雜交秈稻新組合抗旱性鑒定評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)研究

張 鴻，朱從樺，譚 杰，李星月，楊文鈺，康海歧

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院, 四川 成都 611130 2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)部西南作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 四川 成都 610066; 3.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所, 四川 成都 610066)

水稻(OryzasativaL.)是我國(guó)的主要糧食作物，也是重要的飼料及能源作物，目前水稻生產(chǎn)耗水量在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中高居榜首。全球氣候變暖，極端天氣頻現(xiàn)，區(qū)域性旱災(zāi)加重對(duì)水稻影響逐漸加劇[1-4]，快速高效地評(píng)價(jià)和選育抗旱水稻品種成為應(yīng)對(duì)上述問(wèn)題的重要手段，此外大面積推廣和種植耐旱品種還能改善農(nóng)業(yè)水資源利用現(xiàn)狀。四川丘陵區(qū)水稻生長(zhǎng)季的降雨不足，并且降雨量分布極其不均勻，水稻生產(chǎn)容易受季節(jié)性干旱的影響，進(jìn)而導(dǎo)致稻谷產(chǎn)量下降[5-6]。圍繞優(yōu)化耕作制度、改善稻田灌溉系統(tǒng)、改良節(jié)水栽培技術(shù)[7]可以有效降低水稻受旱損失；近年來(lái)伴隨育種資源日漸豐富和育種手段日新月異，充分挖掘并利用水稻材料的耐旱能力已成為新興的應(yīng)對(duì)措施[8-10]。然而，水稻抗旱性鑒定受限于生育時(shí)期差異、抗旱鑒定指標(biāo)多且亂、評(píng)價(jià)方法多樣化等因素，采用單一或少數(shù)幾個(gè)抗旱性評(píng)價(jià)指標(biāo)勢(shì)必會(huì)降低評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。以產(chǎn)量為核心，圍繞形態(tài)特性、生理生化指標(biāo)差異、水分利用差異、葉片衰老特征等方面，構(gòu)建綜合性指標(biāo)體系來(lái)較全面地評(píng)價(jià)水稻的抗旱性尤顯重要[11-21]，以往眾多研究的評(píng)價(jià)方法多以隸屬函數(shù)法為主[22-24]。本研究采用產(chǎn)量抗旱系數(shù)、模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法、抗旱性綜合評(píng)價(jià)D值法對(duì)雜交秈稻新組合抗旱性進(jìn)行綜合鑒定和評(píng)價(jià)，并通過(guò)主成分分析、相關(guān)分析和逐步回歸分析方法對(duì)抗旱指標(biāo)進(jìn)行比較篩選，以期為四川丘陵地區(qū)準(zhǔn)確篩選出高抗材料和加快本區(qū)水稻抗旱品種選育提供科學(xué)借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為10個(gè)雜交秈稻新組合(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所提供)和岡優(yōu)725(對(duì)照品種，當(dāng)?shù)刂魍聘弋a(chǎn)品種)，材料編碼及名稱見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行大棚盆栽試驗(yàn)。采用2因素(A×B)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，其中A因素為2種水分管理：干旱脅迫和正常水分，干旱脅迫為秧苗返青后至收獲土壤含水量保持60%田間持水量，正常水分為干濕交替灌溉；B因素為11個(gè)供試材料，每個(gè)處理種植5盆，重復(fù)3次，合計(jì)330盆。2014年4月15日采用水育秧，5月30日單苗移栽至鋼化塑料盆(裝土7 kg·盆-1，加水1.5 kg·盆-1，2～3 cm淺水層)，每盆移栽3株，呈三角形栽培，返青后土壤水分按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行控管，其余管理同當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)水稻田塊。

表1 材料的編碼及名稱

1.3 測(cè)定內(nèi)容

成熟期，每個(gè)處理選取6株代表性植株(3次重復(fù))進(jìn)行測(cè)產(chǎn)；測(cè)定植株高、有效穗數(shù)、單穗總粒數(shù)、單穗實(shí)粒數(shù)、單穗空殼數(shù)、單穗總粒重、單穗實(shí)粒重、單穗空殼重和千粒重，測(cè)定方法參見(jiàn)任鄄勝等[25]。

