楊仕華—水稻品種試驗原理方法

1、楊仕華水稻品種試驗原理方法第一章 水稻品種試驗原理一、遺傳與變異變異是絕對的，遺傳是相對的。變異經(jīng)過選擇形成多樣性，遺傳使物種和品種保持穩(wěn)定。變異有自然變異和人工變異。選擇有自然選擇和人工選擇。質(zhì)量性狀，有質(zhì)的特性界限分明，非此即彼，如水稻有芒與無芒，糯性與非糯性。質(zhì)量性狀受主基因控制，受環(huán)境影響小。數(shù)量性狀，連續(xù)分布，界限不清，如水稻穗數(shù)、粒數(shù)、著粒密度、千粒重。數(shù)量性狀受多基因控制，易受環(huán)境變化影響。二、基因型與環(huán)境的互作基因型即性狀的遺傳組成。表現(xiàn)性即基因型在一定環(huán)境條件作用下產(chǎn)生的外在表達，可以觀察到具體性狀。基因型環(huán)境基因型與環(huán)境互作表現(xiàn)型基因型的表達需要環(huán)境的作用，每個品種的基因型

2、都會有最適宜的表達環(huán)境，環(huán)境條件的改變會導(dǎo)致表現(xiàn)型的差異。不同品種基因型對環(huán)境條件改變的適應(yīng)性敏感程度不同，也導(dǎo)致表現(xiàn)型的差異?；蛐偷攸c，基因型年份，基因型地點年份都屬于基因型與環(huán)境互作。三、品種適應(yīng)性與穩(wěn)定性適應(yīng)性指品種對環(huán)境變化的適應(yīng)能力，在一定范圍內(nèi)的各種環(huán)境條件下的良好表現(xiàn)能力，和對環(huán)境范圍的適應(yīng)程度。有一般適應(yīng)性和特殊適應(yīng)性。對氣候、土壤等人類難以控制的自然條件的適應(yīng)性為一般適應(yīng)性。對耕作栽培措施等人類可控的管理條件的適應(yīng)能力為特殊適應(yīng)性。適應(yīng)性廣的品種一般兼具良好的一般適應(yīng)性和特殊適應(yīng)性，在各種環(huán)境條件下種植均能表現(xiàn)出趨勢一致的良好反應(yīng)。穩(wěn)定性指品種在一定范圍內(nèi)的各種環(huán)境條件下表

3、現(xiàn)的一致程度，是一種對環(huán)境條件變化的反應(yīng)敏感性和自動調(diào)節(jié)能力，這種反應(yīng)敏感性和自動調(diào)節(jié)能力與環(huán)境條件發(fā)生反應(yīng)的結(jié)果就是品種的適應(yīng)性。高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的品種具有適應(yīng)性廣的特點，高產(chǎn)的品種更希望在某些環(huán)境中能有更好的表現(xiàn)就需要具有不穩(wěn)定性。四、品種試驗技術(shù)原理新品種選育多數(shù)育種目標是受多基因控制的數(shù)量性狀，易受環(huán)境條件變化影響，需要特定的選擇和評價。品種選育往往在有限的環(huán)境條件中進行，在生產(chǎn)環(huán)境中表現(xiàn)不一。品種試驗即在面向有代表性的各種環(huán)境中鑒定和評價品種生產(chǎn)性能，包括豐產(chǎn)性、適應(yīng)性、穩(wěn)定性、抗病蟲性、抗逆性及其他重要品種特性，從而確定其利用價值和適宜種植區(qū)域。品種試驗包括區(qū)域試驗和生產(chǎn)試驗，區(qū)域試驗指在

4、鑒定評價品種的一般生產(chǎn)性能，生產(chǎn)試驗是在區(qū)域試驗的基礎(chǔ)上，在接近大田的生產(chǎn)的條件下，對品種的豐產(chǎn)性、適應(yīng)性、抗逆性等作進一步驗證。1、試驗點設(shè)置適當(dāng)設(shè)置試驗點要求：（1）試驗點應(yīng)含蓋區(qū)域內(nèi)主要生態(tài)和生產(chǎn)類型（2）試驗點具有生態(tài)和生產(chǎn)代表性（3）試驗點有良好的試驗條件和技術(shù)力量（4）試驗點一經(jīng)選定要保持相對穩(wěn)定2、試驗周期試驗周期越多，試驗可靠性和準確性越高。多年的重復(fù)試驗，可以反應(yīng)季別之間、年度之間的波動，品種與年份互作相應(yīng)，品種與地點、年份的互作比品種與地點的互作效應(yīng)大。水稻品種試驗一般進行2個正季生產(chǎn)周期的區(qū)域試驗和1個正季周期的生產(chǎn)試驗。3、田間試驗設(shè)計合理解決土壤差異效應(yīng)及品種間生長競

