何 芳，付 洪

（四川省種子站，成都 610041）

水稻品種的產量性狀和米質性狀，是育種者在生產中最關注的兩組性狀，如何在育種工作中協(xié)調好兩方面的關系，做到既保證產量水平，又達到優(yōu)質指標的要求，是需要深入分析和探討的重要問題。通過對區(qū)域性的農作物審定品種各方面性狀進行多元分析，既能反映該地區(qū)所選育品種的具體特征及其變化趨勢，又能夠反映出生產發(fā)展對品種的需要。典型相關分析，就是反應兩組變量整體相關關系的多元統(tǒng)計分析方法，因此本研究通過對2011—2015年四川稻區(qū)審定的中秈遲熟品種（占審定品種的87.5%）進行典型相關分析，以期望揭示產量性狀和米質性狀之間的關系和規(guī)律，以便為育種提供參考。

“十二五”期間，四川省已審定的80個水稻品種中，米質達到國頒二級優(yōu)米標準的有4個，占5%，達三級優(yōu)米標準的有6個，占7.5%，在優(yōu)質育種上比“十五”“十一五”取得了穩(wěn)定的進展。雖然，曾憲平、何芳等[1-2]對2001—2010年四川審定的水稻品種農藝性狀和米質性狀進行過相關的分析認為堊白米率和堊白度仍是四川省稻米品質的主要限制因素；并且產量構成因素（千粒重、穗粒數(shù)、有效穗）以及粒型（粒長、長寬比）和堊白米率是構成四川雜交水稻農藝和品質性狀之間的主要關聯(lián)性因子。但是在“十二五”期間，四川的優(yōu)質水稻育種有了新的變化、新的進展，特別是2011年以來審定推廣以宜香優(yōu)2115和川優(yōu)6203為代表的優(yōu)質品種，將四川的優(yōu)質品種選育推上了一個新臺階，突破了四川雜交水稻高產不優(yōu)質、蜀中無優(yōu)米的難題[3]。鑒于農作物審定與推廣具有極強的時空性，加上品種的不斷改良與更新，導致不同時段、不同空間分布的品種特征不一，所以系統(tǒng)分析某一時段四川水稻審定品種的基本特點以及農藝性狀和米質性狀之間的關系，更能為今后育種改良提供相應的科學依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 資料來源

2011—2015年四川省省審水稻中秈遲熟品種公告資料和相應組合的品種試驗匯總資料，見表1。

1.2 數(shù)據(jù)分析方法

對收集的所有資料和2011—2015年四川省中秈遲熟雜交水稻品種試驗資料參試品種農藝性狀（全生育期、株高、穗長、有效穗、穗粒數(shù)、結實率、千粒重和產量）和米質性狀（糙米率、整精米率、長寬比、堊白粒率、堊白度、膠稠度、直鏈淀粉含量和蛋白質含量等）的分析和處理均在浙江大學研制開發(fā)的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)平臺（DPS平臺）上完成。

表1 2011—2015年四川省省審水稻中秈遲熟品種概況Table 1 The late maturing group of rice varieties approved between 2011 to 2015 in Sichuan

早熟組、中熟組品種除五山絲苗（國頒二級優(yōu)米）納入優(yōu)質米統(tǒng)計和分析外，其余品種未進行分析。

2 結果與分析

2.1 審定品種農藝性狀與米質性狀的基本情況

表2顯示的數(shù)據(jù)是四川近年審定水稻品種的基本參數(shù)，如產量與產量構成因素、重要的米質性狀等，只要能突破這些主要性狀指標，就是育種的改良和突破。統(tǒng)計分析中3個基本參數(shù)中的變異系數(shù)最值得育種參考，本文所選對象是已審定品種，所以變異系數(shù)越大，說明各品種之間的差異較大。就變異系數(shù)而言，8個農藝性狀中，穗粒數(shù)最大6.73%，其次是有效穗5.71%，之后是千粒重5.36%、結實率4.68%、株高4.12%、穗長3.99%、產量2.88%和生育期2.34%；而8個米質性狀中，堊白度和堊白粒率最大，變異系數(shù)分別是53.09%和44.43%，其次是直鏈淀粉含量21.96%、膠稠度15.49%、整精米率13.72%、蛋白質含量10.84%、長寬比8.08%，最小為出糙率1.08%。總體而言，8個米質性狀的變異系數(shù)除出糙率外，其他7個性狀都大于農藝性狀的變化，表明米質性狀的變異和選擇空間比農藝性狀更大，也更難控制與把握。

