一次枝梗數(shù)不同的品種穗部性狀分析

一次枝梗數(shù)不同的品種穗部性狀分析

穗是水稻產(chǎn)量的最終體現(xiàn)。穗部的性質(zhì)與產(chǎn)量關(guān)系一直是國內(nèi)外研究人員的中心。近年來,水稻育種工作取得較快進展,新品種層出不窮。因此,了解最新育成品種穗部性狀的新特點,可以為高產(chǎn)品種選育、推廣提供科學(xué)依據(jù)。1梗數(shù)測定及調(diào)查試驗于2002年在沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)稻作研究室試驗水田進行。以沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)稻作研究室新育成的沈農(nóng)606等品種(系)為試材(為便于比較,從中選取穗軸節(jié)位數(shù)即一次枝梗數(shù)相同的8個品種V1～V8),采用隨機區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù),小區(qū)長4m,寬1.2m,面積4.8m2,密度30cm×20cm.,4月3日浸種,4月11日播種,5月21日插秧,栽培管理同一般生產(chǎn)田。于成熟期進行室內(nèi)考種,每小區(qū)選有代表性植株10穴,沿穗頸節(jié)將穗剪下,調(diào)查穗軸節(jié)位數(shù)即一次枝梗數(shù),按眾數(shù)取稻穗進一步調(diào)查。先量穗長,然后沿穗由下至上分別考察各穗軸節(jié)位的一次枝梗長度及其實粒數(shù)、秕粒數(shù),二次枝梗數(shù)及其實粒數(shù)、秕粒數(shù),各穗軸節(jié)位的一、二次枝梗粒重以及千粒重等。2結(jié)果與分析2.1穗部結(jié)構(gòu)與產(chǎn)量的關(guān)系由表1可見,品種V8單株產(chǎn)量位居首位是由于有效穗的數(shù)量大彌補了單穗產(chǎn)量的不足,其一次枝?？傞L小,粒重輕,結(jié)實率差,如能在保證穗數(shù)的同時改良其他性狀則仍具有很大的增產(chǎn)潛力。單株產(chǎn)量僅次于V8的V3屬于少粒大粒型品種,除穗粒數(shù)較少外所有的性狀值都比較理想。V7著粒數(shù)量大但結(jié)實率差,故穗粒重較低。V5恰好與V3相反屬于多粒小粒型品種,由于穗粒數(shù)與千粒重的相互矛盾且穗粒分布空間狹窄,制約了其較高結(jié)實率對產(chǎn)量的貢獻。V4屬于典型的庫小型品種,由于一次枝梗總長較短,穗粒數(shù)也較少,因此結(jié)實率雖然很高,但單株產(chǎn)量仍未能達到供試品種的平均值。V1和V2具有庫大的共同特點,屬于穗重型品種,雖然穗長與一次枝梗總長均明顯優(yōu)于其他品種,即穗粒分布空間充足,但同時限制了單株穗數(shù)的形成,進而影響了產(chǎn)量;單株產(chǎn)量最低的品種V6穗數(shù)與穗粒重均不理想,故其高結(jié)實率未能發(fā)揮作用。各穗部性狀之間的相關(guān)性(相關(guān)系數(shù)略)如圖1所示。其中單株產(chǎn)量、穗數(shù)與穗粒重三者形成了一個閉合回路,說明單株產(chǎn)量是在穗數(shù)與穗粒重的矛盾中形成的,在一定范圍內(nèi)增加有效穗數(shù)可以提高產(chǎn)量。在穗部性狀中,穗粒數(shù)、千粒重與結(jié)實率是決定品種產(chǎn)量高低的三個最關(guān)鍵因素,任何兩者之間的矛盾都會直接影響穗粒重的形成,若想高產(chǎn)就必需協(xié)調(diào)三因素的內(nèi)部關(guān)系。此外,還可以發(fā)現(xiàn)將單株產(chǎn)量與產(chǎn)量三因素聯(lián)系起來的是一次枝?？傞L與穗長,可見穗粒分布空間充足與否與產(chǎn)量直接相關(guān)。由此進一步分析供試品種的穗部結(jié)構(gòu),可以看出,各品種均存在限制產(chǎn)量形成的某種內(nèi)部矛盾,V8為穗數(shù)與穗粒重的矛盾,V3、V7與V5均為產(chǎn)量三因素之間的矛盾,其他幾個品種單株產(chǎn)量較低,內(nèi)部矛盾更為復(fù)雜。例如,V1同時具有穗數(shù)與穗粒重間、千粒重與結(jié)實率間的矛盾。2.2供試品種類型及節(jié)位分布各品種的一次枝梗平均著生粒數(shù)變幅不大,多為5～6粒。從穗軸各節(jié)位一次枝梗籽粒的分布情況看,不同品種一次枝梗粒數(shù)、秕粒數(shù)及粒重的分布趨勢都比較均勻,品種間差異亦不明顯。此外,圖1表明一次枝?？傞L是連接單株產(chǎn)量與產(chǎn)量3因素的橋梁,其重要性不言而喻。