5、爭效應(yīng)，使其在所有品種上都均勻分布。4、栽培管理技術(shù)在栽培技術(shù)一致的條件下預(yù)測和比較品種的一般生產(chǎn)性能，即只有品種不同而其他條件一致的單因子試驗。要保證每個品種的最好生產(chǎn)性能，必須提供與其相適應(yīng)的栽培技術(shù)條件，針對單個品種進行栽培比較試驗，加入栽培因子到品種比較試驗中。5、試驗信息處理第二章 水稻品種試驗設(shè)計基本要求：1、無偏2、足夠的精確度3、試驗誤差能正確估算，假設(shè)能得到驗證一、重復(fù)重復(fù)的作用：1、隨即結(jié)合，降低系統(tǒng)或偶然因素的影響2、多次重復(fù)的平均值在理論上更接近于真實值。重復(fù)不少于3次，重復(fù)越多試驗精度越高。二、隨機品種隨機排列。三、局部控制局部控制狹義上指根據(jù)試驗田土壤差異狀況通過劃

6、分區(qū)組并以適當(dāng)?shù)膮^(qū)組排列及區(qū)組內(nèi)小區(qū)大小性狀方位，使區(qū)組內(nèi)各個小區(qū)土壤條件盡可能一致。局部控制廣義上還包括其他一切栽培管理、觀察方法、數(shù)據(jù)收集等試驗操作在區(qū)組內(nèi)應(yīng)相同條件下完成。四、試驗設(shè)計1、完全隨機設(shè)計不劃分區(qū)組，所有處理完全隨機排列，是最簡單的單因子試驗設(shè)計，適用于處理較少的試驗，生產(chǎn)試驗采用無重復(fù)的完全隨機設(shè)計。2、完全隨機區(qū)組設(shè)計依據(jù)一定的規(guī)則劃分區(qū)組，各區(qū)組大小一致，每個區(qū)組都包含一套所有處理而構(gòu)成的一個重復(fù)，區(qū)組內(nèi)所有小區(qū)都完全隨機排列。同一區(qū)組內(nèi)實施一致的條件或技術(shù)。具有精確、靈活、高效等優(yōu)點。適用于區(qū)域試驗。3、拉丁方設(shè)計拉丁方設(shè)計是將處理按行、列兩個方向排列成區(qū)組，每一個處

7、理在每一行和每一列都出現(xiàn)一次，使每一行每一列都成為一個區(qū)組。要求行、列區(qū)組數(shù)必須和處理數(shù)相等，適用于處理較少的試驗。五、田間設(shè)計1、區(qū)組設(shè)計區(qū)組設(shè)計原則：使每一區(qū)組內(nèi)小區(qū)間的土壤異質(zhì)性差異趨于一致，土壤差異盡可能分配在區(qū)組間，以控制試驗誤差。水稻區(qū)試重復(fù)數(shù)3次，處理控制在12左右，小區(qū)面積控制在10-15平方米。2、小區(qū)的設(shè)置水稻區(qū)試0.02畝，13.33平方米。3、小區(qū)的形狀長方形或正方形小區(qū)，長寬比2：1-3：1。4、小區(qū)方位小區(qū)長邊方向應(yīng)與試驗田土壤異質(zhì)性差異梯度方向盡可能一致。第三章 栽培管理和觀察記載一、試驗田的選擇1、地形、地貌、氣候環(huán)境和土壤條件在當(dāng)?shù)鼐哂写硇裕箙⒃嚻贩N能反映

