全 文 ：Vol. 29 , No. 4
pp. 581～586 　July , 2003
作 　物 　学 　报
ACTA AGRONOMICA SINICA
第 29 卷 第 4 期
2003 年 7 月 　581～586 页
粳稻稻米外观和碾磨品质性状与植株农艺性状的遗传关系分析 Ξ
林建荣1 ,2 　石春海1 　吴明国2
(1浙江大学农学系 , 浙江杭州 310029 ; 2中国水稻研究所 , 浙江杭州 310006)
摘 　要 　研究了不同环境条件下粳稻稻米外观品质、碾磨品质与植株农艺性状间的遗传关系。结果表明 ,糙米长、糙米
宽、垩白率、透明度等外观品质性状以及糙米率、精米率、整精米率等碾磨品质性状与大多数植株农艺性状间存在极显著
的正向或负向协方差。稻米外观品质性状与单株穗数、千粒重等性状间主要表现为遗传主效应协方差 ,垩白率、透明度
与株高、剑叶长等性状间则以基因型 ×环境互作效应协方差为主 ;碾磨品质性状与剑叶长、剑叶宽等性状间以遗传主效
应协方差为主 ,与穗长则主要表现为基因型 ×环境互作效应协方差。在遗传主效应协方差中 ,品质性状与植株农艺性状
间以母体加性协方差或细胞质协方差为主 ,在基因型 ×环境互作效应协方差中 ,两类性状间以母体加性互作协方差或细
胞质互作协方差为主。研究粳稻稻米品质与植株农艺性状间的遗传关系 ,有助于对这些性状进行同步改良。
关键词 　粳稻 ;外观品质性状 ;碾磨品质性状 ;植株农艺性状 ;遗传协方差
中图分类号 : S511 　　　文献标识码 : A
Analysis of Genetic Relationship between Appearance Quality Traits or Milling
Quality Traits and Plant Agronomic Traits of J aponica Rice
LIN Jian2Rong1 ,2 　SHI Chun2Hai1 　WU Ming2Guo2
(1 Agronomy Department , Zhejiang University , Hangzhou , Zhejiang 310029 China; 2 China National Rice Research Institute , Hangzhou , Zhejiang 310006 , China)
Abstract 　Analysis of genetic relationship was made between appearance quality traits or milling quality traits and plant a2
gronomic traits of japonica rice under different environments. The results indicated that significant positive or negative geno2
typic covariance was found between appearance quality traits , including brown rice length (BRL) , brown rice width
(BRW) , chalkiness rate (CR) and translucency (TR) , or milling quality traits , including brown rice recovery (BRR) ,
milled rice recovery (MRR) and head milled rice recovery ( HMRR) , and most plant agronomic traits , including plant
height (PH) , flag leaf length (FLL) , flag leaf width (FLW) , panicle length (PL) , panicles per plant (PPP) , grains per
panicle ( GPP) , seed setting rate (SSR) and 10002grain weight (TGW) . The genetic main covariance was the major part of
genotypic covariance between appearance quality traits and PPP or TGW , but the genotype×environment ( GE) interaction
covariance was the major part of genotypic covariance between CR or TR and PH or FLL. The genetic main covariance was
the major part between milling quality traits and FLL or FLW , but the GE interaction covariance was the major one between
milling quality traits and PL in genotypic covariance. Maternal additive covariance or cytoplasmic covariance was the major
part for the genetic main covariance between quality traits and plant agronomic traits , and maternal additive interaction co2
variance or cytoplasmic interaction covariance was also the major part in GE interaction covariance. The genetic relation2
ships between quality traits and plant agronomic traits were applicable for the simultaneous improvement of these traits in
japonica rice breeding.
