云南省高原粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的多重分析

蔣聰 段玉云 楊旭昆 吳志剛 鄒茜

摘要：明確云南省不同海拔稻作區(qū)的選擇目標，為云南省高原粳稻的品種選育提供一定的理論依據(jù)。在云南省中海拔地區(qū)種植27個高原粳稻品種，高海拔地區(qū)種植13個高原粳稻品種，采集2017年云南省區(qū)域試驗的12個性狀田間表現(xiàn)數(shù)據(jù)，運用相關分析、通徑分析、主成分分析及灰色關聯(lián)度的方法，研究分析了云南省不同海拔地區(qū)的高原粳稻品種主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量之間的關系。結果表明：（1）在中海拔地區(qū)云南省高原粳稻品種的12個性狀的變異系數(shù)在0.92%～11.26%之間;產(chǎn)量與全生育期呈極顯著正相關（r=0.601 1* *），與株高、總粒數(shù)和實粒數(shù)呈顯著正相關（r=0.427*、r=0.425*、r=0.393*），與其余7個農(nóng)藝性狀相關但均不顯著;通徑分析表明，全生育期、最高苗、成穗率、株高、實粒數(shù)和千粒質量對產(chǎn)量的直接作用為正值，基本苗、有效穗、穗長、總粒數(shù)和結實率對產(chǎn)量的直接作用為負值;主成分分析表明，對產(chǎn)量貢獻大小排序為總粒數(shù)因子>基本苗因子>千粒質量因子>結實率因子>有效穗因子>穗長因子;產(chǎn)量與11個性狀的關聯(lián)度大小依次為全生育期>穗長>實粒數(shù)>株高>總粒數(shù)>成穗率>千粒質量>基本苗>結實率>有效穗>最高苗。（2）在高海拔地區(qū)云南高原粳稻品種的12個性狀的變異系數(shù)在1.82%～9.99%之間;產(chǎn)量與株高呈極顯著正相關（r=0.738 8* *），與成穗率、總粒數(shù)和實粒數(shù)呈顯著正相關（r=0.618 2*、r=0.615 4*、r=0.556 2*），與其余7個農(nóng)藝性狀相關但均不顯著;通徑分析表明，最高苗、成穗率、株高、總粒數(shù)和結實率對產(chǎn)量的直接作用為正值，全生育期、基本苗、有效穗、穗長、實粒數(shù)和千粒質量對產(chǎn)量的直接作用為負值;主成分分析表明，對產(chǎn)量貢獻大小排序為總粒數(shù)因子>基本苗因子>結實率因子>成穗率因子;產(chǎn)量與農(nóng)藝性狀的關聯(lián)度大小依次為總粒數(shù)>株高>實粒數(shù)>穗長>結實率>成穗率>基本苗>最高苗>有效穗>全生育期>千粒質量。結果表明，在云南省高原稻區(qū)選育適宜云南中海拔地區(qū)的常規(guī)粳稻品種時應注重選擇生育期偏長、株高偏高及千粒質量與有效穗適中的大穗多粒型品種，而在云南省高原稻區(qū)選育適宜云南高海拔地區(qū)的常規(guī)粳稻品種時應注重選擇生育期適中、株高偏高、成穗率高及千粒質量與有效穗適中的大穗多粒型的品種類型，并注意性狀間的協(xié)調發(fā)展，以充分表現(xiàn)品種潛力，選育出優(yōu)異的高原粳稻品種。

關鍵詞：高原粳稻;農(nóng)藝性狀;相關分析;通徑分析;主成分分析;灰色關聯(lián)度分析

中圖分類號：S511.2+20.4?文獻標志碼：A?文章編號：1002-1302（2020）21-0074-10

中國65%的人口都以水稻為主食，在農(nóng)作資源貧乏的地區(qū)還將水稻作為生計作物。至2018年統(tǒng)計，我國水稻種植面積9 968.5萬hm2，比2017年減少107.9萬hm2，下降1.1%[1-3]。近10年來，我國水稻產(chǎn)量一直處于停滯狀態(tài)。2018年的水稻總產(chǎn)量比2017年減少了9%。影響水稻總產(chǎn)量的外因：耕地面積下降、水資源和氣候危機、農(nóng)村勞動力短缺、市場對優(yōu)質大米的需求。水稻生產(chǎn)系統(tǒng)面臨的關鍵問題是水稻遺傳背景狹窄、肥料和殺蟲劑過度使用致使土壤被破壞、農(nóng)村農(nóng)作物管理過于簡單化[4]。

