摘要
盐碱胁迫是制约水稻高产稳产的重要限制因素之一。解析不同盐碱逆境对水稻穗部形态的影响,筛选耐盐碱水稻种质,对耐盐碱水稻育种具有重要意义。本研究以正常稻田土为对照(CK),设置两种不同类型盐碱土的逆境胁迫,处理Ⅰ以盐胁迫为主,处理Ⅱ以碱胁迫为主。通过测定164份粳稻种质资源的11个穗部性状,利用相关性分析、主成分分析、线性回归分析和通径分析等多元统计学方法,综合评价了不同盐碱逆境下粳稻种质穗部性状的优劣。结果表明:在两种盐碱处理下,粳稻种质的7个穗部性状,即穗长、每穗粒数、穗着粒密度、一次枝梗粒数、一次枝梗数、二次枝梗粒数和二次枝梗数相较于CK均显著降低。处理Ⅰ的穗长、每穗粒数、二次枝梗着粒密度、二次枝梗粒数和二次枝梗数均显著高于处理Ⅱ,说明盐胁迫对上述性状的影响小于碱胁迫。在不同处理条件下,11个穗部性状之间的相关性存在一定的差异,处理Ⅰ和处理Ⅱ的千粒重与结实率呈极显著正相关,而CK条件下相关性未达到显著水平。CK、处理Ⅰ和处理Ⅱ的穗部性状主成分分析均提取到了3个主成分,累计贡献率分别为80.412%、86.441%和83.861%。结合主成分和线性回归分析,确定每穗粒数、穗着粒密度、一次枝梗粒数和一次枝梗数4个指标可作为评价盐碱土条件下粳稻穗部形态的重要指标。基于穗部性状的综合D值,筛选到辽粳1201、平粳8号、丰稻508、松820、宁恢1号5份耐盐碱种质,可作为复杂盐碱环境下水稻株型育种的重要材料。
土壤盐碱化是当前农业生产的主要限制因子之一,全球目前有超过4.12亿公顷的盐碱化农田,约占总耕地面积的20
穗部作为水稻产量形成的关键场所,其形态建成是理想株型育种的重要研究内容之一。盐碱胁迫对水稻穗部形态有较大影响,严重降低水稻穗粒数、千粒重和结实率,导致水稻产量下
在自然界中,土壤的盐化和碱化往往相伴而
虽然对于盐碱逆境下水稻穗部性状的变化规律已经有了一些研究报道,但盐碱类型相对单一,不能全面解析不同类型盐碱土壤对水稻穗部性状的差异影响。本研究以164份粳稻种质资源为试验材料,于大田种植,以正常稻田土为对照(CK),采用盐胁迫为主和碱胁迫为主的两种不同类型盐碱土分别进行盐碱胁迫。通过相关性分析、主成分分析、隶属函数和线性回归等多元统计学方法,对不同盐碱条件下粳稻种质穗部相关性状进行综合评价,以期筛选出不同盐碱胁迫下影响穗部形态建成的关键指标以及穗部形态优异的种质,解析不同盐碱胁迫对水稻穗部形态建成影响的差异,为培育耐盐碱高产水稻品种提供理论依据。
以本实验室收集的164份粳稻种质资源为参试材料(
编号 No. | 名称 Name | 来源 Origin | 编号 No. | 名称 Name | 来源 Origin | 编号 No. | 名称 Name | 来源 Origin | 编号 No. | 名称 Name | 来源 Origin |
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1 | 毛毛糯 | 中国宁夏 | 33 | 宁资69 | 中国宁夏 | 65 | 长白26 | 中国吉林 | 97 | 粮粳15 | 中国新疆 |
2 | 小糯稻 | 中国宁夏 | 34 | 宁大15152 | 中国宁夏 | 66 | 龙粳25 | 中国黑龙江 | 98 | 苏选2 | 中国新疆 |
3 | 黑兰稻 | 中国宁夏 | 35 | 宁粳51号 | 中国宁夏 | 67 | 松820 | 中国黑龙江 | 99 | 丰稻508 | 中国新疆 |
4 | 杨和白皮稻 | 中国宁夏 | 36 | 花127 | 中国宁夏 | 68 | 龙粳30 | 中国黑龙江 | 100 | 367-4 | 中国山西 |
5 | 叶盛白皮大稻 | 中国宁夏 | 37 | 兴粳2号 | 中国辽宁 | 69 | 垦稻12 | 中国吉林 | 101 | 159-1 | 中国山西 |
6 | 大白芒稻 | 中国宁夏 | 38 | 石胜 | 日本 | 70 | 长粒-1 | 中国吉林 | 102 | H80-135 | 中国山西 |
7 | 小红板稻 | 中国宁夏 | 39 | 花系N9 | 中国北京 | 71 | Muthhomate | 日本 | 103 | TOPOLea 58-76 | 中国山西 |
8 | 小琥板稻 | 中国宁夏 | 40 | 铁粳2号 | 中国辽宁 | 72 | Titonio | 日本 | 104 | 安粳698 | 中国贵州 |
9 | 有芒小琥板稻 | 中国宁夏 | 41 | 早浊 | 日本 | 73 | 秋田小町 | 日本 | 105 | 六粳2号 | 中国贵州 |
10 | 小白板稻 | 中国宁夏 | 42 | 矮脚早 | 中国云南 | 74 | 神禾糯 | 中国山东 | 106 | 毕粳38号 | 中国贵州 |
11 | 有芒大琥板稻 | 中国宁夏 | 43 | 呈贡旱谷 | 中国云南 | 75 | 京糯3号 | 中国北京 | 107 | 毕粳41号 | 中国贵州 |
12 | 宁资629 | 中国宁夏 | 44 | 惠糯 | 日本 | 76 | 辽原所12号 | 中国辽宁 | 108 | 毕粳45号 | 中国贵州 |
13 | 大琥板稻 | 中国宁夏 | 45 | 宁恢1号 | 中国江苏 | 77 | 吉大6号 | 中国吉林 | 109 | 花东稻 | 韩国 |
14 | 宁粳7号 | 中国宁夏 | 46 | 开系7号 | 中国辽宁 | 78 | 长元26 | 中国北京 | 110 | 仁月稻 | 韩国 |
15 | 宁粳14号 | 中国宁夏 | 47 | 辽开79 | 中国辽宁 | 79 | 秋光 | 日本 | 111 | 奥羽394 | 日本 |
16 | 宁粳15号 | 中国宁夏 | 48 | ^4154-4 | 中国江苏 | 80 | 矮化七五二 | 中国云南 | 112 | 里歌 | 日本 |
17 | 宁粳27号 | 中国宁夏 | 49 | 有芒早沙粳 | 中国江苏 | 81 | 大黑 | 日本 | 113 | 舞姬 | 日本 |
18 | 宁粳32号 | 中国宁夏 | 50 | Hitomehore | 日本 | 82 | 香粳2号 | 中国浙江 | 114 | 晋09121 | 中国山西 |
19 | 宁粳36号 | 中国宁夏 | 51 | 沈农1033 | 中国辽宁 | 83 | 新稻10号 | 中国新疆 | 115 | 垦选902 | 中国黑龙江 |
20 | 宁粳37号 | 中国宁夏 | 52 | 尤福 | 中国江苏 | 84 | 阿稻29 | 中国新疆 | 116 | 黄叶彩稻 | 中国北京 |
21 | 宁粳41号 | 中国宁夏 | 53 | 新竹8号 | 中国台湾 | 85 | 沈农2号 | 中国辽宁 | 117 | 田丰807 | 中国辽宁 |
22 | 宁粳43号 | 中国宁夏 | 54 | 汤K | 日本 | 86 | 沈农1304 | 中国辽宁 | 118 | 吉玉粳 | 中国吉林 |