1.4 評(píng)價(jià)方法

1.4.1 干旱變異系數(shù) 干旱變異系數(shù)(Drought variability index)DI=|干旱脅迫某項(xiàng)指標(biāo)變異系數(shù)-正常水分某項(xiàng)指標(biāo)變異系數(shù)|/(干旱脅迫某項(xiàng)指標(biāo)變異系數(shù)×0.5+正常水分某項(xiàng)指標(biāo)變異系數(shù)×0.5)×100%，其中，變異系數(shù)(Coefficient of variation)CV=(相同處理下某項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)偏差值/相同處理下某項(xiàng)指標(biāo)平均值)×100%。

1.4.2 抗旱性評(píng)價(jià)方法

1) 抗旱性的直接評(píng)價(jià)。本文涉及的直接抗旱性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為抗旱系數(shù)(Drought resistance coefficient)DC=某材料干旱脅迫平均產(chǎn)量/某材料正常水分平均產(chǎn)量，抗旱指數(shù)(Drought resistance index)DI=抗旱系數(shù)×(某材料干旱脅迫平均產(chǎn)量/干旱脅迫所有參試材料平均產(chǎn)量)[26]。

2) 抗旱性的綜合評(píng)價(jià)。① 運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法進(jìn)行抗旱性綜合評(píng)估。如果某項(xiàng)指標(biāo)與抗旱性成正相關(guān)關(guān)系，則采用正隸屬函數(shù)計(jì)算，公式為U(x)=(x-xmin)/(xmax-xmin)；如果某項(xiàng)指標(biāo)與抗旱性成負(fù)相關(guān)關(guān)系，則采用反隸屬函數(shù)計(jì)算，公式為U(x)=1-(x-xmin)/(xmax-xmin)。其中，U(x)為隸屬函數(shù)值，x為干旱脅迫下各參試材料某項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定值，xmin和xmax分別對(duì)應(yīng)所測(cè)材料相應(yīng)指標(biāo)的最小值和最大值。② 采用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)賦予權(quán)重法進(jìn)行抗旱性綜合評(píng)價(jià)，權(quán)重的確定根據(jù)各指標(biāo)相對(duì)值標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)的大小，計(jì)算各指標(biāo)的權(quán)重q=x/∑x，式中x為各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)，∑x為各指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)之和。用公式(1)計(jì)算各供試材料的抗旱綜合評(píng)價(jià)D值，并對(duì)其抗旱能力進(jìn)行強(qiáng)弱排序、聚類分析和逐步回歸分析[12,26]。

(1)

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

用Microsoft Office Excel 2013和DPS 14.50進(jìn)行數(shù)據(jù)整理、運(yùn)算和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)水稻株高、產(chǎn)量相關(guān)性狀的影響

從表2得出，水分處理極顯著影響著水稻株高、有效穗數(shù)、單穗總粒數(shù)、單穗實(shí)粒數(shù)、單穗空殼數(shù)、單穗總粒重、單穗實(shí)粒重、單穗空殼重、結(jié)實(shí)率、千粒重；不同水稻組合間，株高、有效穗數(shù)、單穗總粒重、單穗實(shí)粒重存在極顯著差異，單穗空殼數(shù)存在顯著差異。水分處理和水稻組合對(duì)上述部分指標(biāo)的影響還存在顯著交互作用。

2.2 參試材料的產(chǎn)量、抗旱系數(shù)和抗旱指數(shù)

從表3得出，水分脅迫導(dǎo)致各組合產(chǎn)量均有不同程度的降低，且各組合產(chǎn)量存在顯著差異。說(shuō)明盡管干旱脅迫程度較重，但脅迫處理仍展示出了組合間的差異。其中CK(岡優(yōu)725)降幅最大，為99.89%，其次為C6和C4，降幅分別為98.83%和97.38%，C8降幅最小，為84.20%。根據(jù)抗旱系數(shù)大小對(duì)各組合的抗旱能力進(jìn)行比較，C8抗旱性最強(qiáng)，其次是C2，岡優(yōu)725最弱。從抗旱指數(shù)的計(jì)算公式看出，它將材料在脅迫條件下的敏感度、產(chǎn)量水平和不同水分條件下的穩(wěn)產(chǎn)性進(jìn)行綜合呈現(xiàn)，因此可以直接根據(jù)抗旱指數(shù)的數(shù)值大小進(jìn)行組合抗旱能力的直接評(píng)價(jià)。以抗旱指數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)(將抗旱指數(shù)≥20劃分為抗旱，10～20為弱抗旱，≤10為不抗旱)[26-28]，可得：C8為抗旱，C1、C2、C9和C10為弱抗旱，C3、C4、C5、C6、C7和岡優(yōu)725為不抗旱。