表2 農藝性狀與米質性狀的基本參數(shù)Table 2 The performance of yield characters and quality characters

2.2 優(yōu)質品種與普通品種的差異

四川“十二五”期間審定的水稻中秈遲熟品種中普通品種61個，優(yōu)質品種10個（其中一個為中秈中熟品種五山絲苗）。對這兩組品種的主要農藝及米質性狀進行差度比較與分析（見表3），以期找到二者在兩組性狀上的差距，從而確定主要的育種選擇目標。從表3看，兩組品種的8個農藝性狀差度很??；差異最大的是產量3.66%，其次是千粒重差異2.03%，其余性狀兩組的差度都小于2%；但8個米質性狀的差度就很明顯，其差度表現(xiàn)為堊白度＞堊白粒率＞直鏈淀粉含量＞長寬比＞整精米率＞膠稠度＞出糙率＞蛋白質含量，由此說明，四川“十二五”期間審定的中秈遲熟水稻品種中，普通品種和優(yōu)質品種的農藝性狀除產量和千粒重有差異外，其余性狀沒有差異。而在米質性狀上，表現(xiàn)米質優(yōu)良與否的3個主要性狀（堊白度、堊白粒率、直鏈淀粉含量）差異明顯，其次是長寬比，整精米率、膠稠度、出糙率和蛋白質含量的差異較小。這一結果表明前3個性狀是四川優(yōu)質選育的關鍵性狀，具有較大的選擇空間，是四川優(yōu)質育種的主攻方向。

2.3 審定品種農藝與米質性狀的相關關系

關于作物育種對于性狀的改良與選擇，最為簡單的辦法仍然是田間選擇，而田間對稻米品質的選擇可以通過相關農藝性狀的選擇而達到目的[4-5]。本文通過對2011—2015年四川審定水稻品種的8個農藝性狀與8個米質性狀的相關分析看出（見表4），在64組相關關系中有12對相關系數(shù)達到顯著以上水平，其中7組達到極顯著水平，它們的相關系數(shù)是：有效穗與長寬比，株高與長寬比，千粒重與堊白度，千粒重與堊白粒率，穗粒數(shù)與長寬比，產量與堊白粒率，產量與蛋白質含量；5組顯著相關的是：穗長與整精米率，千粒重與整精米率，穗粒數(shù)與直鏈淀粉含量，穗粒數(shù)與蛋白質含量，有效穗與蛋白質含量。在8個農藝性狀中，千粒重與米質性狀關系最為密切，主要表現(xiàn)為千粒重與堊白粒率和堊白度呈顯著的正相關，與整精米率呈顯著的負相關；其次是穗粒數(shù)，與3個米質性狀相關達顯著以上水平；再其次是產量和有效穗，均與2個米質性狀相關達顯著水平；株高與長寬比呈極顯著正相關；穗長與整精米率的顯著正相關；生育期和結實率與米質性狀的相關不顯著，說明產量構成因素和產量與米質性狀的關系較為緊密。從米質性狀來看，長寬比與農藝性狀的關系最為密切，它與有效穗、株高和穗粒數(shù)呈顯著的正相關；其次是蛋白質含量，它與產量、有效穗和穗粒數(shù)的相關達顯著水平；再次是堊白粒率和整精米率，與2個農藝性狀相關達顯著水平；堊白度和直鏈淀粉含量與1個農藝性狀相關達顯著水平；出糙率和膠稠度與8個農藝性狀的相關均不顯著。

表3 優(yōu)質品種與普通品種的差異Table 3 The difference between quality varieties and normal varieties

表4 兩組變量之間的相關系數(shù)表Table 4 Correlation coefficient between yield characters and quality characters

2.4 審定品種農藝與米質性狀的典范相關分析

上述相關分析雖然反映出農藝性狀與米質性狀之間的相互依存關系，有利于育種選擇利用參考，但是這種關系在多元性狀的組合上表現(xiàn)極為復雜，田間操作中難以把握。因此進行兩組變量間的典范相關分析，更能把握兩組指標之間的整體相關性和分別在兩組變量中提取有代表性的兩個綜合變量[6]，它所反映的對象更具有田間選擇的可操作性[4]。