23 | 宁粳44号 | 中国宁夏 | 55 | 抚105 | 中国辽宁 | 87 | 龙粳22 | 中国黑龙江 | 119 | 雄基3号 | 朝鲜 |
24 | 宁糯5号 | 中国宁夏 | 56 | 云村稻 | 朝鲜 | 88 | 黑交06.213 | 中国黑龙江 | 120 | 镜城8号 | 朝鲜 |
25 | 农科843 | 中国宁夏 | 57 | 丰光 | 日本 | 89 | 新稻36号 | 中国新疆 | 121 | 胡依姬 | 日本 |
26 | 花育2号 | 中国宁夏 | 58 | 降糖稻 | 中国吉林 | 90 | 龙粳香1号 | 中国黑龙江 | 122 | 新稻32 | 中国新疆 |
27 | 花119 | 中国宁夏 | 59 | 标记稻 | 中国吉林 | 91 | 龙粳14 | 中国黑龙江 | 123 | 出羽餐 | 日本 |
28 | 京宁2号 | 中国宁夏 | 60 | 绿米 | 中国吉林 | 92 | 五优稻1号 | 中国黑龙江 | 124 | 美山锦 | 日本 |
29 | 黑香米 | 中国宁夏 | 61 | 大粒糯 | 中国吉林 | 93 | 粮黑2号 | 中国新疆 | 125 | 伊粳13号 | 中国新疆 |
30 | 优引3号 | 中国宁夏 | 62 | 长白9号 | 中国吉林 | 94 | 粮香5号 | 中国新疆 | 126 | 上南旱稻 | 韩国 |
31 | 节17 | 中国宁夏 | 63 | 通粘1号 | 中国吉林 | 95 | 伊粳12 号 | 中国新疆 | 127 | 隆优649 | 中国天津 |
32 | 花124 | 中国宁夏 | 64 | 九稻72 | 中国吉林 | 96 | 阿稻28 | 中国新疆 | 128 | 中科长6号 | 中国北京 |
129 | 吉农大398 | 中国吉林 | 138 | 松峰899 | 中国吉林 | 147 | Galhardo | 葡萄牙 | 156 | Bertone | 葡萄牙 |
130 | 阿新6 | 中国新疆 | 139 | 绿达9320 | 中国吉林 | 148 | Banat 725 | 澳大利亚 | 157 | 湟罗 | 俄罗斯 |
131 | 松辽1508 | 中国吉林 | 140 | 中亚粳稻 | 中国吉林 | 149 | 东北小粒种 | 中国黑龙江 | 158 | Gostima | 阿尔巴尼亚 |
132 | 中科8043 | 中国北京 | 141 | 延粳28 | 中国吉林 | 150 | Banat 2951 | 澳大利亚 | 159 | 越光 | 日本 |
133 | 铁10A7 | 中国辽宁 | 142 | 庆林518 | 中国吉林 | 151 | Cigalon | 法国 | 160 | 京香2号 | 中国北京 |
134 | 辽粳1201 | 中国辽宁 | 143 | 通禾899 | 中国吉林 | 152 | Agostono | 意大利 | 161 | 幸实 | 日本 |
135 | 珍珠稻 | 中国吉林 | 144 | 法国稻 | 法国 | 153 | 嘉南8号 | 中国台湾 | 162 | 咸南22号 | 韩国 |
136 | 平粳8号 | 中国吉林 | 145 | 日本晴 | 日本 | 154 | 加合1号 | 中国浙江 | 163 | Hrborio Cyauco | 南斯拉夫 |
137 | 松粳3号 | 中国黑龙江 | 146 | 千重浪 | 日本 | 155 | 漾濞光壳陆稻 | 中国云南 | 164 | 山福利亚 | 几内亚 |
试验于2022年在中国宁夏回族自治区进行。正常试验田(CK)在永宁县西河村宁夏大学教学实验农场(106.23°E,38.23°N),盐碱试验田共设2个处理,其中处理Ⅰ(盐胁迫)在平罗县前进农场八队(106.30°E,38.85°N),处理Ⅱ(碱胁迫)在平罗县交济村(106.55°E,38.83°N)。3个试验点的土壤化学性质见
处理Treatment | 全盐含量(g/kg) Total salt content | 碱化度(%) Alkalinity | SO (mg/kg) | C (mg/kg) | (mg/kg) | N (mg/kg) | C (mg/kg) | M (mg/kg) | HCO (mg/kg) |
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对照 CK | 0.7 | 4.3 | 131.3 | 75.7 | 77.2 | 284.5 | 81.2 | 78.6 | 32.1 |
处理Ⅰ Treatment Ⅰ | 7.3 | 37.7 | 2230.2 | 730.8 | 123.1 | 2774.7 | 264.7 | 540.5 | 274.9 |
处理Ⅱ Treatment Ⅱ | 5.0 | 56.2 | 1327.0 | 529.8 | 113.0 | 1892.2 | 424.4 | 380.6 | 455.4 |
采用对角线取样法,分别于水稻插秧缓苗期、分蘖期、拔节孕穗期、抽穗扬花期、灌浆期利用土壤电导仪(Field Scout 2265FS,美国Spectrum公司)和pH Meter(IQ150,美国Spectrum公司)测量稻田水和8~10 cm土壤的电导率(EC,electrical conductivity)和pH值,在每个处理的3次重复中每生育时期每条对角线等距选取25个样点,共取50个样点,取平均值。
在水稻5个生育时期分别测定不同处理条件下稻田水和稻田土的电导率(EC)、pH值(

图1 不同盐碱条件下稻田水及稻田土的电导率和pH值
Fig. 1 EC and pH of water and soil under different saline-alkali conditions
不同小写字母表示差异显著性(P<0.05);下同
Different lowercase letters indicate significant difference (P<0.05); The same as below
分析不同处理下164份粳稻种质的11个穗部性状表现(

图2 不同盐碱条件下粳稻种质穗部性状差异显著性分析
Fig. 2 Significance analysis of panicle traits of japonica rice germplasm under different saline-alkali conditions
SL: Spike length; GNP: Grain number per panicle; PBGD: Primary branch grain density; SBGD: Secondary branch grain density; GD: Grain density; GNPB: Grain number of primary branch; PBN: Primary branch number; GNSB: Grain number of secondary branch; SBN: Secondary branch number; TGW: Thousand grain weight; SSR: Seed setting rate; The same as below
