楊揚(yáng) 況浩池 曾正明 羅俊濤 陳光珍蔣鈺東 何興材 付均 鄭軍

（1四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所/農(nóng)業(yè)部西南水稻分子生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)試驗(yàn)室，四川德陽(yáng)618000；2國(guó)家水稻改良中心四川瀘州分中心，四川瀘州646100；#共同第一作者；*通訊作者：zmok783@163.com）

“十二五”四川省審定高產(chǎn)型中秈遲熟雜交稻經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量分析

楊揚(yáng)1，2#況浩池1，2#曾正明1，2*羅俊濤1，2陳光珍1，2蔣鈺東1，2何興材1，2付均1，2鄭軍1，2

（1四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻高粱研究所/農(nóng)業(yè)部西南水稻分子生物學(xué)與遺傳育種重點(diǎn)試驗(yàn)室，四川德陽(yáng)618000；2國(guó)家水稻改良中心四川瀘州分中心，四川瀘州646100；#共同第一作者；*通訊作者：zmok783@163.com）

對(duì)“十二五”期間四川省審定的51個(gè)高產(chǎn)型中秈遲熟三系雜交稻組合的經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量進(jìn)行了分析，并研究了經(jīng)濟(jì)性狀與產(chǎn)量間的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明，這51個(gè)組合的平均有效穗數(shù)為13.89萬(wàn)/667 m2、穗著粒數(shù)為176.87粒、結(jié)實(shí)率為80.99%、千粒重為29.52 g、稻谷產(chǎn)量為547.22 kg/667 m2、增產(chǎn)率為5.36%。單產(chǎn)與有效穗數(shù)和增產(chǎn)率呈極顯著正相關(guān)，與穗長(zhǎng)、穗著粒、結(jié)實(shí)率和千粒重相關(guān)性均不顯著；有效穗數(shù)與穗著粒數(shù)、千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)，與穗長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)；結(jié)實(shí)率與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)。因此，在四川省這樣的生態(tài)條件下，要進(jìn)一步突破水稻產(chǎn)量水平，應(yīng)在保持一定單穗質(zhì)量的基礎(chǔ)上，平衡協(xié)調(diào)穗、粒結(jié)構(gòu)，適當(dāng)增加有效穗數(shù)。針對(duì)不少品種結(jié)實(shí)率不高的問(wèn)題，提出了提高新育雜交稻結(jié)實(shí)率的主要途徑。

三系雜交稻；中秈遲熟品種；經(jīng)濟(jì)性狀

稻米是我國(guó)的主要糧食作物之一，更是廣大人民的重要主食。為了保障稻米的有效供給，水稻總產(chǎn)量的提高一直是管理者、研究者和生產(chǎn)者關(guān)注的重要問(wèn)題之一?？偖a(chǎn)量的增長(zhǎng)主要依靠面積的增加或單產(chǎn)的提高。隨著社會(huì)的發(fā)展，特別是城鎮(zhèn)化和基礎(chǔ)建設(shè)的加快，使有限的耕地和糧食播種面積正在逐步減少。因此，要保證糧食總產(chǎn)不斷增加，只有依靠單產(chǎn)提高。之前，提高水稻單產(chǎn)主要通過(guò)提高收獲指數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但目前的水稻品種的收獲指數(shù)已達(dá)0.5左右，生理學(xué)家指出，水稻收獲指數(shù)最高只能達(dá)0.6左右，要繼續(xù)通過(guò)提高收獲指數(shù)來(lái)獲得更高的產(chǎn)量潛力不大。必需在提高生物學(xué)總產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，找出提高稻谷產(chǎn)量的新途徑，這是雜交水稻育種的重要課題[1]。水稻的單產(chǎn)是單位面積上的有效穗數(shù)、每穗著粒數(shù)、結(jié)實(shí)率和千粒重等經(jīng)濟(jì)性狀的綜合結(jié)果。因此，在提高水稻生物產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，如何通過(guò)平衡協(xié)調(diào)穗、粒、重來(lái)提高單產(chǎn)是值得研究的課題。為此，筆者分析了“十二五”期間四川省審定的高產(chǎn)型中秈遲熟雜交稻品種的主要經(jīng)濟(jì)性狀，以及各經(jīng)濟(jì)性狀間與產(chǎn)量的相關(guān)性，擬尋求單產(chǎn)增加的新途徑。