Key words 　Japonica rice ; Appearance quality traits ; Milling quality traits ; Plant agronomic traits ; Genetic covariance
基金项目 :浙江省优质专用水稻新品种选育与产业化项目 (011102471) 、浙江省“151 人才工程”培养基金。
作者简介 : 林建荣 (1970 - ) ,男 ,农艺师 ,在职博士研究生。
Received(收稿日期) :2002203227 ,Accepted(接受日期) : 2002208221.

　　由于基因间的连锁或“一因多效”等原因 ,许多
水稻品质、产量性状存在着不同程度的相关性。已
有研究表明 ,一些稻米品质性状之间以及稻米品质
性状与植株农艺性状间存在明显相关[1～5 ] ,但以前
的分析方法[6～10 ]只能研究属于同一遗传模型的三
倍体稻米品质性状间或二倍体植株农艺性状间的相
关性 ,不适宜于研究属于不同遗传模型的稻米品质
性状与植株农艺性状间的相关性。石春海等利用可
估算不等矩阵成对性状间协方差分量的分析方
法[11 ]研究了籼稻稻米品质性状与一些植株性状的
相关性 ,结果表明稻米碾磨品质性状与株高、剑叶
长、剑叶长宽比、穗长、有效穗数、每穗粒数等植株农
艺性状之间存在着明显的正相关或负相关[12 ] 。左
清凡等也发现粒长、粒宽、长宽比等外观品质性状与
产量性状间有着明显的遗传相关[13 ] 。但以往对于
稻米品质性状与植株农艺性状之间相关性的研究主
要集中在籼稻上 ,对粳稻稻米品质与植株农艺性状
之间遗传关系的研究尚未见报道。
本文旨在利用可估算不等矩阵成对性状间协方
差分量的遗传模型和统计分析方法[11 ] ,研究不同环
境条件下属于不同遗传类型的粳稻稻米品质性状与
植株农艺性状间的遗传关系 ,为进一步根据性状之
间的遗传关系对粳稻稻米品质性状进行间接选择以
及品质、产量性状的同步改良提供更为可靠的理论
依据。
1 　材料和方法
1. 1 　试验设计与性状测定
1998 年选用稻米品质性状和植株农艺性状差
异较大的宁 67A、76227A、秀水 04A、辽粳 326A 等 4
个粳型不育系与 K1722、制 7、沪 161、湘晴、T1027、
2674、中优 123、培 C312、辽 418 等 9 个粳型恢复系作
亲本 ,配成不完全双列杂交 (4 ×9) 。分别于 1999 年
在中国水稻研究所试验区、2000 年在海南试验基地
种植亲本和 F1 ,单本插 ,行株距 20 cm ×20 cm ,每小
区种 24 株 ,3 次重复。成熟时各小区考查中间 8 株
亲本和 F1 的株高、剑叶长、剑叶宽、穗长、单株穗数、
每穗粒数、结实率、千粒重等植株农艺性状。同时利
用亲本、F2 以及当代杂交获得的 F1 种子考察糙米
长、糙米宽、垩白率、透明度、糙米率、精米率、整精米
率等外观和碾磨品质性状。
1. 2 　统计分析
根据可估算不等矩阵成对性状间协方差分量的
遗传模型和统计分析方法[11 ] ,分析属于不同遗传类
型的稻米品质性状与植株农艺性状间的遗传协方
差。采用 MINQUE(0/ 1) 法[9 ] ,估算稻米品质性状与
植株农艺性状间的基因型协方差 ( CG/ Gm) 、种子加性
协方差 ( CA/ Am) 和显性协方差 ( CD/ Dm ) 、细胞质协方
差 ( CC/ C) 、母体加性协方差 ( CAm/ Am ) 和母体显性协
方差 ( CDm/ Dm ) 以及种子加性互作协方差 ( CA E/ AmE)
和显性互作协方差 ( CDE/ DmE) 、细胞质互作协方差
( CCE/ CE) 、母体加性互作协方差 ( CAmE/ AmE) 和母体显
性互作协方差 ( CDmE/ DmE) 。采用 Jackknife 数值抽样
技术[10 ]计算上述各项遗传参数估计值的标准误 ,并
用 t 测验对各参数进行显著性检验。所有分析均采
用 C语言软件在计算机上完成。
2 　结果和分析
2. 1 　稻米外观品质性状与植株农艺性状间的遗传
协方差
稻米外观品质性状与植株农艺性状间的基因型
协方差 ( CG/ Gm)估计值 (表 1) 表明 ,除糙米长与每穗
粒数以及糙米宽与剑叶长、剑叶宽、每穗粒数性状间
的协方差外 ,糙米长、糙米宽、垩白率、透明度等外观
品质性状与株高等 8 个植株农艺性状间的基因型协