粳稻种质穗部性状相关性分析结果表明(

图3 不同盐碱条件下粳稻种质穗部性状相关性分析
Fig. 3 Correlation analysis of evaluation indexes of panicle traits of japonica rice germplasm under different saline-alkali conditions
*表示显著相关(P<0.05);**表示极显著相关(P<0.01);***表示极显著相关(P<0.001);横纵坐标数字代表各穗部性状分布范围;Corr为综合各处理条件下穗部性状之间的相关性
* represent a significant correlation (P<0.05); ** represent a significant correlation (P<0.01); *** represent a significant correlation (P<0.001); The horizontal and vertical coordinate numbers represent the distribution range of each panicle trait; Corr is the correlation between panicle traits under comprehensive treatment conditions
对164份粳稻种质11个穗部相关性状进行主成分分析(
性状 Traits | 对照 CK | 处理Ⅰ Treatment Ⅰ | 处理Ⅱ Treatment Ⅱ | ||||||
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PC1 | PC2 | PC3 | PC1 | PC2 | PC3 | PC1 | PC2 | PC3 | |
穗长 SL | 0.140 | -0.830 | 0.188 | 0.461 | -0.745 | -0.104 | 0.434 | -0.716 | -0.048 |
每穗粒数 GNP | 0.954 | -0.266 | 0.033 | 0.984 | -0.143 | 0.074 | 0.985 | -0.149 | 0.012 |
一次枝梗着粒密度 PBGD | 0.163 | 0.949 | 0.089 | 0.026 | 0.961 | 0.057 | 0.229 | 0.923 | 0.080 |
二次枝梗着粒密度 SBGD | 0.462 | 0.687 | 0.008 | 0.309 | 0.751 | 0.371 | 0.426 | 0.736 | 0.224 |
穗着粒密度 GD | 0.906 | 0.203 | -0.058 | 0.921 | 0.225 | 0.141 | 0.924 | 0.209 | 0.053 |
一次枝梗粒数 GNPB | 0.781 | 0.177 | 0.271 | 0.892 | 0.206 | -0.064 | 0.888 | 0.107 | -0.034 |
一次枝梗数 PBN | 0.840 | 0.049 | 0.110 | 0.909 | 0.160 | -0.102 | 0.910 | 0.065 | -0.070 |
二次枝梗粒数 GNSB | 0.859 | -0.386 | -0.061 | 0.895 | -0.314 | 0.140 | 0.885 | -0.291 | 0.040 |
二次枝梗数 SBN | 0.907 | -0.324 | -0.068 | 0.930 | -0.247 | 0.106 | 0.911 | -0.244 | 0.017 |
千粒重 TGW | -0.384 | -0.438 | 0.482 | -0.340 | -0.571 | 0.529 | -0.167 | -0.384 | 0.758 |
结实率 SSR | -0.033 | 0.229 | 0.865 | -0.188 | -0.035 | 0.881 | 0.019 | 0.036 | 0.891 |
特征值 Eigenvalue | 5.016 | 2.707 | 1.122 | 5.564 | 2.667 | 1.278 | 5.506 | 2.281 | 1.437 |
贡献率(%)Contribution ratio | 45.596 | 24.611 | 10.204 | 50.581 | 24.245 | 11.615 | 50.057 | 20.736 | 13.067 |
累计贡献率(%)Cumulative contribution rate | 45.596 | 70.208 | 80.412 | 50.581 | 74.826 | 86.441 | 50.057 | 70.793 | 83.861 |
PC:主成分
PC: Principal component
为评价164份粳稻种质资源在不同盐碱条件下穗部形态建成的优劣,分别计算不同处理条件下穗部相关性状3个主成分的隶属函数值、权重和综合评价值(D),并依据D值进行排名。结果显示(
编号 No. | 名称 Name | D(CK) 值 D(CK) value | D(CK) 排名 D(CK) ranking | D(I) 值 D(I) value | D(I) 排名 D(I) ranking | D(II) 值 D(II) value | D(II) 排名 D(II) ranking | 编号 No. | 名称 Name | D(CK) 值 D(CK) value | D(CK) 排名 D(CK) ranking | D(I) 值 D(I) value | D(I) 排名 D(I) ranking | D(II) 值 D(II) value | D(II) 排名 D(II) ranking |
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1 | 毛毛糯 | 0.443 | 96 | 0.450 | 103 | 0.423 | 132 | 7 | 小红板稻 | 0.273 | 151 | 0.243 | 153 | 0.233 | 158 |
2 | 小糯稻 | 0.331 | 140 | 0.250 | 152 | 0.282 | 155 | 8 | 小琥板稻 | 0.245 | 156 | 0.177 | 160 | 0.265 | 156 |
3 | 黑兰稻 | 0.278 | 149 | 0.284 | 148 | 0.217 | 159 | 9 | 有芒小琥板稻 | 0.202 | 164 | 0.092 | 164 | 0.202 | 163 |
