應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法分析雜交稻新組合

黃斌　王俊義　王保軍　周凱　李小剛　閆理峰　陳耀楠

摘 要：該文以10個(gè)新選育的雜交稻組合為材料，采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法對(duì)其進(jìn)行鑒定。結(jié)果表明，組合T9A/R1521在成穗率、株高、實(shí)粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重、全生育期和產(chǎn)量等7個(gè)性狀上較對(duì)照好，且其他性狀沒(méi)有明顯缺陷。性狀與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度大小依次為有效穗>結(jié)實(shí)率>千粒重>成穗率>全生育期>穗長(zhǎng)>株高>實(shí)粒數(shù)>總粒數(shù)。在今后的育種中應(yīng)將有效穗、結(jié)實(shí)率、千粒重、成穗率和全生育期放在重點(diǎn)上，而穗長(zhǎng)、株高、實(shí)粒數(shù)和總粒數(shù)控制在合理方位以內(nèi)即可。參試品種與對(duì)照關(guān)聯(lián)度大小依次為T(mén)9A/R1521>花香A/20黃>C815s/1097>1316s/R527>9311A/漢絲>18A/20黃>846A/20黃>846A/R1521>106A/R182>846A/nf538。排在前4名的組合除了個(gè)別性狀表現(xiàn)較差外，大多性狀表現(xiàn)突出，長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)，綜合表現(xiàn)較好，適宜在今后的區(qū)試中重點(diǎn)利用?；疑P(guān)聯(lián)分析方法能較準(zhǔn)確揭示性狀間的關(guān)聯(lián)度以及篩選優(yōu)良品種，可以為今后新品種選育提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：雜交稻；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)量；灰色關(guān)聯(lián)分析

中圖分類號(hào) S511 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）05-0028-03

水稻是陜南的主要糧食作物，常年種植面積11.67萬(wàn)hm2，年產(chǎn)稻谷90萬(wàn)t，占陜西省面積的95%以上，也是西北地區(qū)唯一的秈米主產(chǎn)地，曾被水稻專家論證為我國(guó)Ⅰ級(jí)優(yōu)質(zhì)秈米生態(tài)區(qū)。近年來(lái)，陜南水稻生產(chǎn)上品種存在多、雜，且缺少主栽品種的問(wèn)題，針對(duì)陜南水稻生產(chǎn)需求，開(kāi)展高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種選育勢(shì)在必行。因此，篩選高產(chǎn)且綜合性狀優(yōu)良接班品種對(duì)于陜西水稻生產(chǎn)具有重要意義。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者系統(tǒng)地開(kāi)展了水稻新品種的評(píng)價(jià)研究，取得了較好的進(jìn)展。例如，陳志誼[1]等鑒定了332份我國(guó)新育成的水稻品種，篩選出一些抗性和品質(zhì)好的材料并制訂了相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)。宋發(fā)菊等[2]的研究明確了近年來(lái)湖北省水稻區(qū)試品種（系）的抗白葉枯病現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，可為水稻新品種（系）的合理布局和抗性育種提供參考。以往的品種評(píng)價(jià)大都限于對(duì)單一性狀評(píng)價(jià)，隨著農(nóng)業(yè)科技的不斷進(jìn)步，人們對(duì)品種的綜合表現(xiàn)要求越來(lái)越嚴(yán)，在生產(chǎn)及育種選擇中對(duì)品種綜合性狀的要求也日益迫切。近年來(lái)，應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論綜合評(píng)估農(nóng)作物新品種的方法廣泛應(yīng)用于水稻上，取得了一些進(jìn)展。陳雙龍[3]采用關(guān)聯(lián)度分析法，對(duì)12個(gè)參試品種進(jìn)行了多性狀的綜合評(píng)價(jià)，篩選出了幾個(gè)綜合性狀優(yōu)良組合。孫正國(guó)等[4]采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)9個(gè)水稻品種綜合評(píng)價(jià)，篩選出揚(yáng)輻粳4928綜合性狀最好。叢萬(wàn)彪[5]研究表明灰色關(guān)聯(lián)度分析法可以明確資源篩選中的側(cè)重點(diǎn)和資源與育種目標(biāo)的距離，從而為水稻品種資源研究提供更加數(shù)量化并具有一定可靠性的依據(jù)?；疑P(guān)聯(lián)度分析方法，計(jì)算簡(jiǎn)單易行，評(píng)價(jià)全面合理，能夠使品種（系）所有性狀指標(biāo)都能得到綜合評(píng)價(jià)，由定性描述變?yōu)槎糠治龇罱K確定品種優(yōu)劣，這樣結(jié)果更可信，依據(jù)性更強(qiáng)。