1 材料與方法

試驗(yàn)材料為“十二五”期間通過(guò)四川省審定的51個(gè)高產(chǎn)型中秈遲熟雜交水稻品種，經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的數(shù)據(jù)來(lái)自2008-2014年四川省水稻區(qū)域試驗(yàn)總結(jié)。區(qū)域試驗(yàn)的田間設(shè)計(jì)采用完全隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積13.3 m2，四周設(shè)保護(hù)行，肥水管理同大田生產(chǎn)。稻谷成熟收獲后計(jì)產(chǎn)、取樣調(diào)查經(jīng)濟(jì)性狀。采用實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[2]對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量結(jié)果

“十二五”期間四川省審定的51個(gè)高產(chǎn)型雜交稻品種的有效穗數(shù)變幅為12.0～15.5萬(wàn)/667 m2，平均13.9萬(wàn)/667 m2，最高的是瀘香優(yōu) 177，為 15.5萬(wàn)/667 m2，其次是旌優(yōu)727和旌3優(yōu)177，均為15.3萬(wàn)/667 m2，最低的是蓉優(yōu)918，為12.0萬(wàn)/667 m2。穗長(zhǎng)變幅24.1～28.4 cm，平均25.8 cm，最長(zhǎng)的是宜香優(yōu)800，為28.4 cm，其次是川谷優(yōu)7329，為27.6 cm，最短的是瀘優(yōu)727，為24.1 cm。每穗總粒數(shù)變幅為153.0～197.9粒，平均176.9粒，最多的是樂豐優(yōu)536，為197.9粒，其次是成豐優(yōu)188，為197.5粒，最少的是蓉優(yōu)918，為153.0粒。結(jié)實(shí)率變幅為72.2%～87.2%，平均81.0%，最高的是全優(yōu)357，為87.2%，其次是蜀優(yōu)727，為87.1%，最低的是樂優(yōu)808，為72.2%。千粒重變幅為26.1～32.9 g，平均29.52 g，最高的是川香優(yōu)308，為32.7 g，其次是內(nèi)5優(yōu)828為32.3 g，最低的是川農(nóng)優(yōu)華占，為26.1 g。單產(chǎn)變幅為 515.40～572.41 kg/667 m2，平均 547.20 kg/667 m2，最高的是嘉優(yōu)968，為572.41 kg/667 m2，其次是全優(yōu)357，為 569.93 kg/667 m2，最低的是岡優(yōu) 99，為 515.40 kg/667 m2。與公共對(duì)照相比的增產(chǎn)率變幅為2.71%～7.66%，平均為5.36%，最高的是嘉優(yōu)968，為7.66%，其次是川谷優(yōu)918和華優(yōu)1199，均為7.34%，最低的是樂5優(yōu)177，為2.71%。

表1 “十二五”四川省審定高產(chǎn)型中秈遲熟雜交稻品種主要經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量

表2 主要經(jīng)濟(jì)性狀和單產(chǎn)的相關(guān)系數(shù)

各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)在品種間存在不同程度的變異，變異系數(shù)為2.23%～20.75%，變異系數(shù)最大的是增產(chǎn)率，其次是每穗粒數(shù)，最小的是單產(chǎn)。值得注意的是，在51個(gè)品種中結(jié)實(shí)率普遍不高，結(jié)實(shí)率85.0%以上的只有7個(gè)品種，僅占13.73%；結(jié)實(shí)率80.0%～85.0%的有24個(gè)，占47.06%；結(jié)實(shí)率在80.0%以下的有20個(gè)組合，占39.22%。這與生產(chǎn)應(yīng)用品種要求結(jié)實(shí)率在80.0%以上有一定差距，個(gè)別品種的差距還較大，這應(yīng)該引起高度重視。

2.2 主要經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的相關(guān)分析

51個(gè)高產(chǎn)型中秈遲熟品種的主要經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量的相關(guān)分析結(jié)果見表2。從表2可以看到，有效穗數(shù)與單產(chǎn)呈極顯著正相關(guān)（r=0.4191，P＜0.01），但與穗著粒數(shù)和千粒重呈極顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.4764和-0.3958，P＜0.01），與穗長(zhǎng)呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.3172，P＜0.05）；有效穗數(shù)與結(jié)實(shí)率和增產(chǎn)率的相關(guān)性不顯著。穗長(zhǎng)與穗著粒數(shù)呈顯著正相關(guān)（r=0.2867，P＜0.05），與結(jié)實(shí)率、千粒重、單產(chǎn)和增產(chǎn)率的相關(guān)性不顯著。穗著粒數(shù)與結(jié)實(shí)率、千粒重、單產(chǎn)和增產(chǎn)率的相關(guān)性不顯著。結(jié)實(shí)率與千粒重呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.353，P＜0.05），與單產(chǎn)和增產(chǎn)率的相關(guān)性不顯著。千粒重與單產(chǎn)和增產(chǎn)率的相關(guān)性不顯著。單產(chǎn)與增產(chǎn)率呈極顯著正相關(guān)（r=0.4654，P＜0.01）。