表2 水稻株高及產(chǎn)量相關(guān)性狀的方差分析

注：GNP—單穗總粒數(shù)，F(xiàn)GNP—單穗實(shí)粒數(shù)，UGNP—單穗空殼數(shù)，TGWP—單穗總粒重，F(xiàn)GWP—單穗實(shí)粒重，UGWP—單穗空殼重，*和**分別表示在0.05和0.01水平上差異顯著，下同。

Note: GNP is grain number per panicle, FGNP is filled grain number per panicle, UGNP is unfilled grain number per panicle, TGWP is total grain weight per panicle, FGWP is filled grain weight per panicle, UGWP is unfilled grain weight per panicle, *, ** mean significantly different at 0.05 and 0.01 probability levels, respectively. The same below.

2.3 相對(duì)值分析

指標(biāo)的相對(duì)值(某項(xiàng)指標(biāo)的相對(duì)值=干旱處理的測(cè)量值/正常處理的測(cè)量值)消除試驗(yàn)材料間的固有差異，能更好地反映不同品種的抗旱性。從表4可得，各組合除有效穗數(shù)外，其余各性狀均存在顯著差異。株高、有效穗數(shù)、單穗總粒數(shù)、單穗實(shí)粒數(shù)、單穗空殼數(shù)、單穗總粒重、單穗實(shí)粒重、單穗空殼重、結(jié)實(shí)率、千粒重的相對(duì)值變化范圍分別為52.51%～72.80%、53.94%～86.49%、17.49%～94.12%、0.23%～33.38%、212.34%～1300.56%、3.41%～23.00%、0.15%～19.96%、125.22%～639.08%、0.49%～34.29%、54.56%～90.73%。綜上所述，單穗實(shí)粒數(shù)、單穗實(shí)粒重、結(jié)實(shí)率、單穗空殼重和單穗空殼數(shù)對(duì)干旱脅迫最敏感，干旱脅迫后組合間的變化區(qū)間較大，可作為水稻抗旱能力評(píng)價(jià)或篩選的初選指標(biāo)。

表3 水稻產(chǎn)量、抗旱系數(shù)和抗旱指數(shù)

注：同列數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示差異達(dá)5%顯著水平，下同。

Note: Values followed by different small letters in the same column are significantly at the 5% level, the same below.

2.4 主成分分析

水稻抗旱性鑒定和評(píng)價(jià)指標(biāo)間關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜、相互影響和制約，并且各指標(biāo)反映水稻抗旱性存在強(qiáng)弱差異，因此采用主成分分析得出新的綜合性抗旱指標(biāo)進(jìn)行抗旱性評(píng)價(jià)更佳(當(dāng)所提取主成分的特征值的貢獻(xiàn)率≥70%，就能用其概括性地分析事物的屬性)。由表5可知，前8個(gè)成分的累積貢獻(xiàn)率≥99.98%，其中前3個(gè)主成分累積貢獻(xiàn)率

