江汉平原再生稻种质资源表型分析及综合评价
吴建伟, 刘 歆, 朱 容, 朱 波, 刘章勇
[1.长江大学农学院/主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心,湖北荆州 434025; 2.荆门(中国农谷)农业科学研究院,湖北荆门 448000]
再生稻是利用水稻的再生特性,在适宜的温、光、水和养分条件下,使水稻收获后稻桩上的休眠腋芽萌发,进而生长成穗再收获一季水稻的种植模式。再生稻作为目前土地利用率提高、资源得到节约的一种栽培模式,具有一种两收、省时省工、生态环保、米质更优等特点,是一种资源节约型水稻栽培模式。目前,再生稻生产上缺乏再生力强、稻米品质优的专用品种,成为限制再生稻发展的关键因素。熊洪等研究认为,再生力不强和生育期偏长是南方稻区再生稻品种存在的主要问题。江汉平原作为长江中游乃至全国重要的水稻产区,再生稻发展潜力较大。目前,在种植一季稻气候条件资源有余,而种植双季稻气候条件资源又不足的江汉平原,主要采用中稻早播,然后收获头季再对稻桩进行管理,从而再收获一季的再生稻模式,而选择合适的再生稻新品种是生产过程中需要解决的关键问题。
再生稻产量是多个农艺性状的综合表现,即各农艺性状间相互影响,相互制约。唐文帮等采用相关分析发现,影响再生稻产量的关键因子是单株再生苗数、每穗总粒数和每穗实粒数。蒋龙等运用通径分析表明,对水稻再生季产量影响最大的是有效穗数和每穗颖花数。林强等通过相关分析、回归和通径分析研究表明,再生稻产量与头季稻株高、结实率、千粒质量均呈极显著正相关关系,对再生稻产量影响最大的是有效穗数。而采用因子分析和聚类分析方法相结合研究再生稻种质资源农艺性状的研究相对较少。本研究以234份水稻种质资源为材料,考察其10项农艺性状指标,通过变异分析、相关分析、因子分析和聚类分析研究各农艺性状间的变异程度及综合评价各种质资源农艺性状优异程度,以期筛选适宜江汉平原种植的再生稻核心种质,为再生稻高产栽培、丰产育种提供科学依据。
1 材料与方法1.1 试验地概况试验地点位于湖北省荆州市长江大学农学院试验基地,属亚热带季风气候区,四季分明,光照充足,水热资源丰富,无霜期长,年平均气温15.9~16.4 ℃,年无霜期242~263 d,年平均日照时数 1 800~2 100 h,年平均降水量为1 100~1 300 mm。土壤为湖泊成因的偏黏性潴育型水稻土。
1.2 试验材料试验所用的种质资源来源于 “3k水稻基因组计划”。根据2015年1 219份种质材料在湖北省荆州市种植的农艺性状表现,从中筛选出234份抽穗早且农艺性状较好的水稻品种作为本研究的试验材料。
1.3 试验方法234份材料于2017年3月20日育秧,4月25日人工移栽到大田;234份材料于2018年3月20日育秧,秧龄达30 d后人工移栽。种植密度为20 cm×20 cm,每份材料均种植20株,3次重复。移栽前 1 d 施用基肥365 kg/hm,分蘖肥施用215 kg/hm;在再生季施尿素(n含量46%)250 kg/hm和氯化钾(ko含量52%)75 kg/hm作促芽肥。两季均采用人工收割方式收割,收获后将各稻穗进行套袋处理并编号,带回实验室挂藏风干后考种。
1.4 测定项目与方法田间调查每份材料随机选取5穴调查头季生育期以及再生季的生育期、株高、有效穗数,室内考种每个材料随机抽取5株考察头季单位面积产量以及再生季的穗长、实粒数、结实率、千粒质量和单位面积产量等指标。
1.5 统计分析采用excel 2009 整理数据,spss 26.0软件进行聚类分析、主成分分析(pca)和相关性分析,采用r语言gglot2作图展示聚类分析结果。
2 结果与分析2.1 主要农艺性状的变异分析234份水稻种质资源再生季的主要农艺性状如表1所示。2017年主要农艺性状变异系数差异最大的是实粒数,变异系数为62.03%;变异系数较大的性状还有头季单位面积产量、有效穗数、结实率和单位面积产量,分别为35.60%、40.09%、30.51%和60.94%;千粒质量、株高和穗长的变异系数较小,分别为18.89%、19.18%和17.67%;变异系数最小的是头季生育期和再生季生育期,分别为5.89%和5.84%。2018年,主要农艺性状变异系数较明显的指标为单位面积产量、实粒数和头季单位面积产量,分别为54.31%、52.96%和38.02%;变异系数较小的是头季生育期和再生季生育期,分别为7.54%和6.80%。上述结果表明,供试的234份水稻种质性状变异丰富,不同品种间差异明显。
表1 不同年份水稻种质资源10个农艺性状的变异情况
2.2 不同年份农艺性状的相关分析由表2可知,234份水稻种质资源的10个农艺性状之间,存在着不同程度的相关性。再生季单位面积产量与头季单位面积产量、穗长、实粒数、生育期、有效穗数、结实率和千粒质量均呈极显著正相关(
江汉平原再生稻种质资源表型分析及综合评价
本文2022-11-06 08:19:07发表“农林鱼水论文”栏目。
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