4 | 杨和白皮稻 | 0.211 | 162 | 0.179 | 159 | 0.216 | 160 | 10 | 小白板稻 | 0.315 | 143 | 0.230 | 154 | 0.318 | 152 |
5 | 叶盛白皮大稻 | 0.246 | 155 | 0.169 | 161 | 0.199 | 164 | 11 | 有芒大琥板稻 | 0.240 | 157 | 0.140 | 163 | 0.211 | 162 |
6 | 大白芒稻 | 0.275 | 150 | 0.190 | 158 | 0.216 | 161 | 12 | 宁资629 | 0.579 | 31 | 0.576 | 48 | 0.582 | 45 |
13 | 大琥板稻 | 0.235 | 159 | 0.143 | 162 | 0.239 | 157 | 51 | 沈农1033 | 0.543 | 41 | 0.547 | 56 | 0.560 | 57 |
14 | 宁粳7号 | 0.403 | 121 | 0.390 | 129 | 0.483 | 99 | 52 | 尤福 | 0.369 | 133 | 0.439 | 110 | 0.461 | 110 |
15 | 宁粳14号 | 0.492 | 71 | 0.511 | 73 | 0.524 | 75 | 53 | 新竹8号 | 0.425 | 108 | 0.426 | 117 | 0.455 | 115 |
16 | 宁粳15号 | 0.599 | 26 | 0.595 | 39 | 0.588 | 42 | 54 | 汤K | 0.673 | 7 | 0.643 | 20 | 0.578 | 47 |
17 | 宁粳27号 | 0.513 | 61 | 0.505 | 74 | 0.545 | 62 | 55 | 抚105 | 0.336 | 139 | 0.379 | 134 | 0.440 | 125 |
18 | 宁粳32号 | 0.491 | 72 | 0.489 | 80 | 0.514 | 83 | 56 | 云村稻 | 0.421 | 112 | 0.343 | 140 | 0.393 | 143 |
19 | 宁粳36号 | 0.525 | 57 | 0.572 | 52 | 0.626 | 28 | 57 | 丰光 | 0.360 | 135 | 0.205 | 157 | 0.373 | 149 |
20 | 宁粳37号 | 0.515 | 59 | 0.582 | 43 | 0.626 | 29 | 58 | 降糖稻 | 0.439 | 102 | 0.470 | 91 | 0.467 | 108 |
21 | 宁粳41号 | 0.493 | 70 | 0.430 | 115 | 0.456 | 114 | 59 | 标记稻 | 0.500 | 66 | 0.481 | 84 | 0.526 | 73 |
22 | 宁粳43号 | 0.530 | 52 | 0.602 | 34 | 0.597 | 38 | 60 | 绿米 | 0.477 | 77 | 0.538 | 61 | 0.543 | 63 |
23 | 宁粳44号 | 0.526 | 56 | 0.505 | 75 | 0.537 | 67 | 61 | 大粒糯 | 0.381 | 129 | 0.394 | 127 | 0.393 | 144 |
24 | 宁糯5号 | 0.614 | 20 | 0.603 | 33 | 0.619 | 30 | 62 | 长白9号 | 0.462 | 89 | 0.459 | 96 | 0.408 | 136 |
25 | 农科843 | 0.330 | 141 | 0.347 | 139 | 0.403 | 140 | 63 | 通粘1号 | 0.419 | 113 | 0.516 | 70 | 0.517 | 80 |
26 | 花育2号 | 0.553 | 39 | 0.601 | 35 | 0.630 | 26 | 64 | 九稻72 | 0.537 | 46 | 0.539 | 60 | 0.523 | 76 |
27 | 花119 | 0.539 | 44 | 0.572 | 51 | 0.569 | 54 | 65 | 长白26 | 0.668 | 8 | 0.620 | 27 | 0.613 | 32 |
28 | 京宁2号 | 0.388 | 127 | 0.458 | 97 | 0.486 | 98 | 66 | 龙粳25 | 0.580 | 30 | 0.479 | 88 | 0.515 | 82 |
29 | 黑香米 | 0.532 | 51 | 0.651 | 17 | 0.496 | 93 | 67 | 松820 | 0.629 | 17 | 0.724 | 5 | 0.728 | 7 |
30 | 优引3号 | 0.442 | 97 | 0.439 | 109 | 0.474 | 104 | 68 | 龙粳30 | 0.395 | 124 | 0.398 | 125 | 0.489 | 97 |
31 | 节17 | 0.607 | 22 | 0.685 | 10 | 0.652 | 19 | 69 | 垦稻12 | 0.252 | 153 | 0.288 | 147 | 0.332 | 151 |
32 | 花124 | 0.493 | 69 | 0.566 | 53 | 0.520 | 77 | 70 | 长粒-1 | 0.552 | 40 | 0.499 | 77 | 0.613 | 33 |
33 | 宁资69 | 0.532 | 50 | 0.589 | 42 | 0.519 | 78 | 71 | Muthhomate | 0.466 | 87 | 0.460 | 95 | 0.529 | 70 |
34 | 宁大15152 | 0.441 | 100 | 0.466 | 93 | 0.481 | 101 | 72 | Titonio | 0.533 | 49 | 0.433 | 113 | 0.605 | 35 |
35 | 宁粳51号 | 0.556 | 38 | 0.575 | 49 | 0.540 | 64 | 73 | 秋田小町 | 0.480 | 75 | 0.481 | 85 | 0.575 | 51 |
36 | 花127 | 0.466 | 88 | 0.497 | 78 | 0.415 | 134 | 74 | 神禾糯 | 0.454 | 92 | 0.470 | 92 | 0.528 | 72 |
37 | 兴粳2号 | 0.458 | 91 | 0.383 | 132 | 0.529 | 69 | 75 | 京糯3号 | 0.599 | 27 | 0.501 | 76 | 0.738 | 4 |