本研究應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)陜西省水稻研究所新選育的10個(gè)雜交稻品種的有效穗、結(jié)實(shí)率、千粒重、成穗率、全生育期、穗長(zhǎng)、株高、實(shí)粒數(shù)、總粒數(shù)和產(chǎn)量10個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，旨在為水稻新品種的選育和推廣提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 供試材料均為陜西省水稻研究所近年來(lái)選育的雜交稻新組合，對(duì)照為內(nèi)香8518，來(lái)自內(nèi)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所。試驗(yàn)材料共11份，其中兩系雜交組合2個(gè)，三系雜交組合9個(gè)，分別為C815s/1097、106A/R182、846A/nf538、9311A/漢絲、花香A/20黃、18A/20黃、846A/20黃、846A/R1521、T9A/R1521、1316s/R527、內(nèi)香8518。

1.2 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)在陜西省水稻研究所韓塘試驗(yàn)基地進(jìn)行，試驗(yàn)地點(diǎn)位于北緯33.04°，東經(jīng)107.12°，海拔510m，試驗(yàn)田為粘質(zhì)黃壤土，深水井灌溉。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，小區(qū)面積13.34m2，小區(qū)長(zhǎng)5.7m，寬2.3m。試驗(yàn)插植密度30cm×16.5cm，每小區(qū)插8行，每行34穴，小區(qū)間距0.4m，重復(fù)間距0.5m。每穴插植6～8苗，拉繩定距，數(shù)苗插植，四周設(shè)保護(hù)區(qū)。成熟后分別收獲、晾曬、稱產(chǎn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析方法 應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)雜交稻新組合進(jìn)行鑒定。以內(nèi)香8518為標(biāo)準(zhǔn)品種。以標(biāo)準(zhǔn)品種為參考序列，各個(gè)組合的各個(gè)指標(biāo)值構(gòu)成比較序列，進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析。采用Excel軟件對(duì)所有數(shù)據(jù)求平均值。并采用DPS V7.05統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，取分辨系數(shù)為0.5。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試品種農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量分析 供試品種的有效穗范圍在209.45～246.3萬(wàn)/hm2，對(duì)照的有效穗最多。成穗率范圍在60.72%～72.52%，成穗率大于對(duì)照的品種有18A/2黃、846A/R1521、T9A/R1521、106A/R182、9311A/漢絲和花香A/20黃。株高范圍在117.2～136.8cm，株高在120～125cm范圍內(nèi)的品種為9311A/漢絲、18A/20黃、846A//20黃和T9A/R1521。穗長(zhǎng)范圍在23.6～28.85cm，穗長(zhǎng)大于對(duì)照的品種為106A/R182、846A/nf538、花香A/20黃、846A/20黃、846A/R1521?？偭?shù)范圍在142.3～263.3粒，除了9311A/漢絲、花香A/20黃、T9A/R1521外，其余品種的總粒數(shù)均大于對(duì)照。實(shí)粒數(shù)范圍125.6～205.6粒。實(shí)粒數(shù)大于對(duì)照的品種有9個(gè)，僅有1個(gè)小于對(duì)照。結(jié)實(shí)率范圍在78.09%～92.90%，結(jié)實(shí)率大于對(duì)照的品種僅有T9A/R1521，其余小于對(duì)照。千粒重范圍在25.9～30.9g，千粒重大于對(duì)照的品種有花香A/20黃、T9A/R1521。全生育期范圍在152～160d，除了106A/R182組合的生育期大于對(duì)照4d天外，其余品種的的生育期均值在大于或小于3d內(nèi)。產(chǎn)量范圍在9.88～10.24t/hm2，產(chǎn)量大于對(duì)照的品種有C815s/1097、846A/20黃、T9A/R1521。

從表1可知，陜西省水稻研究所選的雜交稻組合在總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)上較對(duì)照好，生育期也在合適范圍內(nèi)，但是有效穗、結(jié)實(shí)率和千粒重性狀上大部分組合不如對(duì)照。需要在今后的育種上在有效穗、結(jié)實(shí)率和千粒重加強(qiáng)選育。