相關(guān)分析結(jié)果表明，在這51個(gè)雜交稻品種中有效穗數(shù)的增多對(duì)穗著粒數(shù)和千粒重有極顯著的負(fù)向影響，對(duì)穗長(zhǎng)有顯著的負(fù)向影響，但對(duì)單產(chǎn)的提高有極顯著的積極作用。穗著粒數(shù)的增多對(duì)千粒重、結(jié)實(shí)率、單產(chǎn)和增產(chǎn)率有一定的負(fù)向影響，但影響不顯著。結(jié)實(shí)率的增加對(duì)千粒重有極顯著的負(fù)向影響，但對(duì)單產(chǎn)和增產(chǎn)率的提高有一定的積極作用。千粒重的增加對(duì)單產(chǎn)和增產(chǎn)率有一定的正向影響，但影響不顯著。

3 討論與結(jié)論

在四川生態(tài)環(huán)境下如何進(jìn)一步提高產(chǎn)量潛力，四川農(nóng)業(yè)大學(xué)周開達(dá)院士提出了“亞種間重穗育種”的超高產(chǎn)育種理論和育種路線，提出了四川生態(tài)條件下超高產(chǎn)雜交稻品種的性狀選擇指標(biāo)：生育期150 d（中秈遲熟），株高 120～125 cm，穗長(zhǎng) 26～30 cm，穗平著粒數(shù)200數(shù)左右，結(jié)實(shí)率85%，千粒重29～30 g，單穗質(zhì)量5 g，有效穗數(shù)13.0萬(wàn)/667 m2，葉片稍厚而挺直，劍葉長(zhǎng)40～50 cm，并同時(shí)結(jié)合其他性狀的改良，產(chǎn)量9.75～10.05 t/hm2（650～670 kg/667 m2）[3]。并明確指出，重穗就是結(jié)實(shí)率高、籽粒飽滿的大穗[4]（平均單穗質(zhì)量5 g以上）。本文所分析研究的51個(gè)品種中單穗質(zhì)量達(dá)5 g的只有樂優(yōu)198（單穗質(zhì)量為5.08 g），但該品種有效穗數(shù)偏少（12.4萬(wàn)/667 m2），平均單產(chǎn)僅為551.84 kg/667 m2，在51個(gè)品種中居第19位。單穗質(zhì)量居第2位和第3位的內(nèi)5優(yōu)828和蜀優(yōu)727（單穗質(zhì)量分別為4.74 g和4.73 g），同樣因有效穗數(shù)偏少（分別為12.4萬(wàn)/667 m2和12.8萬(wàn)/667 m2），平均單產(chǎn)僅為530.8 kg/667 m2和546.5 kg/667 m2，在51個(gè)品種中分居第46位和第28位。而嘉優(yōu)968單穗質(zhì)量雖然只有4.43 g，但穗質(zhì)量和穗數(shù)（有效穗數(shù)14.4萬(wàn)/667 m2）平衡，結(jié)合較好，平均單產(chǎn)在51個(gè)品種中最高（572.41 kg/667 m2）。平均單產(chǎn)居第2和第3位的全優(yōu)357和花香7號(hào)的單穗質(zhì)量分別為4.25 g和4.28 g，有效穗數(shù)均為14.4萬(wàn)/667 m2。表明有效穗數(shù)的多少對(duì)四川省高產(chǎn)型中秈遲熟雜交稻產(chǎn)量的提升具有非常重要的作用。相關(guān)分析結(jié)果也表明，單產(chǎn)與有效穗數(shù)呈極顯著正相關(guān)，而與穗著粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重的相關(guān)性不顯著。所以筆者認(rèn)為，在四川這樣的生態(tài)條件下，要使雜交稻品種產(chǎn)量進(jìn)一步提高，必須通過(guò)株型改良，增強(qiáng)品種的分蘗力，提高成穗率，適當(dāng)增加有效穗數(shù)，建立綜合平衡協(xié)調(diào)的穗、粒結(jié)構(gòu)，使有效穗數(shù)達(dá)14.5～15.0萬(wàn)/667 m2，穗平著粒180粒以上，結(jié)實(shí)率85.0%以上，千粒重30 g以上。