方差正值或负值都达到极显著水平 ,其中糙米长与
株高、剑叶长、穗长、千粒重性状间 ,糙米宽与单株穗
数、结实率、千粒重性状间以及透明度与株高、穗长、
单株穗数性状间的基因型协方差表现为正值 ,垩白
率与单株穗数性状间的基因型协方差为负值。进一
步分析外观品质性状与植株农艺性状间的遗传主效
应协方差分量 ( CA/ Am + CD/ Dm + CC/ C + CAm/ Am +
CDm/ Dm) 和基因型 ×环境互作效应协方差分量
( CA E/ AmE + CDE/ DmE + CCE/ CE + CAmE/ AmE + CDmE/ DmE)
可以发现 ,除糙米长与结实率性状间外 ,糙米长、糙
米宽与各植株农艺性状间主要以遗传主效应协方差
为主 ,垩白率与单株穗数、结实率、千粒重性状间以
及透明度与剑叶宽、穗长、单株穗数、每穗粒数、千粒
重性状间也主要以遗传主效应协方差为主 ;而垩白
率与株高、剑叶长、剑叶宽、穗长、每穗粒数性状间以
及透明度与株高、剑叶长、结实率性状间主要以基因
型 ×环境互作效应协方差为主。
285 　　　作 　　物 　　学 　　报 29 卷 　

表 1 粳稻稻米外观品质性状与植株农艺性状间的遗传协方差
Table 1 Genetic covariances between appearance quality traits and plant agronomic traits of japonica rice
性状
Trait
协方差
Covariance
株高
PH
剑叶长
FLL
剑叶宽
FLW
穗长
PL
单株穗数
PPP
每穗粒数
GPP
结实率
SSR
千粒重
TGW
糙米长 CG/ Gm 0. 703 3 3 0. 419 3 3 0. 010 3 3 0. 250 3 3 - 0. 288 3 3 0. 614 - 0. 722 3 3 0. 191 3 3
BRL CA/ Am - 0. 020 0. 076 + 0. 004 3 3 0. 073 3 3 - 0. 012 0. 438 0. 167 + 0. 011
CD/ Dm 0. 003 - 0. 010 + - 0. 000 - 0. 006 3 3 0. 002 0. 048 0. 032 3 3 - 0. 004 +
CC/ C 0. 241 0. 050 - 0. 003 - 0. 041 - 0. 011 - 0. 889 0. 198 - 0. 011
CAm/ Am 0. 489 3 0. 391 3 3 0. 010 3 0. 262 3 3 - 0. 208 3 3 0. 515 - 0. 479 0. 105 +
CDm/ Dm 0. 010 0. 016 0. 001 0. 006 - 0. 000 0. 246 - 0. 203 + 0. 005
CAE/ AmE - 0. 058 - 0. 008 - 0. 001 - 0. 002 - 0. 006 0. 001 - 0. 062 3 0. 011
CDE/ DmE - 0. 002 + 0. 000 0. 000 - 0. 000 - 0. 000 - 0. 003 - 0. 001 0. 000 3
CCE/ CE 0. 021 - 0. 090 - 0. 001 - 0. 025 - 0. 043 0. 767 - 0. 573 3 0. 058
CAmE/ AmE 0. 108 - 0. 034 0. 001 - 0. 020 - 0. 017 0. 170 0. 065 0. 005
CDmE/ DmE - 0. 089 0. 027 0. 000 0. 000 0. 008 - 0. 679 3 0. 135 0. 011
糙米宽 CG/ Gm - 0. 061 3 3 - 0. 198 - 0. 000 - 0. 122 3 3 0. 055 3 3 - 0. 089 0. 217 3 3 0. 120 3 3
BRW CA/ Am - 0. 079 - 0. 005 - 0. 000 - 0. 031 3 3 0. 008 - 0. 293 0. 084 0. 007
CD/ Dm 0. 029 3 3 0. 008 3 0. 000 3 0. 005 3 3 - 0. 007 3 3 0. 029 - 0. 002 0. 000
CC/ C 0. 259 - 0. 087 0. 001 - 0. 007 - 0. 065 - 0. 061 - 0. 191 0. 079 3