水稻生產(chǎn)持續(xù)增長對實現(xiàn)國家糧食安全有重要作用。水稻產(chǎn)量的增加主要依靠單位面積產(chǎn)量的提高而不是種植面積的擴大需要通過整合中國種質、基因組資源和分子技術，發(fā)展綠色超級稻。這些綠色超級稻品種將提高對主要病蟲害的抗性、養(yǎng)分利用的高度科學性、主要非生物脅迫（如干旱、鹽分、異常溫度的抗性）、產(chǎn)量和糧食品質?？梢灶A見，綠色超級稻的發(fā)展將使中國水稻產(chǎn)量增加。

云南省自海拔100 m以下至海拔2 700 m均有水稻種植，南北跨越維度將近80°。由于境內地形復雜、地勢高低懸殊，垂直氣候分布差異非常顯著。云南省常規(guī)粳稻區(qū)域試驗通常鑒定粳稻品種的豐產(chǎn)性、穩(wěn)定性、抗逆性等指標，針對云南省“立體氣候”篩選出適合的栽培品種對促進云南粳稻生產(chǎn)具有重要的意義[5-7]。相關研究結果表明，水稻的單株產(chǎn)量與水稻的千粒質量、結實率、有效穗數(shù)、每穗的實粒數(shù)之間具有非常復雜的關系，為了研究主要性狀與產(chǎn)量的關系，以往大多科研工作者都采用簡單的相關或多元回歸分析法。然而簡單相關分析結果并不能很全面體現(xiàn)變數(shù)間的相互關系，致使分析結果帶有一定的片面性，而且在品種選育過程中，品種（品系）的優(yōu)劣本身就是基因和環(huán)境互作的外在體現(xiàn)，本研究運用相關分析、通徑分析、主成分分析及灰色關聯(lián)度的方法對2016—2017年度云南省中海拔常規(guī)粳稻區(qū)域試驗的27個水稻品種，2016—2017年度云南省高海拔常規(guī)粳稻區(qū)域試驗的13個水稻品種進行綜合評估，以期明確其間的關系，為品種選育、推廣和水稻生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料為參加2016—2017年度云南省中海拔常規(guī)粳稻區(qū)域試驗的27個水稻品種（玉15H-29、靖稻5號、騰粳1號、岫粳28號、云粳16C-5、靖稻9號、聲農(nóng)6號、錦瑞4號、玉16H-5、云恢74、楚粳48號、楚稻5號、聲農(nóng)1號、云粳16C-4、靖稻7號、聲農(nóng)5號、云資粳47號、金粳糯1號、錦瑞1號、錦瑞3號、玉16H-18、云恢75、楚粳49號、楚稻6號、楚稻7號、聲農(nóng)7號和云粳26），參加2016—2017年度云南省高海拔常規(guī)粳稻區(qū)域試驗的13個水稻品種（云粳46、昆粳10號、云粳16K-5、云粳37號、靖稻6號、靖稻8號、鳳12-17、昭粳13號、麗粳22號、麗粳23號、云資粳47號、師粳8號和鳳稻23號）。

1.2 試驗設計與方法

中海拔常規(guī)粳稻于2016—2017年度種植于云南省陸良縣（1 840 m）、麒麟?yún)^(qū)（1 840 m）、瀘西縣（1 705 m）、峨山縣（1 553 m）、牟定縣（1 780 m）、彌渡縣（1 720 m）、瀾滄縣（1 456 m）、隆陽區(qū)（1 650 m）和騰沖市（1 648 m）的試驗田，選擇肥力均勻一致、中等偏上的田塊。高海拔常規(guī)粳稻于2016—2017年度種植于云南省尋甸縣（1 874 m）、昭陽區(qū)（1 900 m）、馬龍區(qū)（2 032 m）、會澤縣（1 940 m）、大理市（1 984 m）、祥云縣（1 940 m）、劍川縣（2 200 m）和永勝縣（2 240 m）試驗田，選擇肥力均勻一致、中等偏上的田塊。采用隨機區(qū)組排列，重復3次，安排在同一塊田上，小區(qū)面積統(tǒng)一為13.33 m2（長方形），播種、移栽時節(jié)及栽植密度、施肥量、田間管理要求以當?shù)刈罴压?jié)令和方式進行，旱育秧或濕潤育秧，栽培技術略高于當?shù)厣a(chǎn)水平，同一生產(chǎn)措施當天完成。試驗期間防蟲、不防病，各試點基本按照云南省水稻品種區(qū)域試驗觀察記載項目與標準方法及標準的要求進行觀察記載。

