長江中下游秈稻品種籽粒性狀分析

胡國輝 朱德峰 陳惠哲 向鏡 張義凱 張玉屏

（中國水稻研究所/水稻生物學國家重點實驗室，杭州 310006；第一作者∶229387537＠qq．com；*通訊作者∶cnrrizyp＠163．com）

水稻（Oryza sativa）是我國重要的糧食作物，其籽粒性狀與稻米品質與人們的喜好息息相關。眾多研究者在水稻籽粒性狀方面做了大量研究，也獲得了一些重要成果。周廣生等[1]研究表明，孕穗期干旱導致水稻籽粒的體積、長、寬、厚、長寬比、千粒重等性狀發生改變。黃招德等[2]首次將1個長粒主效顯性基因定位于第二染色體上，并暫命名為GL-2。陳氏秋江等[3]檢測到與粒長顯著相關的標記位點有45個，貢獻率最高的是RM5849（52.86%），M3766-140 是增加表型效應最大的等位變異，載體品種是農香25；與粒寬顯著相關的位點有7個，貢獻率最高的是RM17（63.61%），增加表型效應最大的等位變異是RM17-145和RM573-235，載體品種分別是寧粳恢338和早十日黃稻。高維維等[4]研究表明，大部分籽粒性狀受環境及環境與株系互作不同程度的影響；而谷粒面積、谷粒圓度2個性狀受環境、環境與株系互作的影響均不顯著。

現在水稻生產正朝著全程機械化方向發展。機械直播是水稻生產未來發展的方向之一，同時，也是水稻機械化生產重要的一個環節。制定一個標準來區分不同品種水稻的籽粒對于控制機直播用種量來說有重要意義。本研究的切入點就是以大面積應用的秈稻品種籽粒為材料，測定籽粒的千粒重、面積、周長、長度、寬度、長寬比等指標，通過統計處理，分析籽粒性狀的變異及其各性狀之間的相關性，從而提出圓度（圓度是指工件的橫截面接近理論圓的程度）這樣一個指標來作為水稻粒型區分的標準。

1 材料與方法

1.1 供試材料

以長江中下游稻區大面積應用的47個秈稻品種為供試材料（表1）。

1.2 實驗設計及測定指標

對47個品種的籽粒進行挑選，選取每個品種比較飽滿的，有代表性的籽粒利用自動考種分析及千粒重測定儀進行考種，測出千粒重、面積、周長、長度、寬度、長寬比、圓度等指標，測定數據均是機器設備計算輸出。

1.3 數據分析

利用Excel 2010計算籽粒性狀各指標的平均值，繪制散點圖分析各性狀的相關性。

2 結果與分析

2.1 籽粒性狀變異程度

由表1、表2可見，圓度的標準差和極差最小；而且圓度分布相對比較集中，大部分品種的圓度都分布在0.25～0.30之間。可見，圓度相較其他籽粒性狀來說是一個比較穩定的指標。因此，用圓度作為區為籽粒粒形的標準是可行的。

2.2 籽粒各性狀間的相關性

由表3可以直觀的看出，籽粒寬度與千粒重和面積相關性弱；圓度與千粒重存在顯著負相關，與寬度呈極顯著正相關，與長度、長寬比和面積存在極顯著負相關。其中，圓度與長寬比的相關性最大，相關系數達到-0.98。可見，秈稻籽粒的圓度最大的決定因子是籽粒的長寬比。

表1 47個秈稻品種籽粒性狀變異比較

2.3 秈稻籽粒圓度及長寬比劃分標準

根據圖1的聚類分析和表4可知，秈稻品種籽粒的圓度 85.1%分布在 0.248～0.303 之間。以圓度為指標可以將水稻籽粒分為3種類型∶偏圓型，圓度＞0.303；中粒型，0.248＜圓度≤0.303；長粒型，圓度≤0.248。

表2 秈稻品種籽粒性狀總變異比較

表3 秈稻品種籽粒各性狀間相關性比較

圖1 秈稻各品種籽粒圓度聚類分析圖

表4 47個秈稻品種籽粒圓度及長寬比劃分占比情況

3 討論

吳瓊[5]的研究表明，籽粒長度對籽粒千粒重、面積和長寬比均有正面影響，寬度對長寬比有負面影響，與本文籽粒性狀相關性研究結果一致。周海慶[6]進行了水稻粒形遺傳方面的研究，揭示了水稻籽粒性狀的一般遺傳規律，同時也得出了一些籽粒性狀的基因定位。但宮李輝等[7-8]研究闡述了水稻粒形的遺傳是多基因共同作用的數量性狀遺傳，相對于單一基因控制的性狀，研究要相對復雜。張衛星等[9]研究了不同水分條件下水稻籽粒形態及其與粒重的關系表明，環境條件也會對籽粒性狀產生影響。王嘉宇等[10]對水稻穗不同部位的籽粒品質性狀差異進行比較研究，指出稻穗不同部位的籽粒性狀也會出現差異。因此，對于水稻籽粒性狀的遺傳規律還需進一步研究。而本實驗利用47個長江中下游大面積應用的秈稻品種，對其籽粒性狀的變異和相關性進行分析，得出圓度與千粒重存在顯著負相關，與寬度呈極顯著正相關，與長度、長寬比和面積都存在著極顯著負相關。因此，可以按照圓度這一相對穩定的籽粒性狀對籽粒粒型進行劃分，為水稻不同品種籽粒性狀的判斷標準提供了分類依據。