CAm/ Am - 0. 489 3 3 - 0. 227 3 3 - 0. 003 - 0. 115 3 3 0. 115 3 3 - 0. 436 0. 586 3 3 0. 023
CDm/ Dm - 0. 008 - 0. 010 - 0. 001 - 0. 006 0. 015 + - 0. 104 - 0. 106 + 0. 009
CAE/ AmE 0. 059 + 0. 007 0. 000 0. 005 0. 004 0. 157 + - 0. 031 3 0. 003
CDE/ DmE 0. 000 0. 000 0. 000 - 0. 000 0. 000 - 0. 001 - 0. 002 3 0. 000 +
CCE/ CE 0. 346 + 0. 119 3 0. 003 0. 045 0. 007 0. 933 - 0. 109 - 0. 015
CAmE/ AmE - 0. 152 + - 0. 002 - 0. 001 + - 0. 017 - 0. 016 - 0. 305 0. 003 0. 012
CDmE/ DmE - 0. 026 - 0. 002 0. 001 + - 0. 002 - 0. 006 - 0. 008 - 0. 016 0. 002
垩白率 CG/ Gm 55. 655 3 3 23. 463 3 3 0. 672 3 3 4. 410 3 3 - 5. 825 3 3 236. 367 3 3 118. 532 3 3 11. 427 3 3
CR CA/ Am - 2. 976 - 8. 855 + 0. 050 - 5. 902 3 3 - 1. 711 - 0. 458 18. 226 6. 712 3 3
CD/ Dm 0. 450 - 0. 154 - 0. 003 0. 104 0. 383 - 11. 452 3 - 5. 329 3 0. 176
CC/ C 22. 439 - 3. 225 0. 005 - 1. 037 - 3. 459 - 158. 853 21. 154 8. 255
CAm/ Am - 3. 194 3. 059 0. 187 - 2. 230 0. 455 150. 965 112. 374 3 3 - 0. 148
CDm/ Dm 6. 408 - 2. 423 0. 025 0. 554 0. 753 43. 022 0. 402 - 1. 470
CAE/ AmE 1. 021 2. 588 + 0. 013 2. 392 3 1. 837 + 12. 916 - 0. 080 - 1. 982 3
CDE/ DmE - 0. 066 0. 169 - 0. 002 - 0. 018 - 0. 214 3 0. 230 - 0. 357 0. 152 3 3
CCE/ CE 50. 077 30. 540 3 0. 655 15. 166 3 2. 778 273. 600 3 - 38. 695 - 7. 131
CAmE/ AmE - 9. 091 - 2. 113 - 0. 204 - 3. 889 - 5. 514 - 12. 342 14. 851 3. 962
CDmE/ DmE - 9. 413 3. 877 - 0. 054 - 0. 729 - 1. 133 - 61. 261 - 4. 013 2. 901
透明度 CG/ Gm 7. 211 3 3 - 1. 766 3 3 - 0. 248 3 3 1. 019 3 3 2. 739 3 3 - 27. 352 3 3 - 7. 745 3 3 - 1. 448 3 3
TR CA/ Am 1. 493 - 0. 646 - 0. 064 3 0. 837 + 0. 818 + - 14. 552 + - 1. 116 - 1. 289 3 3
CD/ Dm 0. 047 0. 236 3 0. 004 0. 022 - 0. 019 0. 773 - 0. 239 0. 051
CC/ C 0. 143 4. 071 - 0. 022 1. 829 0. 498 3. 794 7. 055 - 0. 050
CAm/ Am - 1. 992 - 4. 284 3 3 - 0. 146 3 - 1. 240 + 0. 665 - 27. 238 3 - 2. 961 - 1. 676 +