成穗率對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.356 7;成穗率通過基本苗、有效穗、穗長、實粒數(shù)和千粒質量對產(chǎn)量間接地起正向作用（0.627 6），通過全生育期、最高苗、株高、總粒數(shù)和結實率對產(chǎn)量間接地起負向作用（-1.199 9），但正向效應遠小于負向效應。綜上成穗率對產(chǎn)量總效應較小，為-0.215 5，因此在育種選擇中應盡量選擇成穗率適中的類型。

株高對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.314 3;株高通過全生育期、最高苗、有效穗、實粒數(shù)和結實率對產(chǎn)量間接地起正向作用（0.666 1），通過基本苗、成穗率、穗長、總粒數(shù)和千粒質量對產(chǎn)量間接地起負向作用（-0.553 8），但正向效應大于負向效應。綜上株高對產(chǎn)量總效應較小，為0.426 7，因此在育種選擇中應盡量選擇株高偏高的類型。

穗長對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-0.077 6;穗長通過全生育期、基本苗、有效穗、株高、實粒數(shù)、結實率和千粒質量對產(chǎn)量間接地起正向作用（1.098 5），通過最高苗、成穗率和總粒數(shù)對產(chǎn)量間接地起負向作用（-0.718 3），但正向效應大于負向效應。綜上穗長對產(chǎn)量總效應較小，為-0.215 5，因此在育種選擇中應盡量選擇成穗率適中的類型。

總粒數(shù)對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-0.704 2;總粒數(shù)通過全生育期、基本苗、有效穗、成穗率、株高和實粒數(shù)對產(chǎn)量間接地起正向作用（1.715 5），通過最高苗、穗長、結實率和千粒質量對產(chǎn)量間接地起負向作用（-0.586 5），但正向效應遠遠大于負向效應。綜上總粒數(shù)對產(chǎn)量總效應較大，為0.302 6，因此在育種選擇中應盡量選擇總粒數(shù)偏大的類型。

實粒數(shù)對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為1.301 0;實粒數(shù)通過全生育期、基本苗、有效穗、成穗率和株高對產(chǎn)量間接地起正向作用（0.469 2），通過全生育期、最高苗、株高、總粒數(shù)和結實率對產(chǎn)量間接地起負向作用（-1.376 8），但正向效應遠小于負向效應。綜上實粒數(shù)對產(chǎn)量總效應較大，為0.393 2，因此在育種選擇中應盡量選擇實粒數(shù)偏多的類型。

結實率對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-0.177 9，結實率通過基本苗、有效穗、穗長、實粒數(shù)和千粒質量對產(chǎn)量間接地起正向作用（0.550 1），通過全生育期、最高苗、株高、總粒數(shù)和結實率對產(chǎn)量間接地起負向作用（-0.427 2），但正向效應大于負向效應。綜上成穗率對產(chǎn)量總效應較小，為-0.055 1，因此在育種選擇中應盡量選擇結實率適中的類型。

千粒質量對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.594 8，基本苗通過全生育期、基本苗、有效穗、成穗率、總粒數(shù)和實粒數(shù)對產(chǎn)量間接地起正向作用（0.463 0），通過最高苗、株高、穗長和實粒數(shù)對產(chǎn)量間接地起負向作用（-0.806 3），但正向效應小于負向效應。綜上千粒質量對產(chǎn)量總效應較小，為0.251 4，因此在育種選擇中應盡量選擇千粒質量適中的類型。

