4**、r=0.505 3**。穗抽出度、剑叶角度、穗型等27个性状与产量呈负相关，其相关系数为-0.430 3～-0.024 8，且均不显著。由此可见，在品种选育上应该注重穗粒数的选择，同时要做到兼顾穗数、粒重、株高、生育期等其他性状。

3 小结与讨论

综上所述，供试种质资源在主要农艺性状上存在较大差异，其产量相关性状穗粒数、剑叶长、倒二叶长度、茎秆长度等的变异系数均大于15%，反映出供试材料的主要农艺性状遗传差异较大，有利于水稻亲本创制及遗传改良，为品种改良和杂交亲本选配提供依据。

主要农艺性状的相关性分析表明，产量构成因素中穗粒数与生育期、茎秆长、穗长、茎秆粗呈显著正相关，相关系数分别为r=0.583 4**、r=0.596 3**、r=0.443 7*，r=0.614 1**;千粒重与穗长、粒长、剑叶长、剑叶宽、茎秆粗呈显著正相关，相关系数分别为r=0.520 4**、r=0.581 8**、r=0.403 3*、r=0.464 1*、r=0.432 5*，但有效穗与剑叶宽、茎秆粗呈显著负相关，相关系数分别为r=-0.506 3*、r=0.521 8*，但其与

穗长、穗粒数、千粒重等多个性状呈不显著负相关;由此说明，水稻品种生育期、株高、叶片越大，其穗长、穗粒数也越大;但茎秆越粗、叶片越大，有效穗越少，这与水稻育种实际相一致。水稻产量与全生育期、株高、穗长、穗粒数、千粒重呈显著或极显著正相关，其中产量与穗粒数呈极显著正相关，相关系数为r=0.8047**，以上结果与李培福等[9-10]研究结果一致。

生育期较长、株高较高、叶片较大的品种其生物学产量较大，相应的其穗长较长，穗粒数较多，千粒重较大，但有效穗有所降低。在生产实践中发现，单一株高的增加，会增加倒伏的风险，茎秆粗的增加会使有效穗显著降低，因此在品种改良和亲本组配中，应注重大穗大粒等生物学产量高的品种选育，同时也应做到穗数的兼顾，选择穗、粒兼顾型品种更易获得高产。

参考文献

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