杂交水稻新品种泸优692产量构成因子间的关系

李树杏， 徐 娅， 黄佑岗， 郭 慧

(贵州省水稻研究所， 贵州 贵阳 550006)

水稻生长发育及其产量形成既受自身遗传因素的影响，也受外界环境因素的影响。遗传因素相对稳定，但在不同生态区域、不同气候条件下，受环境因素影响，水稻农艺性状变化也很大[1]。因此，水稻新组合在不同生态区域进行适应性试验非常必要，只有经过多年多点综合适应性试验，才能筛选出高产、多抗、适应性广的优良品种。在一定生态环境下，水稻产量的形成主要与全生育期、有效穗、穗粒数、实粒数、结实率、千粒重、株高、穗长等农艺性状相关，但不同品种产量构成因子与产量的相关性也不尽相同。因此，在育种实践过程中需要对产量构成因素进行有效选择，使其与产量协调发展，为实现高产奠定基础[2]。李如海等[3]研究表明，水稻不同产量水平下，产量构成因素对产量的作用不同，低产水平下，穗数对产量的促进作用最大；中产和高产条件下，千粒重对产量的影响最大。姜萍等[4]研究表明，有效穗对水稻产量贡献较大，千粒重对产量的影响较小。王术等[5]研究表明，在一定产量基础上结实率和穗粒数继续提高会抑制产量进一步提高。郑亨万[6]研究表明，有效穗、穗粒数是决定新品种广两优 676产量的重要因素。泸优692是贵州省水稻研究所选育的高产广适性水稻新品种，2021年9月通过贵州省农作物品种审定委员会审定。为探明该品种全生育期、有效穗等主要农艺性状对产量的影响，对产量构成因子及产量进行变异性、相关性、回归分析和通径分析，明确其最适高产栽培模式、优质群体结构和最优增产途径，为生产上实现高产、超高产目标提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试水稻品种为泸优692，数据来源于贵州省2019—2020年水稻区域试验结果，区域试验点分布于海拔389～1 213 m的10个不同生态区域(表1)。

表1 试验点分布情况

1.2 试验方法

按照《贵州省水稻品种区域试验实施方案》进行试验，3次重复，随机排列，小区面积13.33 m2，小区设保护行。按照《贵州省水稻品种区域试验技术操作规程》执行，每个试验点同期播种、移栽，耕作施肥以及病虫害防治等措施相同，测定指标包括全生育期、有效穗、株高、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重和产量。

1.3 统计分析

数据用Microsoft Excel 2010统计，用DPS软件进行变异性、相关性、回归分析和通径分析。

2 结果与分析

2.1 泸优692各性状的变异系数

从表2看出，泸优692产量与产量构成因子的变异系数在3.86%～13.94%，表现为穗粒数>实粒数>有效穗>产量>结实率>株高>全生育期>穗长>千粒重。说明，对泸优692产量影响较大的因子是穗粒数，在一定范围内适当增加穗粒数，对产量增加效应更加明显，同时在育种实践中应加强对穗粒数的多样性选择。

表2 泸优692各性状的变异系数

2.2 泸优692各性状间的相关系数

从表3看出，泸优692产量与全生育期、有效穗、穗粒数、实粒数和结实率呈正相关，相关系数为有效穗>实粒数>结实率>全生育期>穗粒数，其中，产量与有效穗呈显著正相关；产量与株高、穗长、千粒重呈负相关。穗粒数与实粒数呈极显著正相关，与实结实率呈极显著负相关。穗长与全生育期、有效穗呈极显著负相关。有效穗与穗粒数呈显著负相关。千粒重与实粒数呈显著负相关。