≥80.11%，可見(jiàn)，采用前3個(gè)主成分就能體現(xiàn)10個(gè)原始指標(biāo)的信息量。

第一主成分的大小主要取決于單穗總粒重(0.452)、單穗實(shí)粒數(shù)(0.441)、單穗實(shí)粒重(0.427)、單穗總粒數(shù)(0.388)和結(jié)實(shí)率(0.382)，它等同于4.42個(gè)原始指標(biāo)的作用，囊括原始數(shù)據(jù)44.21%的信息量。水稻干旱脅迫后，單穗總粒重、單穗實(shí)粒數(shù)、單穗實(shí)粒重、單穗總粒數(shù)和結(jié)實(shí)率的相對(duì)值越大，則第一主成分越大。第二主成分大小主要取決于單穗空殼重(0.597)、單穗空殼數(shù)(0.560)、結(jié)實(shí)率(-0.339)和單穗實(shí)粒重(-0.267)，它相當(dāng)于2.22個(gè)原始指標(biāo)的作用，涵蓋原始數(shù)據(jù)22.24%的信息量。干旱脅迫后，單穗空殼重、單穗空殼數(shù)的相對(duì)值越大，單穗實(shí)粒重和結(jié)實(shí)率的相對(duì)值越小，則第二主成分越大。第三主成分大小主要取決于有效穗(0.713)、千粒重(-0.519)和株高(0.401)，它等價(jià)于1.37個(gè)原始指標(biāo)的作用，反映原始數(shù)據(jù)13.67%的信息量。干旱脅迫后，有效穗、株高的相對(duì)值越大，千粒重的相對(duì)值越小，則第三主成分越大。綜上所述，第一主成分可被稱作“穗重因子”，第二主成分可被稱作“結(jié)實(shí)因子”，第三主成分可被稱作“穗數(shù)因子”。

2.5 模糊隸屬函數(shù)值與抗旱分析

水稻產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成等指標(biāo)的隸屬值與其抗旱性密切相關(guān)，可以利用各指標(biāo)的隸屬函數(shù)平均值的大小來(lái)反映水稻的抗旱性強(qiáng)弱。從表6可得，依照隸屬函數(shù)平均值大小排序，各材料抗旱性為C8>C2>C7>C1>C10>C9>C4>C3>CK>C5>C6，其中C8抗旱能力最強(qiáng)，C6抗旱能力最差。

表4 干旱脅迫下相關(guān)農(nóng)藝性狀的相對(duì)值/%

表5 各成分的特征向量累積貢獻(xiàn)率

表6 水稻各指標(biāo)相對(duì)值的隸屬函數(shù)值

2.6 參試材料各項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)、權(quán)重、綜合評(píng)價(jià)D值及抗旱評(píng)價(jià)

從表7可得，對(duì)各性狀相對(duì)值的標(biāo)差系數(shù)歸一化處理得到其權(quán)重，計(jì)算各個(gè)材料抗旱綜合評(píng)價(jià)D值=∑各指標(biāo)隸屬值×權(quán)重，各材料綜合評(píng)價(jià)D值排序?yàn)镃8>C9>C2>C1>C7>C10>C3>C4>C5>CK>C6，C8的綜合評(píng)價(jià)D值最大，表明其抗旱能力最強(qiáng)；C6的綜合評(píng)價(jià)D值最小，表明其抗旱能力最差，這與隸屬函數(shù)值評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致。

采用歐式最長(zhǎng)距離法對(duì)D值進(jìn)行聚類分析(見(jiàn)圖1)，可將參試材料劃分為4類：C8屬于強(qiáng)抗旱型；C1、C2、C7、C9和C10為一類，屬于抗旱型；C3、C4和C5為一類，屬于中間類型；岡優(yōu)725(對(duì)照品種)和C6屬于不抗旱型。

2.7 篩選抗旱性鑒定指標(biāo)