CDm/ Dm 2. 732 + 0. 192 0. 023 0. 135 0. 590 11. 844 + - 3. 403 - 0. 180
CAE/ AmE - 0. 805 - 0. 337 - 0. 026 - 0. 493 3 - 0. 210 - 0. 927 - 2. 367 + 0. 326 +
CDE/ DmE 0. 063 - 0. 070 3 0. 000 - 0. 005 0. 029 + 0. 281 - 0. 277 3 0. 001
CCE/ CE 3. 557 - 2. 785 - 0. 047 - 1. 650 0. 373 - 4. 851 - 13. 126 1. 225
CAmE/ AmE 5. 186 1. 422 0. 041 1. 548 3 0. 563 15. 310 7. 197 + - 0. 224
CDmE/ DmE - 3. 213 + 0. 434 - 0. 010 0. 037 - 0. 569 - 11. 788 1. 491 0. 369
　　+ , 3和 3 3分别为达到 0. 10、0. 05 和 0. 01 显著水平 ,下同。+ , 3 and 3 3 were significant at 0. 10 , 0. 05 and 0. 01 level , respectively.
BRL = brown rice length , BRW = brown rice width , CR = chalkiness rate , TR = translucency , PH = plant height , FLL = flag leaf length , FLW = flag leaf
width , PL = panicle length , PPP = panicles per plant , GPP = grains per panicle , SSR = seed setting rate and TGW = 10002grain weight . The same as in other ta2
bles followed.
385　4 期 林建荣等 :粳稻稻米外观和碾磨品质性状与植株农艺性状的遗传关系分析 　　　

表 2 粳稻稻米碾磨品质性状与植株农艺性状间的遗传协方差
Table 2 Genetic covariances between milling quality traits and plant agronomic traits of japonica rice
性状
Trait
协方差
Covariance
株高
PH
剑叶长
FLL
剑叶宽
FLW
穗长
PL
单株穗数
PPP
每穗粒数
GPP
结实率
SSR
千粒重
TGW
糙米率 CG/ Gm 　0. 845 3 3 - 1. 102 3 3 - 0. 158 3 3 - 0. 329 3 3 1. 697 3 3 - 18. 954 3 3 - 1. 506 3 3 　0. 473 3 3
BRR CA/ Am 2. 459 + 0. 159 - 0. 032 - 0. 201 0. 371 + - 2. 008 2. 261 3 - 0. 224
CD/ Dm - 0. 084 - 0. 141 3 - 0. 002 - 0. 015 - 0. 057 - 0. 617 0. 352 0. 011
CC/ C 0. 393 0. 370 - 0. 021 - 0. 145 - 0. 080 8. 714 - 5. 570 0. 198
CAm/ Am - 2. 056 - 1. 496 + - 0. 104 3 0. 251 1. 483 3 - 16. 717 3 - 0. 639 0. 052
CDm/ Dm - 1. 017 0. 279 0. 007 0. 009 - 0. 333 - 5. 448 2. 556 - 0. 043
CAE/ AmE 0. 134 - 0. 109 - 0. 010 0. 247 3 3 0. 229 0. 432 - 0. 281 - 0. 097
CDE/ DmE 0. 020 0. 008 0. 000 0. 002 - 0. 002 0. 090 - 0. 018 - 0. 002
CCE/ CE - 0. 961 - 0. 354 - 0. 009 - 0. 239 0. 569 - 9. 831 - 0. 326 0. 511