通過(guò)以上分析可得出，組合花香A/20黃在有效穗、成穗率、穗長(zhǎng)、總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重和全生育期等7個(gè)性狀上上較對(duì)照好，但是株高偏高。846A/20黃在株高、穗長(zhǎng)、總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、全生育期和產(chǎn)量等6個(gè)性狀上上較對(duì)照好，但是有效穗偏少。T9A/R1521在成穗率、株高、實(shí)粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重、全生育期和產(chǎn)量等7個(gè)性狀上上較對(duì)照好，且其他性狀沒(méi)有明顯缺陷。C815s/1097的產(chǎn)量雖然較對(duì)照高，但是僅有總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒重、全生育期和產(chǎn)量4個(gè)性狀較對(duì)照好，整體上欠佳。今后可重點(diǎn)利用T9A/R1521參加陜西省區(qū)試。

2.2 品種性狀與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)分析 從表2可知，與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度大小順序?yàn)椋河行?gt;結(jié)實(shí)率>千粒重>成穗率>全生育期>穗長(zhǎng)>株高>實(shí)粒數(shù)>總粒數(shù)。關(guān)聯(lián)度大于0.8的性狀分別為有效穗、結(jié)實(shí)率、千粒重、成穗率和全生育期，小于0.8的性狀分別為穗長(zhǎng)、株高、實(shí)粒數(shù)和總粒數(shù)。在今后的育種中應(yīng)將有效穗、結(jié)實(shí)率、千粒重、成穗率和全生育期放在重點(diǎn)上，而穗長(zhǎng)、株高、實(shí)粒數(shù)和總粒數(shù)控制在合理方位以內(nèi)即可。

2.3 品種與對(duì)照關(guān)聯(lián)分析 按照灰色理論關(guān)聯(lián)分析原理，關(guān)聯(lián)度大的品系與理想品種最為接近。從表3可知，與對(duì)照關(guān)聯(lián)度位序依次是T9A/R1521>花香A/20黃>C815s/1097>1316s/R527>9311A/漢絲>18A/20黃>846A/20黃>846A/R1521>106A/R182>846A/nf538。與對(duì)照的關(guān)聯(lián)度范圍在0.7222～0.9456，僅有2個(gè)組合的關(guān)聯(lián)度小于0.8，其余8個(gè)大于0.8。關(guān)聯(lián)度排在前4位的分別是T9A/R1521、花香A/20黃、C815s/1097和1316s/R527。前4位的關(guān)聯(lián)度均在0.89以上。關(guān)聯(lián)度位序和產(chǎn)量排名不一致，產(chǎn)量排在第1位的846A/20黃在關(guān)聯(lián)度位序上處于第7位，是因?yàn)橛行肱c對(duì)照差異過(guò)大所致。排在前4名的組合除了個(gè)別性狀表現(xiàn)較差外，大多性狀表現(xiàn)突出，長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)，綜合表現(xiàn)較好，適宜在今后的區(qū)試中重點(diǎn)利用。對(duì)照供試品種農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量分析可發(fā)現(xiàn)灰色關(guān)聯(lián)可準(zhǔn)確揭示品種的綜合表現(xiàn)優(yōu)劣。

3 討論與結(jié)論

陜南位于秦嶺與巴山之間，具有北亞熱帶半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候特點(diǎn)，山清水秀，森林覆蓋率高，工業(yè)發(fā)展相對(duì)滯后，沒(méi)有大的污染源，空氣清新，水質(zhì)潔凈，具有得天獨(dú)厚的有機(jī)稻米和綠色稻米生產(chǎn)條件。水稻是陜南的主要糧食作物，也是陜南的優(yōu)勢(shì)作物。陜西種植水稻歷史悠久，距今有7000年歷史[6]，古代作為貢米的黑米就出自陜西洋縣。陜南是水稻—小麥（油菜）兩熟制，常年以一季中秈稻為主，搭配種植部分黑米、紅米、糯米、香米、等特種稻米。陜南是全國(guó)秈型水稻優(yōu)生區(qū)[7]，常年種植水稻面積12.3萬(wàn)hm2，年產(chǎn)稻谷100萬(wàn)t，水稻單產(chǎn)8.25t/hm2以上，稻米品質(zhì)優(yōu)良，在川渝鄂比鄰地區(qū)享有盛譽(yù)。因此，開(kāi)展水稻新品種選育具有重要意義。灰色綜合評(píng)判法的出現(xiàn)為開(kāi)展水稻新品種篩選提供了可靠的方法?；疑到y(tǒng)理論與傳統(tǒng)的方差分析方法相比，使眾多因素處于同一系統(tǒng)中，且能將不同單位、不同數(shù)值的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)綱量化一次性處理后再相互比較，是較科學(xué)、合理、綜合性強(qiáng)的分析方法[8]。