2.1.5 云南省中海拔地區(qū)高原粳稻主要農(nóng)藝性狀

與產(chǎn)量的主成分分析 為了進一步解析云南中海拔地區(qū)高原粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關系?對其主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量進行主成分分析，從表4可以看出，分析結果顯示：利用主成分分析法將中海拔地區(qū)的27個粳稻品種的12個主要性狀與產(chǎn)量轉化為6個主分量所構成的信息量為總信息量的89.653 3%（>85%），因此提取的6個主分量可以概括云南中海拔地區(qū)高原粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的的絕大部分信息，說明這6個因子可以作為主分量。這6個主分量中，第1主分量可代表總粒數(shù)、實粒數(shù)和最高苗，載荷量分別為0.413 1、0.420 5和-0.373 4;第2主分量可代表基本苗、株高和全生育期，載荷量分別為0.402 0、0.369 0、0.366 6;第3主分量可代表千粒質量，載荷量為-0.562 9;第4主分量可代表結實率和產(chǎn)量，載荷量分別為0.549 9和0.510 3;第5主分量可代表有效穗和成穗率，載荷量分別為0.596 2和0.588 6;第6主分量可代表穗長，載荷量為0.726 1。這6個主分量中，僅僅第1、2、3主分量的特征值大于1，且累計貢獻率為71.037 2%，說明第1、2、3主分量含有大部分信息，相對貢獻較大。說明云南中海拔地區(qū)高原粳稻的總粒數(shù)、實粒數(shù)、最高苗、基本苗、株高、全生育期和千粒質量7個性狀相對品種的綜合表現(xiàn)影響更大，在6個性狀中僅僅千粒質量的載荷量為負值，其余均為正值，說明在云南省中海拔地區(qū)高原粳稻育種時，應盡量選擇蘗多粒多、株高、全生育期偏長但千粒質量適中的品種。

2.2 云南省高海拔地區(qū)高原粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的多重分析

2.2.1 云南省高海拔地區(qū)高原粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量田間表現(xiàn) 在云南省高海拔地區(qū)8個地點種植的13個高原粳稻常規(guī)品種的12個性狀表現(xiàn)平均值見表5，其中產(chǎn)量變幅為9 304.69～11 784.38 kg/hm2，產(chǎn)量最高的為麗粳23號，最低的是靖稻6號。變異系數(shù)通常作為評價所考察性狀受環(huán)境條件影響而發(fā)生變異程度的指標，因此在考察高原粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的變異系數(shù)的大小可反映品種在實際生產(chǎn)中的豐產(chǎn)性及穩(wěn)產(chǎn)性。從表5可以看出，在中海拔地區(qū)的13個高原粳稻的12個性狀的變異系數(shù)在1.82%～9.99%之間，變異系數(shù)大小順序為實粒數(shù)>總粒數(shù)>有效穗>最高苗>產(chǎn)量>株高>結實率>千粒質量>穗長>成穗率>全生育期>基本苗，可見實粒數(shù)的變異系數(shù)最大，總粒數(shù)、有效穗、最高苗、產(chǎn)量、株高、結實率、千粒質量、穗長、成穗率和全生育期次之，基本苗的變異系數(shù)最小，表明選育云南省高海拔地區(qū)高原粳稻時其實粒數(shù)、總粒數(shù)、有效穗和最高苗改良潛力較大，其次是產(chǎn)量、株高、結實率和千粒質量，而穗長、成穗率、全生育期和基本苗改良潛力較小。

2.2.2 云南省高海拔地區(qū)高原粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的灰色關聯(lián)度分析 以高海拔云南高原常規(guī)粳稻的農(nóng)藝性狀作為子序列，以產(chǎn)量性狀作為母序列進行灰色關聯(lián)度分析（表5）。從表5可以看出，13個高海拔云南高原常規(guī)粳稻品種農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關聯(lián)度大小依次為總粒數(shù)>株高>實粒數(shù)>穗長>結實率>成穗率>基本 苗> 最高苗>有效穗>全生育期>千粒質量。由此看出，在高海拔地區(qū)云南高原常規(guī)粳稻的總粒數(shù)與其產(chǎn)量關聯(lián)度最大，在高海拔地區(qū)云南高原常規(guī)粳稻的總粒數(shù)是影響云南高原常規(guī)粳稻產(chǎn)量的最主要因素，次要因素依次是株高、實粒數(shù)、穗長、結實率、成穗率、基本苗、最高苗、有效穗、全生育期和千粒質量。而高海拔地區(qū)云南高原常規(guī)粳稻的產(chǎn)量3要素實粒數(shù)、有效穗和千粒質量與產(chǎn)量關聯(lián)度依次為0.730 9、0.628 0和0.587 0，說明高海拔地區(qū)云南高原常規(guī)粳稻的實粒數(shù)對產(chǎn)量貢獻較大，其次為有效穗和千粒質量。