38 | 石胜 | 0.470 | 84 | 0.414 | 121 | 0.426 | 129 | 76 | 辽原所12号 | 0.453 | 93 | 0.476 | 90 | 0.529 | 71 |
39 | 花系N9 | 0.529 | 54 | 0.579 | 45 | 0.557 | 58 | 77 | 吉大6号 | 0.494 | 68 | 0.578 | 47 | 0.790 | 2 |
40 | 铁粳2号 | 0.431 | 105 | 0.412 | 122 | 0.446 | 121 | 78 | 长元26 | 0.425 | 107 | 0.336 | 143 | 0.461 | 109 |
41 | 早浊 | 0.213 | 161 | 0.337 | 142 | 0.423 | 131 | 79 | 秋光 | 0.471 | 83 | 0.456 | 99 | 0.537 | 66 |
42 | 矮脚早 | 0.262 | 152 | 0.381 | 133 | 0.449 | 120 | 80 | 矮化七五二 | 0.558 | 36 | 0.675 | 12 | 0.687 | 11 |
43 | 呈贡旱谷 | 0.217 | 160 | 0.210 | 155 | 0.299 | 154 | 81 | 大黑 | 0.602 | 25 | 0.448 | 105 | 0.445 | 122 |
44 | 惠糯 | 0.474 | 79 | 0.457 | 98 | 0.494 | 96 | 82 | 香粳2号 | 0.472 | 82 | 0.444 | 107 | 0.516 | 81 |
45 | 宁恢1号 | 0.561 | 35 | 0.704 | 8 | 0.805 | 1 | 83 | 新稻10号 | 0.284 | 148 | 0.331 | 145 | 0.389 | 145 |
46 | 开系7号 | 0.410 | 118 | 0.496 | 79 | 0.569 | 53 | 84 | 阿稻29 | 0.704 | 5 | 0.546 | 58 | 0.575 | 52 |
47 | 辽开79 | 0.468 | 86 | 0.427 | 116 | 0.500 | 88 | 85 | 沈农2号 | 0.604 | 24 | 0.635 | 23 | 0.538 | 65 |
48 | ^4154-4 | 0.612 | 21 | 0.609 | 30 | 0.635 | 24 | 86 | 沈农1304 | 0.645 | 10 | 0.597 | 38 | 0.733 | 6 |
49 | 有芒早沙粳 | 0.440 | 101 | 0.431 | 114 | 0.459 | 112 | 87 | 龙粳22 | 0.425 | 106 | 0.640 | 21 | 0.681 | 12 |
50 | Hitomehore | 0.340 | 138 | 0.408 | 123 | 0.407 | 138 | 88 | 黑交06.213 | 0.285 | 147 | 0.334 | 144 | 0.427 | 128 |
89 | 新稻36号 | 0.645 | 11 | 0.662 | 15 | 0.633 | 25 | 127 | 隆优649 | 0.570 | 34 | 0.480 | 86 | 0.518 | 79 |
90 | 龙粳香1号 | 0.252 | 154 | 0.361 | 137 | 0.404 | 139 | 128 | 中科长6号 | 0.624 | 18 | 0.636 | 22 | 0.595 | 40 |
91 | 龙粳14 | 0.289 | 145 | 0.350 | 138 | 0.411 | 135 | 129 | 吉农大398 | 0.596 | 28 | 0.632 | 25 | 0.614 | 31 |
92 | 五优稻1号 | 0.537 | 47 | 0.516 | 69 | 0.525 | 74 | 130 | 阿新6 | 0.370 | 132 | 0.454 | 100 | 0.511 | 86 |
93 | 粮黑2号 | 0.285 | 146 | 0.383 | 131 | 0.407 | 137 | 131 | 松辽1508 | 0.476 | 78 | 0.528 | 65 | 0.549 | 60 |
94 | 粮香5号 | 0.435 | 103 | 0.450 | 104 | 0.498 | 92 | 132 | 中科8043 | 0.494 | 67 | 0.434 | 112 | 0.469 | 106 |
95 | 伊粳12号 | 0.458 | 90 | 0.446 | 106 | 0.498 | 91 | 133 | 铁10A7 | 0.615 | 19 | 0.649 | 18 | 0.577 | 49 |
96 | 阿稻28 | 0.644 | 13 | 0.697 | 9 | 0.676 | 15 | 134 | 辽粳1201 | 0.709 | 3 | 0.757 | 1 | 0.733 | 5 |
97 | 粮粳15 | 0.536 | 48 | 0.548 | 55 | 0.531 | 68 | 135 | 珍珠稻 | 0.690 | 6 | 0.616 | 29 | 0.666 | 17 |
98 | 苏选2 | 0.607 | 23 | 0.625 | 26 | 0.689 | 10 | 136 | 平粳8号 | 0.641 | 14 | 0.726 | 4 | 0.738 | 3 |
99 | 丰稻508 | 0.630 | 16 | 0.733 | 2 | 0.720 | 9 | 137 | 松粳3号 | 0.704 | 4 | 0.592 | 40 | 0.629 | 27 |
100 | 367-4 | 0.472 | 81 | 0.397 | 126 | 0.468 | 107 | 138 | 松峰899 | 0.710 | 2 | 0.729 | 3 | 0.645 | 22 |
101 | 159-1 | 0.400 | 123 | 0.436 | 111 | 0.429 | 127 | 139 | 绿达9320 | 0.393 | 126 | 0.375 | 136 | 0.474 | 103 |
102 | H80-135 | 0.376 | 131 | 0.461 | 94 | 0.424 | 130 | 140 | 中亚粳稻 | 0.578 | 32 | 0.574 | 50 | 0.586 | 43 |
103 | TOPOLea58-76 | 0.298 | 144 | 0.339 | 141 | 0.382 | 146 | 141 | 延粳28 | 0.441 | 99 | 0.453 | 101 | 0.498 | 90 |
