辽宁省水稻新品系稳定性及产量结构分析

姜志强 姜志超 蒋玉坤

本文利用AMMI模型和稳定性参数Dg、De值对2015年辽宁省水稻区域试验中晚熟组的24个品种和7个试验点的试验数据进行分析。结果表明，通过聚类分析、方差比较显示出L1305、佳稻3号、盐1403、隆粳772、DYS549、沈稻505、雨田448等品种产量水平和稳定性较好，稳定性较好的品种每穴穗数较多。本文旨在通过对参加2015年辽宁省水稻区域试验的24个品种在不同环境条件下的丰产性和稳定性分析，以期将基因型和环境效应对水稻参试品种的产量及品种稳定性、参试地点对品种的分辨力给出一个合理准确的评价，为水稻品种的推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

以2015年辽宁省水稻中晚熟区域试验7个试验点24个试验品种的平均产量为资料进行 AMMI 模型分析。试验统一采用随机区组设计，3次重复，小区面积大于10m2，四周设保护行，全区收获，田间管理与当地生产相同。

1.2 分析方法

1.2.1 AMMI分析 AMMI模型是将方差分析和主成分分析结合在一个模型中，同时具有可加和可乘分量的数学模型，其分析结果可以用直观简洁的图形表达和解释。

1.2.2 稳定性参数分析 在利用AMMI模型的基础上引入稳定性参数。品种和试点相对稳定性参数按下式计算：

式中：k=1，2……n，n为显著的IPCA个数，PCAgk和PCAek分别为品种G和试点E的第k个主成分得分；ωk为权重系数，它表示每个 IPCA 所解释的平方和占全部IPCA所解释的平方和的比例。Dg和De分别为品种和试点的稳定性指标。品种的Dg值越小产量越稳定，试点的De值越小对品种的分辨力越弱。

1.2.3 聚类分析 采用欧氏距离以complete法对24试验品种进行聚类分析。

全部数据在Microsoft Excel、DPS7.05、NTSYS2.10e软件上处理与分析，AMMI双标图在OriginPro7.5上完成。

2 结果与分析

2.1 联合方差及AMMI模型分析

基因型、环境及二者的交互作用方差均达到极显著水平，表明品种间的产量存在真实差异，试验地点的选择也具有较好的代表性。基因型、环境和基因型×环境平方和分别占总变异平方和的8.02%、50.35%、41.63%。表明试验中对产量总变异起作用的大小顺序依次为环境>基因型×环境>基因型。因此，对品种进行评价时应重视环境及基因型×环境的分析。对交互主成分的IPCA的显著性进行近似F测验，发现做为第1、第2、第3 交互作用乘积项的IPCA1、IPCA2和IPCA3占总交互作用平方和的百分比分别为44.03%、18.37%、16.96%，IPCA1、IPCA2、IPCA3的F值达到极显著和显著水平。IPCA1、IPCA2、IPCA3轴加起来解释了79.37%的互作平方和。表明AMMI模型可较好地分析基因型×环境平方和的信息。

2.2 稳定性参数分析

24个参试品种稳定性参数 Dg值在0.08～1.05，平均值为0.38，变异系数高达58.29%。24个参试品种产量在9.79～10.90t/hm2，平均值为10.35/hm2，变异系数只有2.70%。可见，24个品种稳定性参数差异较大，产量水平差异相对较小。将品种的稳定性参数与产量结合分析可知：G5（沈稻505）、G7（雨田448）、G19（盐1403）具有较好的丰产性和稳定性。

各试验点稳定性参数De值在0.02～2.11，其大小排序依次为：E1>E2>E6>E7>E4>E3>E5，即E5（辽阳晟祥合作社）、E3（省水稻所）、E4（海城西四农科站）对品种的分辨力较弱，E1（凌海闫家农技站）、E2（省盐碱地所）对品种的分辨力较强。各试验点试验品种平均产量在9.10～11.16t/hm2，其大小排序依次为：E5>E3>E6>E1>E4>E7>E2，表明，各试验点品种平均产量差异较大，可较好的反映了各品种的产量水平。

2.5 不同稳定参数品种产量性状比较

依据品种稳定性参数和聚类结果，将品种按稳定性参数由低到高劃分为3个区间。稳定性参数低值区间、中值区间、高值区间品种分别占品种总数的29.2%、50%、20.8%，其稳定性参数平均值差异达到极显著水平。在品种产量、总粒数、结实率、千粒重4个性状上平均值在低、中、高3 个区间差异不显著。在每穴穗数上低值区间品种显著高于中值区间和高值区间品种，中值区间、高值区间品种间差异不显著。表明，品种每穴穗数与其稳定性参数具有一定的相关性，即每穴穗数相对较高的品种其稳定性较好。

作物品种的产量表现是品种基因型与环境互作的结果。Gauch、Zobel的研究报道，作物产量变异来自基因型、环境及基因型与环境的交互作用三者的比例为10%： 70%： 20%。基因型、环境及基因型与环境的交互作用所引起的变异平方和占部处理变异平方和的比例为14.57%： 58.11%： 27.32%。本试验表明，对产量总变异起作用的大小顺序依次为环境>基因型×环境>基因型，其变异比例分别为8.02%、50.35%、41.63%。可见，在品种推广过程中应对基因型与环境的互作予以高度重视，需要因地制宜地选择与当地环境配合良好的品种。作物品种的稳定性、适应性、丰产性是决定其推广应用价值的重要指标。本试验通过表明，L1305、佳稻3号、盐1403、隆粳772、DYS549、沈稻505、雨田448等品种产量水平和稳定性较好。水稻产量由多个产量性性构成，产量的稳定性在很大程度上与产量构成因素有一定的相关性，本试验表明，品种每穴穗数相对较高的品种其稳定性较好。这为有目的地改良水稻品种稳定性和生产能力提供了依据。

（作者单位：111300 辽宁省灯塔市农产品质量安全检验监测站、111300 灯塔市农业综合执法监察大队、111000 辽阳市文圣区农业技术推广中心）