2.7.1 綜合評(píng)價(jià)D值與各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)值的相關(guān)性 從表8可得，綜合評(píng)價(jià)D值與單穗總粒重、單穗實(shí)粒數(shù)、單穗實(shí)粒重、結(jié)實(shí)率及單穗總粒數(shù)的相對(duì)值極顯著相關(guān)，與株高、有效穗數(shù)、單穗空殼數(shù)、單穗空殼重和千粒重的相對(duì)值相關(guān)性不顯著，表明干旱脅迫后，各相關(guān)農(nóng)藝性狀與水稻耐旱性的相關(guān)程度依次為單穗總粒重>單穗實(shí)粒數(shù)>單穗實(shí)粒重>結(jié)實(shí)率>單穗總粒數(shù)>單穗空殼數(shù)>單穗空殼重>株高>千粒重>有效穗數(shù)；各農(nóng)藝性狀指標(biāo)之間也存在相關(guān)性，其中結(jié)實(shí)率與單穗實(shí)粒數(shù)、單穗實(shí)粒重、單穗總粒重，單穗總粒重與單穗總粒數(shù)、單穗實(shí)粒數(shù)、單穗實(shí)粒重，單穗總粒數(shù)與單穗實(shí)粒數(shù)之間存在顯著或極顯著正相關(guān)關(guān)系。但干旱脅迫下，結(jié)實(shí)率高的水稻組合并非單穗總粒重高，單穗總粒重高的材料并非單穗總粒數(shù)、單穗實(shí)粒數(shù)和單穗實(shí)粒重都高，單穗總粒數(shù)高的材料并非單穗實(shí)粒數(shù)高，表明各農(nóng)藝性狀指標(biāo)所提供的信息存在疊加現(xiàn)象，且各指標(biāo)在耐旱性中所起的作用也不盡相同。從表9可得，綜合評(píng)價(jià)D值與抗旱系數(shù)和抗旱指數(shù)的相關(guān)性達(dá)到極顯著水平，說(shuō)明利用綜合評(píng)價(jià)D值對(duì)進(jìn)行水稻抗旱能力評(píng)價(jià)更可靠。可見(jiàn)，單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)水稻的耐旱性存在局限性，應(yīng)選擇與抗旱性相關(guān)性密切的多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

表7 水稻各指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)、權(quán)重、綜合評(píng)價(jià)D值及抗旱評(píng)價(jià)

注：CED表示綜合評(píng)價(jià)D值，SDC表示標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)，IW表示權(quán)重。

Note: CED isDvalue of each material's comprehensive index, SDC is standard deviation coefficient, IW is index weight.

表8 綜合評(píng)價(jià)D值與各項(xiàng)農(nóng)藝性狀的相關(guān)系數(shù)

注：X1～X10分別為株高、有效穗數(shù)、單穗總粒數(shù)、單穗實(shí)粒數(shù)、單穗空殼數(shù)、單穗總粒重、單穗實(shí)粒重、單穗空殼重、結(jié)實(shí)率和千粒重的相對(duì)值，“D”為綜合評(píng)價(jià)D值；*表示在0.05水平上顯著相關(guān)，**表示在0.01水平上極顯著相關(guān)。

Note: X1～X10 were the related agronomic characters plant height, effective panicles, grain number per panicle, filled grain number per panicle, empty grain number per panicle, grain weight per panicle, filled grain weight per panicle, empty grain weight per panicle, seed setting rate and 1000-grain weight, respectively, D-Comprehensive valueD; * shows correlation is significant at the 0.05 level, ** shows correlation is significant at the 0.01 level.

表9 隸屬函數(shù)值、綜合評(píng)價(jià)D值與抗旱系數(shù)、抗旱指數(shù)的相關(guān)系數(shù)

注：**表示在0.01水平上極顯著相關(guān)。

Note: ** shows correlation is significant at the 0.01 level.

圖1不同水稻組合的聚類圖

Fig.1 Clustering diagram of different rice combinations

2.7.2 參試材料各項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)和干旱變異指數(shù) 變異系數(shù)是反映數(shù)據(jù)離散程度的絕對(duì)值[28]。從表10可見(jiàn)，對(duì)備篩選指標(biāo)的干旱變異系數(shù)的進(jìn)行分析得出：與正常水分處理相比較，不同雜交秈稻新組合經(jīng)過(guò)干旱脅迫后各指標(biāo)均會(huì)做出適應(yīng)性變化。采用干旱變異指數(shù)量化這種差異變化，并將干旱變異指數(shù)值大于100%的指標(biāo)定義為對(duì)干旱脅迫敏感的指標(biāo)，篩選出前3個(gè)干旱敏感的初選指標(biāo)，依次是結(jié)實(shí)率、單穗實(shí)粒重和單穗實(shí)粒數(shù)，對(duì)應(yīng)的干旱變異指數(shù)分別為150.16%、114.84%和111.42%。

表10 參試材料各項(xiàng)指標(biāo)的變異系數(shù)和干旱變異指數(shù)