104 | 安粳698 | 0.557 | 37 | 0.633 | 24 | 0.606 | 34 | 142 | 庆林518 | 0.510 | 62 | 0.591 | 41 | 0.585 | 44 |
105 | 六粳2号 | 0.408 | 120 | 0.524 | 67 | 0.496 | 94 | 143 | 通禾899 | 0.667 | 9 | 0.652 | 16 | 0.553 | 59 |
106 | 毕粳38号 | 0.378 | 130 | 0.422 | 118 | 0.438 | 126 | 144 | 法国稻 | 0.382 | 128 | 0.514 | 72 | 0.460 | 111 |
107 | 毕粳41号 | 0.506 | 63 | 0.598 | 37 | 0.602 | 36 | 145 | 日本晴 | 0.408 | 119 | 0.439 | 108 | 0.417 | 133 |
108 | 毕粳45号 | 0.468 | 85 | 0.580 | 44 | 0.575 | 50 | 146 | 千重浪 | 0.580 | 29 | 0.668 | 14 | 0.722 | 8 |
109 | 花东稻 | 0.417 | 115 | 0.479 | 87 | 0.562 | 56 | 147 | Galhardo | 0.421 | 111 | 0.609 | 31 | 0.596 | 39 |
110 | 仁月稻 | 0.442 | 98 | 0.452 | 102 | 0.494 | 95 | 148 | Banat725 | 0.539 | 45 | 0.537 | 62 | 0.402 | 141 |
111 | 奥羽394 | 0.516 | 58 | 0.668 | 13 | 0.681 | 13 | 149 | 东北小粒种 | 0.542 | 43 | 0.550 | 54 | 0.481 | 100 |
112 | 里歌 | 0.424 | 110 | 0.530 | 63 | 0.581 | 46 | 150 | Banat2951 | 0.527 | 55 | 0.679 | 11 | 0.678 | 14 |
113 | 舞姬 | 0.431 | 104 | 0.526 | 66 | 0.564 | 55 | 151 | Cigalon | 0.417 | 116 | 0.529 | 64 | 0.501 | 87 |
114 | 晋09121 | 0.543 | 42 | 0.619 | 28 | 0.546 | 61 | 152 | Agostono | 0.445 | 95 | 0.482 | 83 | 0.444 | 123 |
115 | 垦选902 | 0.366 | 134 | 0.418 | 119 | 0.453 | 118 | 153 | 嘉南8号 | 0.446 | 94 | 0.485 | 82 | 0.457 | 113 |
116 | 黄叶彩稻 | 0.484 | 74 | 0.514 | 71 | 0.598 | 37 | 154 | 加合1号 | 0.514 | 60 | 0.599 | 36 | 0.674 | 16 |
117 | 田丰807 | 0.645 | 12 | 0.711 | 7 | 0.648 | 21 | 155 | 漾濞光壳陆稻 | 0.328 | 142 | 0.383 | 130 | 0.454 | 116 |
118 | 吉玉粳 | 0.713 | 1 | 0.648 | 19 | 0.651 | 20 | 156 | Bertone | 0.504 | 65 | 0.518 | 68 | 0.664 | 18 |
119 | 雄基3号 | 0.417 | 114 | 0.485 | 81 | 0.450 | 119 | 157 | 湟罗 | 0.237 | 158 | 0.258 | 150 | 0.341 | 150 |
120 | 镜城8号 | 0.355 | 137 | 0.273 | 149 | 0.373 | 148 | 158 | Gostima | 0.395 | 125 | 0.257 | 151 | 0.379 | 147 |
121 | 胡依姬 | 0.479 | 76 | 0.541 | 59 | 0.512 | 85 | 159 | 越光 | 0.487 | 73 | 0.392 | 128 | 0.498 | 89 |
122 | 新稻 32 | 0.506 | 64 | 0.478 | 89 | 0.441 | 124 | 160 | 京香2号 | 0.356 | 136 | 0.310 | 146 | 0.470 | 105 |
123 | 出羽餐 | 0.424 | 109 | 0.400 | 124 | 0.402 | 142 | 161 | 幸实 | 0.412 | 117 | 0.379 | 135 | 0.454 | 117 |
124 | 美山锦 | 0.640 | 15 | 0.712 | 6 | 0.645 | 23 | 162 | 咸南 22 号 | 0.402 | 122 | 0.417 | 120 | 0.479 | 102 |
125 | 伊粳13号 | 0.573 | 33 | 0.608 | 32 | 0.577 | 48 | 163 | Hrborio Cyauco | 0.208 | 163 | 0.206 | 156 | 0.315 | 153 |
126 | 上南旱稻 | 0.530 | 53 | 0.547 | 57 | 0.513 | 84 | 164 | 山福利亚 | 0.474 | 80 | 0.578 | 46 | 0.591 | 41 |
基于11个穗部相关性状,分析其与综合评价D值之间的关系,构建线性回归方程,进一步明确在盐碱条件下影响水稻穗部形态建成的关键因素。结果显示,在两种盐碱条件下,每穗粒数、穗着粒密度、一次枝梗粒数、一次枝梗数、二次枝梗粒数和二次枝梗数与D值的相关性相较于CK呈增强的趋势(

图4 不同盐碱条件下11个穗部性状与综合性评价D值的线性回归分析
Fig. 4 Linear regression analysis between eleven panicle traits and D value of comprehensive evaluation under different saline-alkali conditions
结合种质资源穗部形态相关性状的综合评价结果,分别对筛选到的5个典型耐盐碱种质(辽粳1201、平粳8号、丰稻508、松820、宁恢1号)和盐碱敏感种质(杨和白皮稻、有芒小琥板稻、有芒大琥板稻、小琥板稻、大琥板稻)穗部特征进行分析(

图5 不同盐碱条件下典型耐(敏)盐碱粳稻种质穗部形态特征