因此,按照各節(jié)位一次枝梗長度沿穗軸的分布情況不同,以其最大值出現(xiàn)的位置作為劃分依據(jù),并參考原的穗型劃分方法,將供試品種歸納為3種類型(圖2):A、一次枝梗長中下位優(yōu)勢型,B、一次枝梗長中位優(yōu)勢型,C、一次枝梗長中上位優(yōu)勢型由圖2-A可見,3個品種的一次枝梗長最大值均出現(xiàn)在穗軸的中下部節(jié)位,分布趨勢極為相似,由下部第一節(jié)位開始枝梗長度迅速增加,到3～4節(jié)位已達最高,而后減速逐漸下降至最低值,總體上呈單峰的金字塔型分布。值得注意的是單株產(chǎn)量最高的V8其單峰坡度明顯大于其他品種,可能是形成高產(chǎn)的重要因素之一。供試品種中部節(jié)位(5～9)一次枝梗長度最大的品種比例較大,占50%(V1、V4、V5與V6),分布趨勢以V1和V5為例,可以看出與A型明顯不同的是該類型品種的一次枝梗長沿穗軸節(jié)位呈波動性的上升與下降,雖然中部數(shù)值達最高,但同時存在多個極點,從而形成多峰曲線(圖2-B)。由圖2-C可見,V3是惟一的一次枝梗長中上位優(yōu)勢型品種,千粒重最高而穗粒數(shù)最少,其一次枝梗長度值沿穗軸中部節(jié)位對稱分布?？梢?一次枝梗長度在稻穗上分布的均衡性可能與千粒重及穗粒數(shù)的高低有一定的聯(lián)系。2.3二枝甘薯分布特點及比較2.3.1各品種枝梗數(shù)與粒數(shù)關(guān)系由于二次枝梗數(shù)與二次枝梗粒數(shù)呈極顯著正相關(guān)(r=0.9734**),所以沿穗軸分布趨勢基本相同,故采用各品種平均值進行分析。由圖3可見,二次枝梗數(shù)與粒數(shù)沿穗軸分布兩邊低,中間高,呈均勻梭型,最大值均出現(xiàn)在中部及中下部節(jié)位。第6節(jié)位數(shù)值略低于第5和第7節(jié)位,并不能說明二次枝梗數(shù)與二次枝梗著生粒數(shù)沿穗軸的分布狀態(tài),其原因是二次枝梗數(shù)及粒數(shù)的最大值主要在第5和第7節(jié)位,而在第6節(jié)位的概率僅有25%。2.3.2分節(jié)位對二次枝梗粘結(jié)穩(wěn)定性的影響與前人研究的結(jié)果相同,二次枝梗結(jié)實率與穗軸節(jié)位關(guān)系密切,穗軸上部的結(jié)實率最高,中部其次,最低為下部(圖4)。其中V4、V5和V6上部節(jié)位的二次枝梗結(jié)實率明顯優(yōu)于中下部,與之相反,V1、V2與V7上中部節(jié)位差異較小且明顯高于下部,而單株產(chǎn)量最高的兩個品種V8與V3二次枝梗結(jié)實率沿穗軸的分布呈等差數(shù)列,即上中部的變幅與中下部的變幅一致?？梢?在保證整體結(jié)實率高而均衡的前提下,調(diào)節(jié)二次枝梗結(jié)實率在穗軸上的分布狀態(tài)可以帶動單株產(chǎn)量再上一個臺階。再參考表1進行品種間比較發(fā)現(xiàn),全穗結(jié)實率較高的前4位品種V6、V1、V4和V5的上中下各節(jié)位都表現(xiàn)出較高的結(jié)實率,均大于85%。至于其他4個品種結(jié)實率一般甚至很低的主要原因是其穗軸各節(jié)位結(jié)實率差異較大,尤其是穗軸下部秕粒率的大量存在(V7),而產(chǎn)量已相對較高的V3在未來的主攻方向應(yīng)該是在保持各部位二次枝梗結(jié)實率等差分布的基礎(chǔ)上盡量縮小變幅3穗部結(jié)構(gòu)及二次枝梗實分布的影響通過對穗部性狀的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),單株產(chǎn)量、穗數(shù)與穗粒重三者構(gòu)成閉合回路,在一定范圍內(nèi)通過肥水調(diào)控等栽培措施增加有效穗數(shù)可以提高產(chǎn)量。聯(lián)系單株產(chǎn)量與產(chǎn)量三因素的是一次枝?？傞L與穗長,說明單株產(chǎn)量較高的品種除產(chǎn)量三因素內(nèi)部關(guān)系協(xié)調(diào)外,適宜的穗粒分布空間也起著至關(guān)重要的作用,尋找品種的最適穗粒分布狀態(tài)應(yīng)成為未來研究的方向之一。各品種穗部結(jié)構(gòu)的調(diào)查結(jié)果表明,一次枝梗著生粒數(shù)多為5～6粒,秕粒數(shù)及粒重在穗軸各節(jié)位的分布都很均勻,品種間差異亦不明顯。一次枝梗長沿穗軸的分布可分為金字塔型分布的中下位優(yōu)勢型、多峰曲線分布的中位優(yōu)勢型和均衡對稱分布的中上位優(yōu)勢型。每個二次枝梗的著生粒數(shù)多為3粒,穗軸各節(jié)位二次枝梗數(shù)與粒數(shù)分布的趨勢都呈均勻梭型,且最大值都出現(xiàn)在中部及中下部節(jié)位。過去研究認為,按照原的劃分穗型方法,上位、偏上位及中位優(yōu)勢穗型更有利于灌漿結(jié)實。但本研究發(fā)現(xiàn),近年新育成的水稻品種無一例屬于上位及偏上位優(yōu)勢穗型,而