8、對當(dāng)?shù)氐湫蜕鷳B(tài)環(huán)境的適應(yīng)性。2、試驗田要開闊、不靠近樹林、高大建筑物，遠離農(nóng)舍和動物放養(yǎng)場所。3、設(shè)置防鼠、防鳥設(shè)施。4、具有良好的排灌設(shè)施二、試驗田的大小和形狀一組試驗的試驗田面積不少于1畝，不同組別但熟期相同的試驗可以安排在一塊田中進行，可選擇2-3畝的試驗田，不超過3畝。試驗田性狀為長方形寬度20-25米為宜。生產(chǎn)試驗多需在2塊以上的田塊進行，每塊田都要設(shè)置對照，參試品種與同田對照比較。三、土壤肥力試驗田要求肥力中等偏上，偏瘦的田塊影響產(chǎn)量潛力的發(fā)揮，肥力偏高會導(dǎo)致品種長勢過旺貪青，病蟲害嚴重。土壤肥力差異判別方法：目測法和空白試驗法結(jié)合使用，避免非土壤因素和病蟲害因素的影響。1、目測法

9、。整塊試驗田種植同一品種，在所有栽培管理措施均勻一致的情況下，目測其生長的一致性，根據(jù)株高、長勢繁茂性、葉色濃淡、豐產(chǎn)勢等方面作出判斷。2、空白試驗法。整塊試驗田種植同一品種，并劃分為面積相等的若干單元，在所有栽培管理措施均勻一致的情況下，成熟時分單元收獲，并對獲得的產(chǎn)量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，根據(jù)各單元產(chǎn)量差異判斷土壤肥力差異。四、試驗田的養(yǎng)護選作試驗田的前作要經(jīng)過勻地種植，前作為試驗田的不宜繼續(xù)做試驗田，可以安排兩組試驗田，年度間或季別間進行輪作與輪換使用。五、栽培管理總體要求：能控制的試驗條件和技術(shù)應(yīng)整體均勻一致，難以控制的試驗條件和技術(shù)應(yīng)嚴格遵循局部控制的原則，盡可能使區(qū)組內(nèi)的試驗條件和技術(shù)

10、均勻一致，而把實際或可能存在的的試驗條件和技術(shù)差異分配在區(qū)組間。1、育秧（1）根據(jù)品種千粒重和發(fā)芽率確定播種量，常規(guī)稻和雜交稻要有區(qū)別，使各品種具有相同的出苗密度。（2）一組試驗育秧的各個技術(shù)環(huán)節(jié)如播種、施肥等由同一個操作。（3）不使用植物生長調(diào)節(jié)劑（4）移栽拔秧時不選用秧廂邊緣的秧苗（5）播種時間、播種量和播種密度按當(dāng)?shù)厣a(chǎn)習(xí)慣。2、移栽（1）同一組試驗應(yīng)同時移栽，至少同一區(qū)組應(yīng)同時移栽。（2）同組試驗株行距以及穴苗數(shù)應(yīng)相同，常規(guī)稻和雜交稻要有區(qū)別。至少同一區(qū)組內(nèi)小區(qū)的行株距、穴苗數(shù)和栽插狀況應(yīng)一致。（3）栽插形式，分好小區(qū)后，與區(qū)組方向垂直拉繩，一次同時栽插3個區(qū)組，人員分布均勻，各區(qū)組人

11、員不變動。不能順區(qū)組方向同時栽插各小區(qū)。區(qū)試和生試移栽方式相同。3、保護行設(shè)置（1）小區(qū)（大區(qū)）、區(qū)組間及與保護行間的間距不大于40cm。（2）試驗田四周保護行不少于3-4行，種植對應(yīng)品種。4、施肥（1）有機肥要腐熟粒細，無機肥干送不結(jié)塊。（2）分小區(qū)（大區(qū)），至少分區(qū)組分別稱取等量肥料施用。（3）施肥技術(shù)熟練、施肥均勻，同一組試驗同一次施肥應(yīng)由同一人操作。（4）不能對長勢不良的小區(qū)或區(qū)域額外增加施肥量和次數(shù)。5、缺株的處理（1）移栽后及時查苗補缺，越早越好，移栽后5天內(nèi)補齊。（2）移栽后5-20天補的苗應(yīng)做好標記，收獲時予以剔除，由正常株數(shù)折算小區(qū)產(chǎn)量。（3）移栽后20天以上的缺株可不補苗，