Fig. 5 Panicle morphological characteristics of typical saline-alkali-tolerant and saline-alkali-sensitive japonica rice germplasm under different saline-alkali conditions
A:辽粳1201;B:平粳8号;C:丰稻508;D:松820;E:宁恢1号;F:杨和白皮稻;G:有芒小琥板稻;H:有芒大琥板稻;I:小琥板稻;J:大琥板稻。每张图从左到右依次为单穗、一次枝梗、二次枝梗
A: Liaogeng 1201; B: Pinggeng 8; C: Fengdao 508; D: Song 820; E: Ninghui 1; F: Yanghebaipidao; G: Youmangxiaohubandao; H: Youmangdahubandao; I: Xiaohubandao; J: Dahubandao; In each figure, from left to right are single panicle, primary branch and secondary branch, sequentially

图6 不同盐碱条件下典型耐(敏)盐碱粳稻种质相对穗部性状表现
Fig. 6 Relative panicle traits of typical saline-alkali-tolerant and saline-alkali-sensitive japonica rice germplasm under different saline-alkali conditions
RSL: Relative spike length; RGNP: Relative grain number per panicle; RPBGD: Relative primary branch grain density; RSBGD: Relative secondary branch grain density; RGD: Relative grain density; RGNPB: Relative grain number of primary branch; RPBN: Relative primary branch number; RGNSB: Relative grain number of secondary branch; RSBN: Relative secondary branch number; RTGW: Relative thousand grain weight; RSSR: Relative seed setting rate
依据11个穗部相关性状对综合评价D值进行通径分析,进一步解析穗部性状对D值的影响(
性状 Traits | 简单相关系数 CC | 直接通径系数 DPC | 间接通径系数 IPC | 合计Total | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
穗长SL | 每穗 粒数 GNP | 一次枝梗着粒密度PBGD | 二次枝梗着粒密度SBGD | 穗着粒密度GD | 一次枝梗粒数GNPB | 一次枝梗数PBN | 二次枝梗粒数GNSB | 二次枝梗数SBN | 千粒重TGW | 结实率SSR | ||||
SL(CK) | -0.268 | -0.113 | - | 0.063 | -0.151 | -0.078 | -0.049 | 0.034 | 0.034 | 0.055 | 0.026 | -0.018 | -0.007 | -0.091 |
GNP(CK) | 0.706 | 0.192 | -0.037 | - | -0.020 | 0.049 | 0.185 | 0.151 | 0.128 | 0.154 | 0.083 | 0.018 | -0.003 | 0.706 |
PBGD(CK) | 0.610 | 0.210 | 0.081 | -0.019 | - | 0.129 | 0.070 | 0.088 | 0.040 | -0.041 | -0.016 | 0.030 | 0.021 | 0.382 |
SBGD(CK) | 0.726 | 0.186 | 0.048 | 0.051 | 0.146 | - | 0.114 | 0.082 | 0.059 | 0.030 | 0.020 | 0.030 | 0.013 | 0.592 |
GD(CK) | 0.886 | 0.221 | 0.025 | 0.161 | 0.066 | 0.096 | - | 0.139 | 0.114 | 0.125 | 0.070 | 0.028 | 0.002 | 0.826 |
GNPB(CK) | 0.797 | 0.229 | -0.017 | 0.126 | 0.081 | 0.067 | 0.134 | - | 0.161 | 0.067 | 0.044 | 0.023 | 0.009 | 0.695 |
PBN(CK) | 0.772 | 0.175 | -0.022 | 0.140 | 0.048 | 0.063 | 0.144 | 0.210 | - | 0.086 | 0.054 | 0.023 | -0.007 | 0.738 |
GNSB(CK) | 0.554 | 0.160 | -0.039 | 0.184 | -0.054 | 0.035 | 0.173 | 0.096 | 0.094 | - | 0.083 | 0.013 | -0.007 | 0.579 |
SBN(CK) | 0.627 | 0.085 | -0.034 | 0.186 | -0.039 | 0.044 | 0.182 | 0.117 | 0.110 | 0.157 | - | 0.015 | -0.010 | 0.729 |
TGW(CK) | -0.484 | -0.078 | -0.027 | -0.044 | -0.081 | -0.072 | -0.080 | -0.068 | -0.051 | -0.026 | -0.016 | - | 0.014 | -0.450 |
SSR(CK) | 0.154 | 0.093 | 0.009 | -0.006 | 0.046 | 0.025 | 0.004 | 0.022 | -0.013 | -0.012 | -0.009 | -0.012 | - | 0.055 |
SL(I) | 0.135 | -0.049 | - | 0.155 | -0.098 | -0.059 | 0.026 | 0.044 | 0.062 | 0.116 | 0.070 | -0.015 | -0.002 | 0.299 |
GNP(I) | 0.864 | 0.290 | -0.026 | - | -0.016 | 0.034 | 0.192 | 0.102 | 0.143 | 0.197 | 0.128 | 0.018 | -0.003 | 0.770 |