在灰色關(guān)聯(lián)分析中，選擇標(biāo)準(zhǔn)品種是試驗(yàn)?zāi)芊駵?zhǔn)確評(píng)價(jià)品種的關(guān)鍵。標(biāo)準(zhǔn)品種不符合當(dāng)?shù)厣a(chǎn)實(shí)際有可能造成品種的誤選。本試驗(yàn)選用內(nèi)香8518作為標(biāo)準(zhǔn)品種，該品種由內(nèi)江雜交水稻科技開(kāi)發(fā)中心選育。屬秈型三系雜交水稻，熟期適中，產(chǎn)量高，米質(zhì)優(yōu)。在陜南種植全生育期平均152～156d。株型適中，劍葉長(zhǎng)而挺，葉色濃綠，有效穗數(shù)240萬(wàn)～255萬(wàn)穗/hm2，株高約120cm，穗長(zhǎng)25～26cm，每穗總粒數(shù)約150粒，結(jié)實(shí)率高，千粒重29.9g。該品種綜合性狀優(yōu)良，符合陜南水稻育種目標(biāo)及水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀需求，以該品種作為標(biāo)準(zhǔn)品種能正確篩選出陜南需求品種。

本研究在陜南氣候條件下開(kāi)展雜交稻新組合的篩選研究，能為本地區(qū)生產(chǎn)提供適宜的雜交稻新品種?；疑治霰砻餮芯拷Y(jié)果表明與對(duì)照關(guān)聯(lián)度大小順序排在前4位的分別是T9A/R1521、花香A/20黃、C815s/1097和1316s/R527。關(guān)聯(lián)度位序和產(chǎn)量排名不一致，產(chǎn)量排在第1位的846A/20黃在關(guān)聯(lián)度位序上處于第7位，是因?yàn)橛行肱c對(duì)照差異過(guò)大所致。排在前4名的組合除了個(gè)別性狀表現(xiàn)較差外，大多性狀表現(xiàn)突出，長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)，綜合表現(xiàn)較好，適宜在今后的區(qū)試中重點(diǎn)利用。以上的結(jié)果表明相比較單一的產(chǎn)量評(píng)價(jià)，關(guān)聯(lián)度分析方法評(píng)價(jià)品種更全面合理，能夠使品種所有性狀指標(biāo)都能得到綜合評(píng)價(jià)，由定性描述變?yōu)槎糠治?，最終確定品種優(yōu)劣，結(jié)果更可信，依據(jù)性更強(qiáng)。

要獲得理想的茶樹(shù)育種材料，需要協(xié)調(diào)好茶苗相關(guān)性狀間矛盾。研究發(fā)現(xiàn)與產(chǎn)量關(guān)聯(lián)度位序依次是有效穗>結(jié)實(shí)率>千粒重>成穗率>全生育期>穗長(zhǎng)>株高>實(shí)粒數(shù)>總粒數(shù)。陜西省水稻研究所選的雜交稻組合在總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)上較對(duì)照好，生育期也在合適范圍內(nèi)，但是有效穗、結(jié)實(shí)率和千粒重性狀上大部分組合不如對(duì)照。在今后的育種中應(yīng)將有效穗、結(jié)實(shí)率、千粒重和成穗率在重點(diǎn)上，而穗長(zhǎng)、株高、實(shí)粒數(shù)和總粒數(shù)控制在合理方位以內(nèi)即可。

參考文獻(xiàn)

[1]陳志誼，劉永鋒，吉健安，等.江蘇省水稻主栽及區(qū)試品種抗病性鑒定和評(píng)價(jià)[J]，江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2006，22（4）：384-387.

[2]宋發(fā)菊，黃代金，張其蓉，等.2005-2012年湖北省水稻區(qū)域試驗(yàn)品種（系）抗白葉枯病鑒定與評(píng)價(jià)[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，54（1）：84-86.

[3]陳雙龍.福建省水稻品種區(qū)試點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)研究[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2005，20（1）：1-5.

[4]孫正國(guó).應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法綜合評(píng)價(jià)水稻新品種[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2005，25（1）：87-90.

[5]叢萬(wàn)彪.灰色關(guān)聯(lián)度分析在水稻品種資源研究中的應(yīng)用[J].中國(guó)種業(yè)，1999（3）：15-17.

[6]張文明.水稻[M].西安：三秦出版社，2014.

[7]高如嵩.稻米品質(zhì)氣候生態(tài)基礎(chǔ)研究[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1994.

[8]楊小胡，陳永忠，彭邵鋒，等.灰色關(guān)聯(lián)度分析在油茶無(wú)性系綜合評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2008，24（3）：152-15.

（責(zé)編：張宏民）