2.2.3 云南省高海拔地區(qū)高原粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的相關分析 以云南高海拔地區(qū)高原粳稻的產(chǎn)量為因變量，11個性狀為自變量進行相關分析，結果見表2（右上角）。云南高海拔地區(qū)高原粳稻11個性狀與產(chǎn)量的相關系數(shù)大小排序依次為株高>成穗率>總粒數(shù)>實粒數(shù)>基本苗>穗長>全生育期>有效穗>千粒質量>結實率>最高苗，其中株高與產(chǎn)量呈極顯著正相關（r=0.739* *），成穗率、總粒數(shù)和實粒數(shù)與產(chǎn)量呈顯著正相關（r=0.618、r=0.615、r=0.556），其余7個農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量相關但均不顯著。結果表明，在選育適宜云南高海拔地區(qū)的高原粳稻品種時，應注重株高、成穗率、總粒數(shù)和實粒數(shù)等目標性狀的優(yōu)化，即選育株高偏高、成穗率高的多粒型品種，但是在關注目標性狀的同時還應考慮到性狀間相互作用，促進各性狀間協(xié)調發(fā)展，選育綜合性狀優(yōu)良的高原粳稻品種。

2.2.4 云南省高海拔地區(qū)高原粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的通徑分析 為進一步比較云南高海拔地區(qū)高原粳稻各主要農(nóng)藝性狀對其產(chǎn)量的貢獻大小及相對重要性，對11個主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量進行了通徑分析（表6）。從表6可以看出，云南高海拔地區(qū)高原粳稻的11個主要農(nóng)藝性狀對產(chǎn)量直接貢獻的大小依次為是最高苗>有效穗>株高>總粒 數(shù)> 全生育期>實粒數(shù)>結實率>成穗率>千粒質量>穗長>基本苗，但是最高苗、成穗率、株高、總粒數(shù)和結實率5個性狀的直接效應對產(chǎn)量有正向作用，全生育期、基本苗、有效穗、穗長、實粒數(shù)和千粒質量6個性狀的直接效應對產(chǎn)量有負向作用;最高苗（P=4.262 1）、有效穗（P=3.752）和株高（P=1.870 6）的通徑系數(shù)較大即對產(chǎn)量的直接貢獻較大，在云南高海拔地區(qū)高原粳稻優(yōu)良品種的育種過程中應重視對這最高苗、有效穗和株高3個性狀的改良且兼顧其他性狀，更易獲得綜合性狀較好的高產(chǎn)品種。

全生育期對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-1.369 9;全生育期通過基本苗、有效穗、株高、總粒數(shù)、結實率和千粒質量6個性狀對產(chǎn)量間接地起正向作用（5.175 5），通過最高苗、成穗率、穗長和實粒數(shù)對產(chǎn)量間接地起負向作用（-3.515 6），但正向效應大于負向效應。綜上全生育期對產(chǎn)量總效應較小，為0.289 9，因此在育種選擇中應盡量選擇全生育期適中的品種。

基本苗對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-0.111 5;基本苗通過全生育期、最高苗、成穗率、株高和實粒數(shù)對產(chǎn)量間接地起正向作用（3.042 3），通過有效穗、穗長、總粒數(shù)、結實率和千粒質量對產(chǎn)量間接地起負向作用（-2.517 6），但正向效應大于負向效應。綜上基本苗對產(chǎn)量總效應較小，為0.413 1，因此，在育種選擇中應盡量選擇基本苗適中的類型。

最高苗對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為4.262 1，對產(chǎn)量的直接貢獻最大;最高苗通過全生育期、實粒數(shù)和結實率對產(chǎn)量間接地起正向作用（1.591 9），通過基本苗、最高苗、有效穗、成穗率、實粒數(shù)和千粒質量對產(chǎn)量間接地起負向作用，綜合看正向效應遠低于負向效應（-5.858 8）。綜上最高苗對產(chǎn)量總效應較小，為-0.004 9，因此在育種選擇中分蘗力適中的類型。

有效穗對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-3.752 0;有效穗通過全生育期、最高苗、成穗率、實粒數(shù)和結實率對產(chǎn)量間接地起正向作用（5.792 1），通過基本苗、株高、穗長、總粒數(shù)和千粒質量對產(chǎn)量間接地起負向作用（-1.920 4），但正向效應遠大于負向效應。綜上有效穗對產(chǎn)量總效應較小，為0.119 6，因此在育種選擇中應盡量選擇有效穗適中的類型。

