贵州粳稻育种产量相关性状基因型与环境效应研究

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1、贵州粳稻育种产量相关性状基因型与环境效应研究余本勋，田孟祥，何友勋，张时龙，卢运，叶永印（贵州省毕节市农业科学研究所，贵州毕节５５１７００）　　贵州粳稻育种产量相关性状基因型与环境效应研究余本勋，田孟祥，何友勋，张时龙，卢运，叶永印（贵州省毕节市农业科学研究所，贵州毕节５５１７００）摘要：应用ＡＭＭＩ模型对２００２－２０１１年贵州省粳稻区域试验品种（组合）产量相关性状基因型与环境互作效应进行分析。结果表明，基因型、环境、基因型与环境互作对考察的７个性状影响程度各不相同，基因型效应、环境效应、基因型与环境互作效应的大小因基因型（参试品种）、试验环境（年份

2、和试点）的不同存在一定的差异。在贵州生态条件下，所研究的７个性状在不同试验环境下差异较大，不同基因型间也存在很大差异，基因型与环境互作差异相对较小。不同性状在不同试验环境下表现出不同的基因型效应、环境效应和互作效应。所研究的７个性状中，株高受基因型效应和环境效应影响为主；生育期、有效穗主要受环境效应影响；产量、穗粒数、结实率和千粒重同时受基因型效应、环境效应、基因型与环境互作效应影响，但产量和千粒重受基因型与环境互作效应影响相对较大，穗粒数和结实率受环境效应影响相对较大。贵州粳稻育种中对产量相关性状进行选择时，需针对基因型、环境、基因型与环境互作效应进

3、行，以提高育种效率。..关键词：粳稻育种；产量相关性状；基因型与环境效应；ＡＭＭＩ模型；贵州中图分类号：Ｓ５１１．２２文献标识码：Ａ：０４３９－８１１４（２０１５）０４－０７７８－０６ＤＯＩ：１０．１４０８８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ０４３９－８１１４．２０１５．０４．００３收稿日期：２０１４－０５－２９基金项目：贵州省科技厅重大专项［黔科合字（２０１２）６００５号］；毕节市科技局毕科合字项目［（２０１２）３４－３号］简介：余本勋（１９６４－），男，贵州毕节人，研究员，主要从事水稻育种及栽培研究，（）１３７０８５７６０５８（电子信箱）ｂｊｒｉｃｅｙｂｘ＠

4、１２６．ｃｏｍ。水稻产量相关性状主要受基因型和环境的共同影响，在不同环境条件下进行品种区域试验旨在鉴定新品种特征特性、应用价值和适用区域，为品种审定和推广应用提供依据。ＡＭＭＩ模型已被广泛应用于水稻、棉花、玉米、小麦、油菜及花生等作物品种区域试验资料分析［１－１３］，并取得了很好的效果，但多见于单年试验资料分析。为进一步探索多年多试点条件下不同基因型产量相关性状的基因型效应、环境效应和基因型与环境互作效应，本研究以２００２~２０１１年连续１０年贵州省粳稻新品种（组合）区域试验为资料，应用ＡＭＭＩ模型［１４，１５］对产量、生育期、株高、有效穗、穗粒数、结

5、实率及千粒重７个性状的基因型与环境变异特征进行分析，旨在为贵州粳稻育种产量相关性状的选择提供参考和借鉴。１材料与方法１．１试验材料试验材料于２００２~２０１１年贵州省粳稻新品种（组合）区域试验汇总总结。２００２年参试品种（组合）６个、试点４个；２００３年参试品种（组合）６个、试点５个；２００４年参试品种（组合）５个、试点５个；２００５年参试品种（组合）５个、试点５个；２００６年参试品种（组合）１２个、试点４个；２００７年参试品种（组合）１０个、试点５个；２００８年参试品种（组合）７个、试点６个；２００９年参试品种（组合）９个、试点６个；２０１０年参试品

6、种（组合）１０个、试点５个；２０１１年参试品种（组合）７个、试点６个。１．２分析方法以各试点、各品种和各性状３次重复平均值为基础数据，采用ＤＰＳ数据处理系统８．０１版进行ＡＭＭＩ模型分析［１６］。品种（性状）稳定性参数按如下公式进行计算［１］：式中，k=1,2……n；n为显著的IPCA个数；ＩＰＣＡｉｋ为性状i的第k个主成分；Ｄｉ为性状稳定性定量指标。２结果与分析２．１ＡＭＭＩ模型联合方差分析将２００２~２０１１年贵州省粳稻区试参试品种（组合）产量相关性状进行ＡＭＭＩ模型联合方差分析，基因型效应、环境效应及基因型与环境互作效应占总效应的比值如表１所示，

7、ＡＭＭＩ模型ＰＣＡ１、ＰＣＡ２占互作效应的比值如表２所示。ＡＭＭＩ模型分析结果表明，产量、生育期、株高、有效穗、穗粒数、结实率及千粒重７个性状的基因型效应、环境效应、基因型与环境互作效应的大小因基因型（参试品种）和试验环境（年份和试点）的不同而存在一定的差异。２００２~２０１１年连续１０年中，产量性状受基因型效应影响差异达显著或极显著水平的有９次，受环境效应影响差异达显著或极显著水平的有１０次，受基因型与环境互作效应影响差异达显著或极显著水平的有７次。生育期受基因型效应影响差异达显著或极显著水平的有９次，受环境效应影响差异达显著或极显著水平的有１０次，

8、受基因型与环境互作效应影响差异达显著或极显著水平的有５次。株高受基因型效应影响差异达显著或极显