12、但要計算缺株數(shù)，收獲后由正常株數(shù)折算小區(qū)產(chǎn)量。（4）移栽后5天以上的缺株，無論是否補栽，如果一個小區(qū)缺苗超過20%，應(yīng)作缺區(qū)處理。6、異種株的處理異種株為雜草、異形株、分離植株、親本雜株等。（1）盡早除雜草和落田谷異形株，并補苗補缺。（2）種子里面的異形株的親本雜株不應(yīng)去除，要進行雜株記載。7、病蟲害防治防治蟲害，不防治病害，紋枯病除外。（1）整個實驗病蟲害危害均勻，且程度嚴重，產(chǎn)量降低20%以上的試驗應(yīng)報廢。（2）病蟲害危害有明顯區(qū)域差異時，收獲時去除危害嚴重的區(qū)域，按實際收獲株數(shù)折算產(chǎn)量，去除株超過20%時應(yīng)作缺區(qū)處理。（3）危害程度在品種間差異則視為正常抗性差異表現(xiàn)。8、收獲測產(chǎn)同一組試

13、驗品種熟期應(yīng)一致，熟期相差懸殊的應(yīng)按成熟先后收獲。（1）收獲應(yīng)采用人工分區(qū)收獲，同一試驗同一人脫粒。（2）稻谷清理和揚凈操作由一人完成。（3）稻谷含水量秈稻不高于13.5%后，再測定實際含水量折算。六、田間調(diào)查和室內(nèi)考種要求樣品的代表性、觀測的同時性、差異的準確性、尺度的一致性。1、樣品的代表性指基本苗、最高苗、有效穗等調(diào)查的樣點，株高測量、考種的樣本等要有群體代表性。（1）避開邊際效應(yīng)（2）樣點盡可能平均分配在每一位移栽人員所在的位置（3）避開無群體代表性的植株，如雜株、補栽株、病蟲害株、生長太弱或太旺的植株（4）方便操作，做好標識2、觀測的同時性指一組試驗?zāi)承┬誀畹挠^察記載應(yīng)在同一時期、同

14、一天，或同一天的同一時間進行。（1）株葉形態(tài)、繁茂性等在分蘗盛期觀察（2）始穗期、齊穗期、成熟期應(yīng)在期間的每天同一時段或時間觀察記載3、差異的準確性指某些性狀的精確值難以確定時，一組試驗應(yīng)準確界定品種間的差異。如始穗期、齊穗期、成熟期等，株葉形態(tài)、繁茂性、整齊度、熟期轉(zhuǎn)色、落粒性等，病蟲害危害程度。4、尺度的一致性指一組試驗中性狀的觀察記載、室內(nèi)考種等必須由同一人完成。第四章 特性評價一、抗逆性鑒定抗逆性鑒定包括抗病性、抗蟲性、耐冷性、耐熱性、耐不良土壤等。病蟲害鑒定是重點，包括稻瘟病、白葉枯病、稻飛虱。鑒定采用稻區(qū)內(nèi)有代表性菌株進行人工接種，并在稻區(qū)有代表性的病區(qū)進行自然誘發(fā)鑒定。根據(jù)1-2

15、年人工接種和多點自然誘發(fā)鑒定結(jié)果對品種抗性作出綜合評價。耐冷性和耐熱性。包括中下游早秈苗期耐冷性鑒定，中下游晚秈抽穗開花期耐冷性鑒定，長江流域抽穗開花期耐熱性鑒定，西南中秈抽穗開花期耐冷性鑒定。苗期耐冷性采用人工氣候室結(jié)合大田自然低溫進行鑒定，抽穗開花期耐冷性和耐熱性采用人工氣候室結(jié)合大田分期播種進行鑒定。二、米質(zhì)檢測稻米檢測樣品在品種試驗的同時選擇2-3個有代表性的試驗點專門種植生產(chǎn)。要求中等肥力、防治病蟲、黃熟收獲、手工脫粒、自然室溫晾曬，確保樣品成熟飽滿、無病蟲害、無穗發(fā)芽、無霉變、含水正常。根據(jù)1-2年多點樣品的檢測結(jié)果對稻米品質(zhì)作出綜合評價。三、DNA指紋特異性和一致性鑒定特異性：與