成穗率對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.313 5;成穗率通過全生育期、株高、穗長和總粒數(shù)對產(chǎn)量間接地起正向作用（1.118 2），通過基本苗、最高苗、有效穗、實粒數(shù)、結實率和千粒質量對產(chǎn)量間接地起負向作用（-0.813 5），但正向效應大于負向效應。綜上成穗率對產(chǎn)量總效應較大，為0.618 2，因此在育種選擇中應盡量選擇成穗率高的類型。

株高對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為1.870 6;株高通過有效穗、成穗率、總粒數(shù)和千粒質量對產(chǎn)量間接地起正向作用（3.053 3），通過全生育期、基本苗、最高苗、穗長、實粒數(shù)和結實率對產(chǎn)量間接地起負向作用（-4.185 2），但正向效應小于負向效應。綜上株高對產(chǎn)量總效應較大，為0.738 8，因此在育種選擇中應盡量選擇株高偏高的類型。

穗長對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-0.134 2;穗長通過最高苗、株高、總粒數(shù)、結實率、千粒質量對產(chǎn)量間接地起正向作用（1.626 8），通過全生育期、基本苗、有效穗、成穗率和實粒數(shù)對產(chǎn)量間接地起負向作用（-1.153 9），但正向效應大于負向效應。綜上穗長對產(chǎn)量總效應較小，為0.338 6，因此在育種選擇中應盡量選擇成穗率適中的類型。

總粒數(shù)對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為1.613 0;總粒數(shù)通過基本苗、有效穗、成穗率、株高和千粒質量對產(chǎn)量間接地起正向作用（4.076 1），通過全生育期、最高苗、穗長、實粒數(shù)和結實率對產(chǎn)量間接地起負向作用（-5.073 9），但正向效應小于負向效應。綜上總粒數(shù)對產(chǎn)量總效應較大，為0.615 4，因此在育種選擇中應盡量選擇總粒數(shù)偏大的類型。

實粒數(shù)對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-1.157 5;實粒數(shù)通過基本苗、有效穗、成穗率、株高、總粒數(shù)、結實率和千粒質量對產(chǎn)量間接地起正向作用（5.194 4），通過全生育期、最高苗和穗長對產(chǎn)量間接地起負向作用（-3.480 6），但正向效應大于負向效應。綜上實粒數(shù)對產(chǎn)量總效應較大，為0.556 2，因此在育種選擇中應盡量選擇實粒數(shù)偏多的類型。

結實率對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為0.340 4，結實率通過基本苗、最高苗和千粒質量對產(chǎn)量間接地起正向作用（0.957 2），通過全生育期、有效穗、成穗率、株高、穗長、總粒數(shù)和實粒數(shù)對產(chǎn)量間接地起負向作用（-1.255 9），但正向效應小于負向效應。綜上成穗率對產(chǎn)量總效應較小，為0.042 0，因此在育種選擇中應盡量選擇結實率適中的類型。

千粒質量對產(chǎn)量的直接通徑系數(shù)為-0.190 0，千粒質量通過全生育期、最高苗、成穗率、穗長和實粒數(shù)對產(chǎn)量間接地起正向作用（2.330 9），通過基本苗、有效穗、株高、總粒數(shù)和結實率對產(chǎn)量間接地起負向作用（-2.226 4），但正向效應小于負向效應。綜上成穗率對產(chǎn)量總效應較小，為-0.085 7，因此在育種選擇中應盡量選擇千粒質量適中的類型。

2.2.5 云南省中海拔地區(qū)高原粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的主成分分析 為了進一步解析云南省高海拔地區(qū)高原粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的關系，對其主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量進行主成分分析，結果見表4。從表4可以看出，利用主成分分析法將高海拔地區(qū)的13個粳稻品種的12個主要性狀與產(chǎn)量轉化為4個主分量所構成的信息量為總信息量的 87.231 4%（>85%），因此提取的4個主分量可以概括云南中海拔地區(qū)高原粳稻主要農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量的的絕大部分信息，說明這4個因子可以作為主分量。第1主分量可代表總粒數(shù)、實粒數(shù)、株高、全生育期和最高苗，載荷量分別為0.413 2、0.408 1、0.383 4、0.387 1和-0.343 1;第2主分量可代表產(chǎn)量、基本苗和有效穗，載荷量分別為0.511 6、0.491 6 和0.350 2;第3主分量可代表結實率，載荷量為0.595 5;第4主分量可代表成穗率、穗長和千粒質量，載荷量分別為-0.528 5、0.430 9和 0.285 4;這4個主分量中，僅第1、2、3主分量的特征值大于1，且累計貢獻率為79.582 1%，說明第1、2、3主分量含有大部分信息，相對貢獻較大。說明云南高海拔地區(qū)高原粳稻的總粒數(shù)、實粒數(shù)、株高、全生育期、最高苗、產(chǎn)量、基本苗、有效穗和結實率8個性狀相對品種的綜合表現(xiàn)影響更大，在8個性狀中僅最高苗的載荷量為負值，其余均為正值，說明在云南中海拔地區(qū)高原粳稻育種時，應盡量選擇多實多粒、株高偏高、分蘗適中且成穗高的高產(chǎn)品種。

