王平 白玉路 王閔霞 蒲志剛 張志勇 向躍武 李璐 方春燕 張志雄*

（1四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)核技術(shù)研究所，成都610061；2四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，成都610066；3蓬溪縣農(nóng)業(yè)局，四川蓬溪629100；*通訊作者：zhangzhx1010@163.com）

花香A系列雜交水稻組合產(chǎn)量及米質(zhì)性狀相關(guān)及通徑分析

王平1白玉路1王閔霞1蒲志剛1張志勇1向躍武2李璐2方春燕3張志雄1*

（1四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)核技術(shù)研究所，成都610061；2四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，成都610066；3蓬溪縣農(nóng)業(yè)局，四川蓬溪629100；*通訊作者：zhangzhx1010@163.com）

對10個(gè)花香A雜交組合參加水稻區(qū)域試驗(yàn)的產(chǎn)量和品質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析和通徑分析。結(jié)果表明，產(chǎn)量性狀中日產(chǎn)量與有效穗數(shù)、株高與穗長、總粒數(shù)與實(shí)粒數(shù)均成極顯著正相關(guān)，日產(chǎn)量對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)最大（0.7205），其次為有效穗數(shù)；米質(zhì)性狀中整精米率與堊白粒率、長寬比與堊白粒率、堊白度呈顯著負(fù)相關(guān)。提出了以花香A為親本在配制雜交組合時(shí)，應(yīng)主要通過提高其日產(chǎn)量、有效穗數(shù)，并適當(dāng)延長其生育期、降低其株高與穗長來提升產(chǎn)量；同時(shí)，適度降低籽粒長寬比，從而提高灌漿效率，降低堊白粒率、堊白度，進(jìn)而提高整精米率，提升稻米品質(zhì)。

水稻；花香A；產(chǎn)量；米質(zhì)；相關(guān)分析；通徑分析

花香A是四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)核技術(shù)研究所通過航天誘變技術(shù)與分子標(biāo)記輔助技術(shù)相結(jié)合選育的，具有紅褐色標(biāo)記性狀的中秈遲熟類不育系，于2007年通過四川省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)組織的專家技術(shù)鑒定[1]。花香A穗子大、千粒重高、米質(zhì)優(yōu)、農(nóng)藝性狀穩(wěn)定、敗育性徹底、可恢性好、香味濃，配組組合具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性廣和味香的特點(diǎn)[2-3]。目前以花香A為母本已配制出7個(gè)雜交水稻新品種，并12次通過省級(jí)審（認(rèn)）定，其中，具國標(biāo)2級(jí)優(yōu)質(zhì)米2個(gè)、國標(biāo)3級(jí)優(yōu)質(zhì)米4個(gè)。優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)相結(jié)合是水稻育種的主要目標(biāo)之一[4-5]，多年來，育種工作者通過多種方法來研究產(chǎn)量、米質(zhì)與各因素間的相互關(guān)系，明確這些因素對產(chǎn)量、米質(zhì)的影響，以確定選擇目標(biāo)[6-10]。雜交水稻的產(chǎn)量與有效穗數(shù)、穗實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重等性狀之間存在著復(fù)雜的相關(guān)性，而米質(zhì)主要限制因素在于堊白粒率、堊白度、整精米率以及直鏈淀粉含量等[6-18]。筆者擬通過對花香A配制的雜交水稻組合在各省區(qū)域試驗(yàn)中的產(chǎn)量與米質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)和通徑分析，以期揭示不同因素對雜交水稻產(chǎn)量、米質(zhì)影響的大小，提高花香A進(jìn)一步配制優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)雜交組合的方向性和目的性，為選育優(yōu)質(zhì)與高產(chǎn)緊密結(jié)合的雜交水稻新品種提供理論依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)來源于以花香A為母本配制的10個(gè)雜交組合（表1）在四川、云南、重慶等地參加水稻區(qū)域試驗(yàn)的匯總數(shù)據(jù)。

1.2 分析方法

對不育系花香A配制的雜交組合在參加四川、云南、重慶區(qū)域試驗(yàn)中的株高、生育期、有效穗數(shù)、穗長、總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重、單產(chǎn)、日產(chǎn)量、出糙率、整精米率、粒長、長寬比、堊白粒率、堊白度、膠稠度、直鏈淀粉含量等18個(gè)性狀進(jìn)行相關(guān)分析、通徑分析、主成分分析及多元線性逐步回歸分析。采用Microsoft Excel 2003以及DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要經(jīng)濟(jì)性狀與米質(zhì)性狀