PBGD(I) | 0.386 | 0.148 | 0.033 | -0.031 | - | 0.112 | 0.048 | 0.033 | 0.034 | -0.061 | -0.030 | 0.039 | 0.000 | 0.177 |
SBGD(I) | 0.589 | 0.156 | 0.018 | 0.063 | 0.106 | - | 0.099 | 0.042 | 0.054 | 0.025 | 0.022 | 0.026 | 0.003 | 0.458 |
GD(I) | 0.952 | 0.215 | -0.006 | 0.259 | 0.033 | 0.072 | - | 0.099 | 0.139 | 0.169 | 0.113 | 0.029 | -0.002 | 0.905 |
GNPB(I) | 0.898 | 0.123 | -0.017 | 0.240 | 0.040 | 0.053 | 0.173 | - | 0.165 | 0.128 | 0.090 | 0.034 | -0.004 | 0.902 |
PBN(I) | 0.894 | 0.170 | -0.018 | 0.245 | 0.030 | 0.049 | 0.175 | 0.119 | - | 0.136 | 0.095 | 0.033 | -0.005 | 0.859 |
GNSB(I) | 0.723 | 0.207 | -0.027 | 0.276 | -0.044 | 0.019 | 0.176 | 0.076 | 0.112 | - | 0.130 | 0.007 | -0.002 | 0.722 |
SBN(I) | 0.778 | 0.132 | -0.026 | 0.280 | -0.034 | 0.026 | 0.184 | 0.084 | 0.123 | 0.204 | - | 0.011 | -0.003 | 0.849 |
TGW(I) | -0.472 | -0.084 | -0.008 | -0.063 | -0.069 | -0.047 | -0.075 | -0.050 | -0.067 | -0.017 | -0.018 | - | 0.009 | -0.405 |
SSR(I) | -0.109 | 0.024 | 0.004 | -0.035 | 0.001 | 0.022 | -0.020 | -0.020 | -0.038 | -0.017 | -0.016 | -0.031 | - | -0.150 |
SL(II) | 0.153 | -0.054 | - | 0.144 | -0.086 | -0.043 | 0.018 | 0.107 | 0.068 | 0.092 | 0.054 | -0.001 | -0.001 | 0.352 |
GNP(II) | 0.872 | 0.281 | -0.028 | - | 0.016 | 0.056 | 0.184 | 0.208 | 0.144 | 0.178 | 0.112 | 0.001 | 0.002 | 0.872 |
PBGD(II) | 0.534 | 0.173 | 0.027 | 0.025 | - | 0.137 | 0.078 | 0.086 | 0.046 | -0.017 | -0.005 | 0.003 | 0.007 | 0.386 |
SBGD(II) | 0.663 | 0.182 | 0.013 | 0.086 | 0.130 | - | 0.100 | 0.097 | 0.063 | 0.037 | 0.027 | 0.002 | 0.013 | 0.567 |
GD(II) | 0.943 | 0.206 | -0.005 | 0.250 | 0.065 | 0.088 | - | 0.192 | 0.135 | 0.155 | 0.100 | 0.002 | 0.004 | 0.988 |
GNPB(II) | 0.868 | 0.247 | -0.023 | 0.237 | 0.060 | 0.072 | 0.160 | - | 0.160 | 0.114 | 0.076 | 0.002 | 0.001 | 0.858 |
PBN(II) | 0.870 | 0.167 | -0.022 | 0.242 | 0.048 | 0.068 | 0.167 | 0.236 | - | 0.125 | 0.083 | 0.002 | -0.004 | 0.945 |
GNSB(II) | 0.730 | 0.190 | -0.026 | 0.263 | -0.016 | 0.036 | 0.169 | 0.148 | 0.110 | - | 0.117 | 0.000 | 0.002 | 0.803 |
SBN(II) | 0.768 | 0.118 | -0.025 | 0.267 | -0.007 | 0.041 | 0.175 | 0.159 | 0.118 | 0.188 | - | 0.001 | 0.000 | 0.917 |
TGW(II) | -0.190 | -0.011 | -0.006 | -0.029 | -0.051 | -0.031 | -0.036 | -0.044 | -0.029 | -0.007 | -0.007 | - | 0.034 | -0.208 |
SSR(II) | 0.131 | 0.076 | 0.001 | 0.007 | 0.016 | 0.032 | 0.011 | 0.002 | -0.008 | 0.006 | 0.000 | -0.005 | - | 0.062 |
-为直接通径系数
- is DPC; CC: Correlation coefficient; DPC: Direct path coefficient; IPC: Indirect path coefficient (Direct path coefficient×correlation coefficient)
稻穗为高度分枝的圆锥花序。在发育过程中,一次枝梗首先生长,并在其基础上形成二次枝梗或侧生小穗。当一、二次枝梗上的终端小穗形成确定的数目时,稻穗即为发育成
在自然界中土壤的盐化和碱化往往相伴而生,一般表现为EC较高、pH值较低的盐土类型(如滨海盐土)或EC较低、pH值很高的碱土类型(如苏打盐碱土)。众多研究结果表明,盐碱胁迫对水稻穗部相关性状均有一定程度的影响,且盐碱土壤类型对水稻种质穗部性状的影响存在着不同程度的差异。Rao
发掘、创新与利用穗部形态优良的耐盐碱水稻种质,是水稻耐盐碱育种及遗传研究的重要基
耐盐碱种质筛选和新品种选育是盐碱地治理与开发的一个重要途径,相较于盐碱敏感种质在盐碱地区种植耐盐碱优良种质可以将产量提高30%甚至更
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