3 討論

中國人口眾多且不斷增長、在耕地面積不斷減少的情況下，繼續(xù)提高水稻總產(chǎn)只能依靠提高單產(chǎn)，品種改良成為最行之有效的手段[8]。如果將品種演變規(guī)律加以分析，對品種改良有著深遠的意義。云南粳稻的高產(chǎn)育種始于20世紀50年代初，經(jīng)歷了3個階段，第1階段是20世紀50年代至20世紀60年代初，主要是評選推廣農(nóng)家良種;第2階段是20世紀60年代中期至20世紀70年代，外引了一批植株較矮、株形優(yōu)良的平原粳稻適種推廣;第3階段是20世紀80年代至20世紀90年代后期，此時期也是云南粳稻高產(chǎn)育種的黃金時代，側重于大穗大粒稻種遺傳資源的株型改良，也就是注重品種的穗數(shù)、粒數(shù)和千粒質量。由此可以看出，這3個階段所對應的品種更新?lián)Q代都是以提高產(chǎn)量為基礎，以解決水稻生產(chǎn)中面臨的問題，但這些選種目標都過于籠統(tǒng)。

由于云南省的地理和氣候條件比較多樣，相關研究表明，云南省的選種工作，要選出適應不同環(huán)境條件的良種，特別是希望在少數(shù)幾個選種的中心，能夠照顧到不同地區(qū)的需要，不從生態(tài)觀點出發(fā)，是很難建立一套適用的工作方法[9-15]。本研究在云南省中海拔地區(qū)種植27個高原粳稻品種，高海拔地區(qū)種植13個高原粳稻品種，采集2017年云南省區(qū)域試驗的12個性狀田間表現(xiàn)數(shù)據(jù)，將水稻育種的傳統(tǒng)評價方法與相關分析、通徑分析、主成分分析及灰色關聯(lián)度的分析相結合，得知與育種目標關聯(lián)度較大的性狀，在水稻品種選育過程中，品系（組合）的優(yōu)劣其實就是其綜合性狀的外在表現(xiàn)，采用此方法可以克服人為的主觀因素，提高品種（組合）評價的準確性和育種效率。為明確主要農(nóng)藝性狀之間的關系，并給云南省高原粳稻的品種選育提供一定的理論依據(jù)，研究結果表明，此方法可以快速計算出每個材料的綜合評分和排名，有助于提高育種材料的篩選效率。所建立方法的評價結果與品種區(qū)域試驗意見趨于一致，證明此方法能有效篩選出優(yōu)良品種，接下來的工作可以通過此法分析了解各主要性狀對產(chǎn)量影響的相對重要性，對品種的各性狀進行綜合評估，把田間的表現(xiàn)型與室內考種數(shù)據(jù)結合起來，使人們對后代的選擇更加合理，有效提高育種材料的篩選效率。

研究證明此法在云南省品種選育中的運用是行之有效的。結合各組合性狀的相關分析，說明在云南省高原稻區(qū)選育適宜云南省中海拔地區(qū)的常規(guī)粳稻品種時應注重選擇生育期偏長、株高偏高及千粒質量與有效穗適中的大穗多粒型品種，而在云南省高原稻區(qū)選育適宜云南省高海拔地區(qū)的常規(guī)粳稻品種時應注重選擇生育期適中、株高偏高、成穗率高及千粒質量與有效穗適中的大穗多粒型品種的品種類型，并注意性狀間的協(xié)調發(fā)展，以充分表現(xiàn)品種潛力，選育出優(yōu)異的高原粳稻品種。

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