2.1.1 經(jīng)濟(jì)性狀

由表2可知，花香A配制的雜交組合的日產(chǎn)量平均為3.86 kg/667m2，變幅3.26~4.49 kg/667 m2；有效穗數(shù)平均為15.4萬/667 m2，變幅12.9~18.9萬/667 m2；株高平均為117.6 cm，變幅107.8~126.3 cm；生育期平均為154.1 d，變幅146.1~159.6 d；穗長平均為26.2 cm，變幅24.8~27.4 cm；每穗總粒數(shù)平均為170.4粒，變幅149.3~181.6粒；每穗實(shí)粒數(shù)平均為134.1粒，變幅121.6~142.9粒；結(jié)實(shí)率平均為78.0%，變幅70.6%~ 84.2%；千粒重平均為30.9 g，變幅28.3~32.9 g。經(jīng)濟(jì)性狀變異系數(shù)最大的是有效穗數(shù)（12.36%），然后依次為日產(chǎn)量（9.66%）、每穗實(shí)粒數(shù)（5.66%）、每穗總粒數(shù)（5.62%）、結(jié)實(shí)率（5.08%）等。變異系數(shù)越大，育種者在育種過程中獲得理想性狀的機(jī)會(huì)就越多。因此，不育系花香A組合配制應(yīng)首先關(guān)注有效穗數(shù)的提高，其次為日產(chǎn)量的增加來實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。同時(shí)，根據(jù)其千粒重、穗長、生育期等性狀的平均值及變異系數(shù)可以看出，花香系列組合千粒重高、穗子長、每穗粒數(shù)多，且株高、生育期適中。

表1 花香A系列組合各經(jīng)濟(jì)性狀、米質(zhì)性狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.1.2 米質(zhì)性狀

由表2可知，花香A配制的雜交組合的出糙率平均為80.4%，變幅78.6%~81.7%；整精米率平均為56.7%，變幅35.4%~69.6%；粒長平均為7.2 mm，變幅6.8~7.4 mm；長寬比平均為2.9，變幅2.8~3.2；堊白粒率平均為28%，變幅15%~51%；堊白度平均為5.2%，變幅1.8%~11.4%；膠稠度平均為80 mm，變幅64~88 mm；直鏈淀粉含量平均為15.9%，變幅13.2%~20.5%。米質(zhì)性狀中變異系數(shù)最大的是堊白度（61.40%），然后依次為堊白粒率（45.32%）、整精米率（18.29%）、直鏈淀粉含量（12.11%）、膠稠度（8.23%）等。因此，不育系花香A組合配制在米質(zhì)性狀中應(yīng)首先關(guān)注堊白度、堊白粒率，其次為整精米率的增加來提高米質(zhì)。同時(shí)，根據(jù)其各米質(zhì)性狀的平均值及變異系數(shù)可以看出，花香系列組合籽粒細(xì)長，出糙率及膠稠度高，堊白粒率、堊白度及直鏈淀粉含量較低。

2.2 產(chǎn)量、米質(zhì)性狀的相關(guān)分析

2.2.1 經(jīng)濟(jì)性狀因子與產(chǎn)量的相關(guān)分析

通過計(jì)算9個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀與各組合產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)，獲得相關(guān)系數(shù)矩陣，如表3所示。

與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)的性狀有日產(chǎn)量（0.97**）、有效穗數(shù)（0.83**）、生育期（0.65**）；呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)的性狀有株高（-0.52*）、穗長（-0.65**）。

性狀之間呈顯著或極顯著正相關(guān)的有：日產(chǎn)量與有效穗數(shù)（0.78**）、有效穗數(shù)與生育期（0.58*）、株高與穗長（0.70**）、每穗總粒數(shù)與每穗實(shí)粒數(shù)（0.71**）、每穗實(shí)粒數(shù)與結(jié)實(shí)率（0.57*）、生育期與結(jié)實(shí)率（0.51*）。性狀之間呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)的有：有效穗數(shù)與株高（-0.54*）、株高與與生育期（-0.52*）、日產(chǎn)量與穗長（-0.56*）、有效穗數(shù)與穗長（-0.73**）、生育期與穗長（-0.61*）、每穗實(shí)粒數(shù)與千粒重（-0.55*）。