2.8 水稻抗旱性預(yù)測(cè)和抗旱指標(biāo)篩選

參試材料在受到干旱脅迫后，各項(xiàng)指標(biāo)的相對(duì)值會(huì)因材料自身的特性不同而存在差異，采用逐步回歸分析，抗旱性綜合評(píng)價(jià)D值作因變量，各單項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)值作自變量，建立最優(yōu)回歸方程：D=(245.231+1.645X2+2.712X4+6.494X6+19.401X7-2.791X10)×10-3，決定系數(shù)R2=0.9993，F(xiàn)=1401.71。該回歸方程中，X2、X4、X6、X7和X10分別為水稻干旱脅迫下有效穗數(shù)、單穗實(shí)粒數(shù)、單穗總粒重、單穗實(shí)粒重和千粒重的相對(duì)值。11個(gè)供試組合的抗旱綜合評(píng)價(jià)D值與預(yù)測(cè)值極顯著正相關(guān)(r=0.9998)，表明使用此方程預(yù)測(cè)水稻抗旱能力的準(zhǔn)確性很高。由方程可知，上述5個(gè)指標(biāo)囊括了初選出的指標(biāo)：?jiǎn)嗡雽?shí)粒數(shù)、單穗實(shí)粒重和千粒重。綜上可得，在相同條件下，在鑒定水稻材料抗旱能力時(shí)優(yōu)先測(cè)定上述5個(gè)指標(biāo)，利用該方程計(jì)算綜合評(píng)價(jià)D值，進(jìn)而簡(jiǎn)單、快速預(yù)判其抗旱能力。

3 討 論

水稻經(jīng)過(guò)自然進(jìn)化和人工選擇，形成多種適應(yīng)或抵抗干旱脅迫的機(jī)制，盡管眾多科研工作者在鑒定和評(píng)估水稻全生育期抗旱性中依舊缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)[26-27,29-31]，但是在選育抗旱品種、根據(jù)不同的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行良種良法栽培時(shí)，產(chǎn)量高低是判斷水稻抗旱與否的直接指標(biāo)，也因此導(dǎo)致鑒定結(jié)果存在局限性或不足之處。前人在鑒定和評(píng)價(jià)水稻組合的抗旱能力時(shí)采用產(chǎn)量抗旱系數(shù)和抗旱指數(shù)，其中產(chǎn)量抗旱系數(shù)主要反映水稻對(duì)干旱的敏感程度，弱化了水稻自身的豐產(chǎn)特性；產(chǎn)量抗旱指數(shù)將水稻抗旱性與基因型、生態(tài)環(huán)境和產(chǎn)量水平聯(lián)系起來(lái)，彌補(bǔ)抗旱系數(shù)的不足，但運(yùn)用此項(xiàng)指標(biāo)開(kāi)展評(píng)測(cè)工作時(shí)，仍需基于一定數(shù)量的水稻材料，對(duì)少量或單一水稻材料進(jìn)行抗旱性評(píng)價(jià)時(shí)準(zhǔn)確性下降[16-17,32-34]。水稻抗旱能力強(qiáng)弱受環(huán)境因子、基因型差異等多種因素影響，加之不同的雜交秈稻新組合的某項(xiàng)指標(biāo)在評(píng)價(jià)抗旱性時(shí)重要程度不同，因此單一指標(biāo)無(wú)法準(zhǔn)確地鑒定雜交秈稻新組合的抗旱性強(qiáng)弱[12,15,18-19]。本研究中，采用各性狀指標(biāo)相對(duì)值的隸屬函數(shù)平均值鑒定與評(píng)價(jià)雜交秈稻新組合抗旱性的準(zhǔn)確性和可靠度更高，能較好地彌補(bǔ)抗旱系數(shù)、抗旱指數(shù)及以單一指標(biāo)進(jìn)行抗旱性評(píng)價(jià)的不足。在此方法基礎(chǔ)上，對(duì)各性狀相對(duì)值的標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)歸一化處理得到其權(quán)重，計(jì)算各材料抗旱綜合評(píng)價(jià)D值[26]，抗旱綜合評(píng)價(jià)D值在綜合鑒定與評(píng)價(jià)水稻全生育期的抗旱性方面比隸屬函數(shù)平均值的評(píng)價(jià)結(jié)果更加全面和確切，主要原因是：該方法將傳統(tǒng)主觀的、經(jīng)驗(yàn)上的對(duì)水稻材料抗旱性的模糊判斷變?yōu)槎繑?shù)字表達(dá)，并且融合了各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)值在鑒定水稻材料抗旱性時(shí)的重要程度。對(duì)各參試材料綜合評(píng)價(jià)D值進(jìn)行聚類分析可得：C8屬于強(qiáng)抗旱型，C1、C2、C7、C9、C10屬抗旱型，C3、C4、C5屬中間類型，岡優(yōu)725(對(duì)照品種)和C6屬于不抗旱型。