通過兩組性狀典范相關系數(shù)的卡方值顯著性檢驗（見表5），農藝性狀與米質性狀之間有3組典范相關變量達到顯著以上水平。

進一步分析顯示（見表6），在第一組典范相關變量中，產量和生育期的貢獻率高，作用較大；而對應的米質性狀中則是直鏈淀粉含量、堊白米率、堊白度3個主要米質性狀的載荷較大，起了主導作用。在第二組典范相關變量中，千粒重、產量和結實率3個農藝性狀的貢獻率較大；而米質性狀中則是長寬比和堊白度起主要作用。第三組典范相關變量中，結實率和穗粒數(shù)的貢獻率較大；米質性狀中的整精米率和直鏈淀粉含量起主要作用。也就是農藝性狀中的產量在第一組和第二組典范相關變量中都發(fā)揮了極為重要的作用；其次是結實率，在第二組和第三組典范相關變量中貢獻較大；生育期、千粒重和穗粒數(shù)分別在在第一組、第二組和第三組典范相關變量中起重要作用。米質性狀中的堊白度在第一組和第二組典范相關變量中都發(fā)揮了極為重要的作用；其次是直鏈淀粉含量，在第一組和第三組典范相關變量中貢獻較大；堊白米率、長寬比和整精米率分別在在第一組、第二組和第三組典范相關變量中起重要作用。

表5 典范相關系數(shù)的卡方檢驗Table 5 Chi square test for canonical correlation index

表6 兩組性狀的典范相關變量表Table 6 Canonical correlation between yield characters and quality characters

綜上所述，四川“十二五”期間審定的水稻中秈遲熟品種的農藝性狀與米質性狀之間的典范變量中主要是由以下性狀所作的較大貢獻，它們分別是：產量、結實率、生育期、千粒重、穗粒數(shù)和堊白度、直鏈淀粉含量、堊白米率、長寬比、整精米率。所以這些性狀是構成四川“十二五”期間審定的水稻中秈遲熟品種的農藝性狀與米質性狀之間的主要關聯(lián)性因子。

3 討論與結論

水稻品種農藝性狀與米質性狀之間有著千絲萬縷的聯(lián)系[1-2]。本文通過對四川省“十二五”期間審定的水稻中秈遲熟品種進行分析，從品種選育角度來看，穗粒數(shù)、有效穗、千粒重這三大產量構成因素和堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉含量這三大米質性狀的變異系數(shù)較大，是四川省育種改良的重點，這與呂建群、曾憲平等[7-8]的研究結果一致。此外，變異系數(shù)越大，說明育種者在育種過程中獲得理想性狀的機會就越多，而且通過優(yōu)質品種與普通品種的差異比較，堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉含量這三大米質性狀是四川省優(yōu)質選育的關鍵性狀，這與曾憲平、張伯平、楊春華等[8-10]的研究結果也一致。

高產、優(yōu)質是作物育種永遠不變的目標，但是由于米質性狀的田間選擇難度較大、效率低，并且在田間選擇時又容易與產量及其他農藝性狀脫節(jié)。因此，探尋通過產量等農藝性狀的選擇，實現(xiàn)對米質的協(xié)同選擇和改良，是優(yōu)質化育種的重要途徑。本文研究的兩組變量的64對性狀相關關系中，有12對相關系數(shù)達到顯著以上水平。因此，進一步進行典范相關分析是研究兩組變量之間相關性的有效方法[6，11-12]。

本文通過典范相關分析，進一步明確了產量、結實率、生育期、千粒重、穗粒數(shù)等農藝性狀和堊白度、直鏈淀粉含量、堊白米率、長寬比、整精米率等米質性狀在兩組變量中的貢獻較大，是主要關聯(lián)性因子，因此可視為育種選擇的重要性狀，是四川省優(yōu)質育種的主攻方向；而且本研究結果更進一步說明，水稻育種的高產和優(yōu)質是可以兼并統(tǒng)一的。周竹青等[13]通過5個早秈品種的農藝和米質性狀作典范相關分析表明，農藝性狀直接影響米質性狀，表現(xiàn)為穗部性狀與粒形、粒長因子正相關，每穗穎花數(shù)與出糙率正相關，說明高產和優(yōu)質不矛盾。曾憲平等[4]研究顯示在直鏈淀粉的形成和淀粉粒在胚乳中的排列結構并不消耗大量的能量和光合產物。因而，通過對水稻遺傳分析和育種家在田間的育種選擇進行有機結合，以期達到培育的水稻品種既高產又優(yōu)質的目的。

綜上所述，從四川省水稻優(yōu)質育種角度分析，在注重產量的同時，重點關注有效穗、穗粒數(shù)和千粒重的有效選擇，也就是適當增加有效穗、保證一定穗粒數(shù)的情況下，適當降低千粒重，對米質性狀的提升更加有效。在米質性狀中，要更加注重直鏈淀粉含量、堊白率、堊白度的選擇和提高，可以使其農藝性狀和米質性狀達到最佳配置。