表2 花香A系列組合各經(jīng)濟(jì)性狀、米質(zhì)性狀的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差及變異系數(shù)性狀

表3 花香A系列組合經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量之間的相關(guān)系數(shù)

從經(jīng)濟(jì)性狀因子與產(chǎn)量的相關(guān)分析可以看出，花香A系列雜交組合產(chǎn)量的提升主要是通過提高其日產(chǎn)量、有效穗數(shù)，并適當(dāng)延長其生育期、降低其株高與穗長來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，日產(chǎn)量與有效穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，說明增加有效穗數(shù)可以提高日產(chǎn)量，進(jìn)而提高產(chǎn)量；每穗總粒數(shù)與每穗實(shí)粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)，說明花香A系列組合在籽粒灌漿效率高，充分解決了大穗型組合結(jié)實(shí)率低的問題。

2.2.2 米質(zhì)性狀之間的相關(guān)分析

通過計(jì)算8個(gè)米質(zhì)性狀之間的相關(guān)系數(shù)，獲得相關(guān)系數(shù)矩陣（表4）。由表4可以看出，花香A系列組合的整精米率與堊白粒率、長寬比與堊白粒率、長寬比與堊白度呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，而堊白粒率與堊白度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系；其余性狀之間相關(guān)性不顯著。因此，在利用不育系花香A配制雜交組合時(shí)應(yīng)適度降低籽粒長寬比，從而提高灌漿效率，降低堊白粒率與堊白度，進(jìn)而提高整精米率。

2.3 產(chǎn)量構(gòu)成因素的通徑分析

對花香A系列組合6個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行通徑分析。從表5可以看出，日產(chǎn)量對產(chǎn)量的直接貢獻(xiàn)最大（0.7205），其次是有效穗數(shù)（0.2975）；同時(shí)，有效穗數(shù)通過日產(chǎn)量對產(chǎn)量有較大的正向作用（0.5721）。說明利用花香A選擇分蘗力強(qiáng)的組合，從而提高群體有效穗數(shù)，促進(jìn)群體日產(chǎn)量的提高是切實(shí)可行的。由表5還可以看出，這個(gè)通徑系統(tǒng)的決定系數(shù)為0.98910，剩余通徑系數(shù)為0.10441，說明這6個(gè)因素所決定的產(chǎn)量變異占產(chǎn)量總變異的98.91%。

2.4 經(jīng)濟(jì)性狀主成分分析

表4 花香A系列組合米質(zhì)性狀之間的相關(guān)系數(shù)

表5 花香A系列組合產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量通徑分析

表6 花香A系列組合經(jīng)濟(jì)性狀主成分分析

對花香A系列組合6個(gè)經(jīng)濟(jì)性狀進(jìn)行主成分分析。由表6可以看出，只要3個(gè)主成分，累積貢獻(xiàn)率就達(dá)到92.50%。在表6中，第一主成分因子特征值為2.6150，其貢獻(xiàn)率為43.58%，對應(yīng)特征向量中，每穗實(shí)粒數(shù)分值較大，為0.5399，其次為每穗總粒數(shù)和結(jié)實(shí)率。因其與水稻籽粒灌漿效率有關(guān)，故將此因子稱為“灌漿效率因子”，而千粒重則表現(xiàn)為較高的負(fù)向量-0.5461，表明每穗實(shí)粒數(shù)過多，會(huì)影響水稻千粒重。

第二主成分因子的特征值為2.0228，其貢獻(xiàn)率為33.71%，對應(yīng)的日產(chǎn)量和有效穗數(shù)2個(gè)特征向量的分值較大，分別達(dá)0.6594和0.5598，故稱其為“穗數(shù)因子”。

第三主成分因子的特征值為0.9120，其貢獻(xiàn)率為15.20%，對應(yīng)的每穗總粒數(shù)特征向量的分值較大，達(dá)0.7078，故稱其為“粒數(shù)因子”，而結(jié)實(shí)率則表現(xiàn)為較高的負(fù)向量-0.6900。表明每穗粒數(shù)過多，會(huì)影響水稻結(jié)實(shí)率。