16、區(qū)試品種DNA指紋數(shù)據(jù)庫進行比對，除同名品種之外，有無與已知品種DNA電泳圖譜相同的，有無與庫中品種之間特異性不明顯的品種。同名品種一致性：檢測同名品種年度間及不同樣品間指紋表現(xiàn)是否一致。四、DUS測試DUS測試一般與第二年區(qū)域試驗同步，由農(nóng)業(yè)部植物新品種測試中心組織實施，試驗時間不少于2個生長周期。實行品種審定與品種保護相結(jié)合，保證審定品種的特異性、一致性和穩(wěn)定性，解決同質(zhì)化品種多、不穩(wěn)定品種多等問題。第五章 統(tǒng)計分析一、異常數(shù)據(jù)的處理異常數(shù)據(jù)：某個或某些數(shù)據(jù)與其他同類數(shù)據(jù)相差較大的數(shù)據(jù)。形成原因1）工作失誤2）某種試驗因素造成偏差。工作失誤造成的異常數(shù)據(jù)應(yīng)該舍棄，不能確定的根據(jù)計算離差分析

17、。離差D值的計算：DX-/S平均值該品種n個重復(fù)的平均值，含可疑數(shù)據(jù)X。標準差 計算出D后，查舍棄可疑數(shù)據(jù)界限值表，選定危險率，一般選取5%，D大于或等于界限值時應(yīng)舍棄，否則保留：樣本含量n0.05危險率D值樣本含量n0.05危險率D值31.1571.9441.4682.0351.6792.1161.82102.18二、缺區(qū)值估算異常數(shù)據(jù)的舍棄和試驗中造成的缺區(qū)，可根據(jù)統(tǒng)計分析估算出缺區(qū)值的最可能值。缺區(qū)估算值X（vBbVT）/（v1）（b1） v 品種總個數(shù) b 重復(fù)區(qū)組數(shù) B 缺區(qū)品種其他重復(fù)小區(qū)數(shù)據(jù)總和 V 缺區(qū)品種所在區(qū)組其他品種數(shù)據(jù)總和 T 除缺區(qū)外所有數(shù)據(jù)總和有兩個缺區(qū)值時需計算出

18、暫代值 y（11）/21 缺區(qū)品種所在區(qū)組其他品種數(shù)據(jù)的平均值 1 缺區(qū)品種其他重復(fù)小區(qū)數(shù)據(jù)平均值計算出y后代入計算出X1，再把計算出的X1代入計算出X2缺區(qū)值越多，估算值越不可靠，缺區(qū)值到達3個及以上，或一個品種缺區(qū)值達到2個及以上時，采用部分試驗結(jié)果。三、試驗誤差的控制各試驗點試驗誤差評估：試驗點產(chǎn)量數(shù)據(jù)呈明顯無規(guī)律差異時，需衡量這個試驗點試驗誤差，通過計算平均變異系數(shù)CV或CVe，再根據(jù)多點多年區(qū)組間產(chǎn)量變化系數(shù)的分布，來舍棄變異系數(shù)大于臨界值5%的試驗誤差大的試驗點。區(qū)組平均CVS/ *100%標準差：試驗點所有區(qū)組平均數(shù)誤差項CVeSe/ *100%標準誤四、產(chǎn)量水平控制各試驗點整體產(chǎn)量水平和對照品種產(chǎn)量水平評估：某試驗點的平均產(chǎn)量水平比該組試驗各試驗點的平均產(chǎn)量水平低30%以上，則該試驗點異常偏低，應(yīng)以予剔除。某試驗點的對照品種產(chǎn)量水平比該試驗點所有品種的平均產(chǎn)量水平低30%以上，則該試驗點異常偏低，應(yīng)以予剔除。五、豐產(chǎn)性分析衡量試驗品種豐產(chǎn)性的指標：絕對產(chǎn)量水平、相對于對照品種的產(chǎn)量水平。絕對產(chǎn)量水平是品種豐產(chǎn)性的基礎(chǔ)，相對產(chǎn)量水平是品種豐產(chǎn)性的關(guān)鍵。多年多點試驗中，應(yīng)計算各年平均產(chǎn)量及比對照品種增減產(chǎn)百分率、差異顯著性、多年加權(quán)平均產(chǎn)量及比對照品種增減產(chǎn)百分率。豐產(chǎn)性好的品種應(yīng)具有絕對產(chǎn)量高、比對照品種增產(chǎn)幅度大并經(jīng)統(tǒng)計檢驗達到顯著或極顯著水平，以及年度