水稻抗旱性鑒定與評(píng)價(jià)的指標(biāo)主要包括農(nóng)藝性狀、形態(tài)解剖和生理生化指標(biāo)3類，其中以農(nóng)藝性狀與其生產(chǎn)密切相關(guān)，但常被研究者輕視[35]。本試驗(yàn)中以產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成為研究核心，采用干旱脅迫貫穿整個(gè)生育期的方法，以綜合評(píng)價(jià)D值為因變量，各供試材料的測(cè)量指標(biāo)相對(duì)值為自變量進(jìn)行逐步回歸分析，建立預(yù)測(cè)抗旱性的最優(yōu)回歸方程D=(245.231+1.645X2+2.712X4+6.494X6+19.401X7-2.791X10)×10-3，回歸方程中，X2、X5、X6、X7、X9分別為水稻干旱脅迫下有效穗數(shù)、單穗空殼數(shù)、單穗總粒重、單穗實(shí)粒重、結(jié)實(shí)率相關(guān)指標(biāo)的相對(duì)值。結(jié)合相關(guān)分析、干旱變異指數(shù)及各指標(biāo)相對(duì)值變幅的篩選結(jié)果發(fā)現(xiàn)，單穗實(shí)粒重和結(jié)實(shí)率可作為水稻全生育期抗旱性的鑒定指標(biāo)。水稻作為分蘗高產(chǎn)作物，其成熟期有效穗數(shù)在產(chǎn)量形成中占據(jù)決定性地位；干旱脅迫發(fā)生后，水稻分蘗發(fā)生適應(yīng)性變化，直接影響后期灌漿，最終影響單穗空殼數(shù)、單穗總粒重和單穗實(shí)粒重。結(jié)實(shí)率和抗旱能力密切相關(guān)可能是因水稻在受到水分脅迫時(shí)，穗的正常分化受到干擾，生育后期植株早衰嚴(yán)重，籽粒灌漿被抑制，為在逆境下繁殖種子，迫使其以結(jié)實(shí)率下降做出響應(yīng)。

4 結(jié) 論

① 與抗旱指數(shù)、隸屬函數(shù)平均值相比，利用綜合評(píng)價(jià)D值能更加準(zhǔn)確地鑒定、評(píng)價(jià)水稻材料的抗旱能力，對(duì)各參試材料綜合評(píng)價(jià)D值進(jìn)行聚類分析可得：C8屬于強(qiáng)抗旱型，C1、C2、C7、C9、C10屬抗旱型，C3、C4、C5屬中間類型，岡優(yōu)725(對(duì)照品種)和C6屬于不抗旱型。② 相同條件下，借助水稻抗旱性鑒定回歸模型D=(245.231+1.645X2+2.712X4+6.494X6+19.401X7-2.791X10)×10-3(其中：D為供試材料的抗旱綜合評(píng)價(jià)D值，X2、X4、X6、X7和X10分別為水稻干旱脅迫下有效穗數(shù)、單穗實(shí)粒數(shù)、單穗總粒重、單穗實(shí)粒重和千粒重的相對(duì)值)能方便快捷準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)雜交秈稻新組合的抗旱能力。③ 干旱脅迫后，有效穗數(shù)、單穗實(shí)粒重和結(jié)實(shí)率的相對(duì)值是有效鑒定、評(píng)價(jià)秈稻雜交新組合抗旱性的首選指標(biāo)。

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