2.5 多元逐步回歸分析

利用各因子作為自變量，產(chǎn)量為因變量，進(jìn)行多元逐步回歸分析，得如下方程：

Y=-325.249+126.506X1+10.965X2+1.162X4+1.381X5

相關(guān)系數(shù)R=0.9941

式中，X1為日產(chǎn)量，X2為有效穗數(shù)，X4為每穗總實(shí)粒數(shù)，X5為結(jié)實(shí)率。

回歸方程中的回歸系數(shù)表明該因子對水稻產(chǎn)量的影響程度，而且這4個(gè)性狀的偏回歸系數(shù)均為正值，說明這4個(gè)性狀對產(chǎn)量都是正效應(yīng)。

3 結(jié)論與討論

花香A是一個(gè)米質(zhì)與產(chǎn)量緊密結(jié)合的水稻三系不育系，利用花香A配制優(yōu)質(zhì)、廣適性強(qiáng)的優(yōu)勢組合對提高雜交水稻產(chǎn)量與米質(zhì)水平具有重要作用[1]。通過對花香A系列組合水稻區(qū)域試驗(yàn)產(chǎn)量、米質(zhì)性狀的相關(guān)分析及通徑分析發(fā)現(xiàn)，花香A系列組合配制在各地試驗(yàn)中有效穗數(shù)、日產(chǎn)量、堊白粒率、堊白度以及整精米率的變異系數(shù)較大；同時(shí)，其產(chǎn)量的提升主要是通過提高其日產(chǎn)量、有效穗數(shù)，并適當(dāng)延長其生育期、降低株高與穗長來實(shí)現(xiàn)；其米質(zhì)的改良主要通過適度降低籽粒長寬比，從而提高其灌漿效率，降低堊白粒率與堊白度，進(jìn)而提高整精米率。

目前的研究結(jié)果表明，不同類型的雜交水稻組合的各產(chǎn)量構(gòu)成因素對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率不同，且主要經(jīng)濟(jì)性狀間相互影響[9-18]。適度提高有效穗數(shù)以及雜交組合群體灌漿效率，促進(jìn)日產(chǎn)量的提高，是長江上游地區(qū)高溫寡照環(huán)境下大穗大粒型雜交水稻增產(chǎn)的主要因素之一。同時(shí)，適度降低籽粒長寬比，將有助于提高稻米整精米率，降低堊白粒率和堊白度，從而提升稻米外觀品質(zhì)。

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Correlation and Path Analysis of Yield and Quality Traits of Rice Combinations from Huaxiang A

WANG Ping1,BAIYulu1,WANG Minxia1,PU Zhigang1,ZHANG Zhiyong1,XIANG Yuewu2,LILu2,FANG Chunyan3,ZHANG Zhixiong1*
（1Institute of Biotechnology and Nuclear Technology,Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Chengdu 610066,China;2Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Chengdu 610066,China;3Agricultural Bureau of Pengxi,Shichuan 629100,China;*Corresponding author:zhangzhx1010@163.om）

By analyzing the data collected from 10 hybrid rice from Huaxiang A for rice regional testwith the coefficientof the correction and path analysis,the results indicated that there exist significant positive correlation between daily production and effective panicle number,plant height and panicle length,grain number per panicle and filled grain number of per panicle,respectively.And the contribution of daily production to grain yield is the largest,next for effective panicle number.The head rice rate and chalky rice rate, length/width ratio and chalky rice rate,length/width ratio and chalkiness degree are significant negative correlation.Accordingly,we can increase the yield of hybrid rice from Huaxiang A by improving the daily production and the number of effective panicle,extending the growth period,reducing the plant height and panicle length properly.And in order to improve the grain quality,we should reduce the length/width ratiomoderately,so as to improve the grain filling efficiency,reduce the chalky rice rate and chalkiness degree, and improve the head rice rate.

rice;Huaxiang A;yield;quality;correlation analysis;path analysis

S511

：A

：1006-8082（2017）01-0081-05

2016－09－04

四川省財(cái)政創(chuàng)新能力提升工程專項(xiàng)（2016ZYPZ01-001）；四川省財(cái)政育種攻關(guān)項(xiàng)目；“十三五”國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)