在“十二五”四川省審定的51個(gè)高產(chǎn)型中秈遲熟雜交稻品種中結(jié)實(shí)率在80.0%以下的品種有20個(gè)，占審定品種數(shù)的39.22%，結(jié)實(shí)率最低的僅為72.2%，這與“十五”期間四川省審定的中秈遲熟雜交稻品種表現(xiàn)趨勢(shì)是一致的。這極大的遏制了四川省新育成雜交稻新品種產(chǎn)量水平的提高[5]。影響雜交稻結(jié)實(shí)率高低有內(nèi)因和外因兩大因素。內(nèi)因一是不育系的可恢性和恢復(fù)系的恢復(fù)力，二是源庫(kù)是否協(xié)調(diào)[6]。外因主要是環(huán)境條件是否適宜，如高溫、高氮將影響結(jié)實(shí)率的提高。因此，提高雜交稻結(jié)實(shí)率的主要途徑有：一是從材料選育著手，增強(qiáng)新育不育系的可恢性和新育恢復(fù)系的恢復(fù)力；二是提高新育雜交稻品種的耐高溫能力；三是根據(jù)不同地域條件研究其最適宜的群體結(jié)構(gòu)和穗粒結(jié)構(gòu)；四是掌握最適宜的生長(zhǎng)季節(jié)，避免高溫的影響[6]。如果在現(xiàn)有其他經(jīng)濟(jì)性狀不變的條件下，四川省雜交稻結(jié)實(shí)率提高到85.0%，則稻谷產(chǎn)量將因此而增加15.0%以上，結(jié)實(shí)率提高到90.0%，則稻谷產(chǎn)量將因此而增加20.0%以上。

[1]袁隆平，陳洪新.雜交水稻育種栽培學(xué)[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1988：126-128.

[2]唐啟義，馮光明.實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) [M].北京：科學(xué)出版社，2002．

[3]周開達(dá)，汪旭東.亞種間重穗型雜交稻研究[M].成都：四川科學(xué)技術(shù)出版社，1997.

[4]周開達(dá).四川水稻超高產(chǎn)育種的發(fā)展趨勢(shì) [J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，1998（11）：1-5.

[5]況浩池，曾正明，羅俊濤，等.四川省新育成中秈遲熟雜交稻經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量分析研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010（4）：1 009-1 012.

[6]袁隆平，陳洪新.雜交水稻育種栽培學(xué)[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，1988：270-272.

Abstract:The economic characters and yield of 51 three line hybrid rice varieties with mid-late maturity and high yield approved by Sichuan Province during the 12th Five-year Plan were analyzed,and the correlation between the economic characters and yield were studied.The results showed that the effective panicles per 667 m2was 138.9 thousand,grain number per panicle was 176.87,seed setting rate was 81.0%,1 000-grain weight was 29.52 g,grain yield was 547.22 kg per 667 m2and rate of grain increase was 5.36%.The grain yield per unit area were extremely significant positive correlation with the effective panicles and the rate of yield increase,and not significantly related with panicle length,grain number per panicle,seed setting rate and 1 000-grain weight.The effective panicles were extremely significant negative correlated with grain number per panicle and 1 000-grain weight,and significant negative correlated with panicle length,and the seed setting rate was significant negative correlated with 1 000-grain weight.As the result,in order to achieve high grain yield,on the basis of maintaining suitable weigh of the panicle,we should build comprehensive balance of spike-grain structure,appropriately increase the effective panicles under the ecological conditions of Sichuan Province.Aiming at the problem of low seed setting rate of many varieties,the authors put forward the main ways to improve the seed setting rate of new hybrid rice breeding.

Key word:three-line hybrid rice;mid-late indica varieties;economic characters

Analysis of Economic Characters and Yield of Mid-late Indica Hybrid Rice Approved by Sichuan Province in the 12th Five-year Plan

YANG Yang1,2＃,KUANG Haochi1,2＃,ZENG Zhengming1,2*,LUO Juntao1,2,CHEN Guangzhen1,2,JIANG Yudong1,2,HE Xingcai1,2,FU Jun1,2,ZHENG Jun1,2
（1Rice and Sorghum Research Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Southwest Rice Biology and Genetic Breeding,Ministry of Agriculture,Deyang,Sichuan 618000,China;2Luzhou Branch of National Rice Improvement Center,Luzhou,Sichuan 646100,China;＃equal contribution in this paper;*Corresponding author:zzmok783@163.com）

S511.2+1

A

1006-8082（2017）05-0038-04

2017-05-19

四川省“十三五”水稻育種攻關(guān)項(xiàng)目（2016NYZ0028）；四川省財(cái)政創(chuàng)新能力提升工程專項(xiàng)資金項(xiàng)目（2016ZYPZ-034）；四川省農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化資金項(xiàng)目（15NZ0003）；德陽(yáng)市科技成果轉(zhuǎn)化項(xiàng)目（專項(xiàng)）（2014CNZ004）