表3 泸优692各性状间的相关系数

2.3 产量与产量构成因子的回归分析

经多元线性回归分析，泸优692产量与产量构成因子的复相关系数为0.996 3，决定系数为0.992 7，调整系数为0.993 4。根据多元线性回归结果(表4)，建立产量(y)与全生育期(x1)、有效穗(x2)、株高(x3)、穗长(x4)、穗粒数(x5)、实粒数(x6)、结实率(x7)和千粒重(x8)的多元线性回归方程：y=-22 114.606+0.124x1+47.888x2+1.062x3+3.464x4+5.083x5+51.180x6+15.964x7+382.336x8。进一步进行逐步回归分析，其复相关系数为0.996 2，决定系数为0.992 5，调整系数为0.995 5。根据表5分析结果，建立产量为6 462.11～15 754.11 kg/hm2的最优回归方程：y=-20 586.123+47.784x2+57.816x6+380.774x8，表明，在8个农艺性状中有效穗、实粒数和千粒重对产量有直接显著影响；当3个自变量中2个变量不变时，有效穗(x2)每增加1穗，产量(y)增加47.784 kg；实粒数(x6)每增加1粒，产量(y)增加57.816 kg；千粒重(x8)每增加1 g，产量(y)增加380.774 kg。因此，泸优692的产量主要通过有效穗、实粒数、千粒重的增加来促进产量提升。

表4 泸优692产量与产量构成因子的多元逐步回归系数

表5 泸优692产量与3个农艺性状的多元最优回归系数

2.4 产量与产量构成因子的通径分析

从表6看出，8个农艺性状对泸优692产量起正向作用的分别是有效穗、实粒数、结实率、全生育期、穗粒数。其中，有效穗对产量的直接通径系数最大，为0.989 6；其次是实粒数，为0.918 4；第三是千粒重，为0.357 6。直接通径系数越大，表示该性状对产量的影响越大。由此表明，有效穗、实粒数、千粒重对泸优692产量有重要影响。结实率除直接对产量影响外，还通过有效穗和实粒数对产量产生作用。全生育期主要是通过有效穗影响产量。表明，影响产量的因子不是独立存在的，也能够通过其他因子互作共同影响产量。

表6 泸优692各性状的通径分析结果

3 结论与讨论

水稻产量形成受多个产量构成因素的共同作用，同时受环境因素的影响，是基因和环境互作的结果。研究结果表明，泸优692产量构成因子穗粒数、实粒数、产量、结实率、有效穗的变异系数高于千粒重、株高、全生育期和穗长，这与杂交水稻品种协优385的研究结果一致[7]。说明，穗粒数、实粒数、结实率、有效穗等农艺性状受环境因素的影响较大，而千粒重、穗长等农艺性状受环境影响较小，因此在育种实践中对相应性状的选择上应采取不同策略。品种的丰产性和稳定性可以通过其产量构成因素的变异系数来反映[8]。

简单相关系数反映各农艺性状间的相互关系。泸优692有效穗与产量呈显著相关，因此，在高产创建过程中一定要加强分蘖期的水肥管理，提高群体质量，为获得高产奠定基础。通径分析表明，有效穗对泸优692产量的贡献最大，对产量起正向作用的大小依次是有效穗>实粒数>结实率>全生育期>穗粒数，对产量形成具有抑制作用的是穗长>株高>千粒重，与笔者前期研究杂交水稻品种F优498的结果一致，也与陶永光等[9]对甬优 12的研究结果一致；而与孙建权等[10]对新稻25的研究结果略有不同。说明，影响水稻产量的不是某个单一因子，是多因子以及基因和环境协同作用的结果，不同水稻品种产量构成因子对产量的影响可能不同。线性回归分析的决定系数R2=0.992 7，说明回归方程能够真实反映出水稻产量构成因素对产量的效应。通过变异性、相关性以及通经分析可知，单位面积的有效穗、实粒数对产量贡献较大，泸优692进入分蘖期后应加强水肥管理，及时晒田，促进有效分蘖，控制无效分蘖，后期增施穗粒肥，增加实粒数，促进库容量的形成[11]。水稻产量形成是一个系统的、复杂的过程，每个性状都互相促进又互相制约[7]，各个性状除对产量有直接影响外，各性状之间又相互关联。因此，在育种过程中，如果仅追求某一性状，也会引起其他性状对产量的贡献或抑制的改变[12]。因此，在育种或品种推广中要综合考量各因素[13]，结合泸优692的特征特性，促使各个性状协同发展，争取产量最大化。