CAmE/ AmE 0. 205 0. 080 0. 021 - 0. 241 - 0. 660 0. 077 2. 822 + 0. 322
CDmE/ DmE 1. 751 0. 102 - 0. 007 0. 003 0. 176 6. 353 - 2. 663 - 0. 256
精米率 CG/ Gm 9. 541 3 3 0. 992 3 3 - 0. 152 3 3 0. 651 3 3 1. 731 3 3 - 0. 516 - 6. 607 3 3 - 1. 035 3 3
MRR CA/ Am 0. 977 - 0. 281 - 0. 023 - 0. 043 0. 545 3 0. 924 2. 602 + - 0. 725 3 3
CD/ Dm - 0. 254 - 0. 030 0. 001 0. 009 - 0. 012 - 1. 046 0. 413 + 0. 038
CC/ C 4. 760 2. 081 - 0. 023 - 0. 208 - 0. 214 3. 835 - 9. 938 3 0. 542
CAm/ Am 2. 276 - 1. 493 - 0. 113 3 0. 003 0. 621 - 8. 278 - 6. 587 - 0. 712
CDm/ Dm - 0. 328 0. 471 - 0. 004 0. 136 - 0. 194 - 2. 706 2. 564 0. 007
CAE/ AmE - 0. 050 - 0. 204 - 0. 030 3 0. 123 0. 057 1. 500 - 1. 209 3 0. 231 +
CDE/ DmE - 0. 034 0. 008 - 0. 000 - 0. 008 - 0. 008 - 0. 018 - 0. 040 0. 006
CCE/ CE - 1. 415 - 0. 210 - 0. 006 0. 282 0. 900 - 2. 805 5. 340 0. 217
CAmE/ AmE 1. 750 0. 631 0. 047 0. 345 - 0. 026 - 0. 604 3. 316 - 0. 357
CDmE/ DmE 1. 860 0. 020 - 0. 001 0. 012 0. 062 8. 681 - 3. 068 - 0. 283
整精米率 CG/ Gm 29. 998 3 3 - 0. 872 + - 0. 603 3 3 0. 604 3 3 6. 696 3 3 - 20. 937 3 3 - 18. 909 3 3 - 1. 293 3 3
HMRR CA/ Am - 3. 149 - 2. 791 - 0. 135 + - 0. 792 1. 561 3 - 11. 456 4. 065 - 2. 420 3 3
CD/ Dm 0. 301 0. 275 0. 014 3 0. 086 - 0. 015 - 0. 942 0. 290 0. 042
CC/ C 17. 362 + 7. 371 0. 011 - 1. 336 - 3. 284 0. 251 - 30. 612 3 3 4. 431 +
CAm/ Am - 2. 394 - 8. 613 3 - 0. 559 3 3 - 0. 368 5. 672 + - 45. 729 + 2. 395 - 1. 696
CDm/ Dm 0. 045 - 0. 203 - 0. 007 0. 339 0. 144 1. 438 4. 448 - 0. 047
CAE/ AmE 2. 618 - 0. 464 - 0. 062 + 0. 736 0. 933 9. 840 - 2. 036 0. 175
CDE/ DmE - 0. 080 - 0. 003 - 0. 001 - 0. 023 - 0. 014 - 0. 286 - 0. 185 0. 018
CCE/ CE 14. 158 0. 155 0. 006 2. 880 3. 955 29. 745 4. 919 - 1. 273
CAmE/ AmE - 0. 091 3. 052 0. 138 - 0. 627 - 1. 808 - 10. 951 3. 832 - 0. 438
CDmE/ DmE 1. 229 0. 349 - 0. 009 - 0. 291 - 0. 447 7. 151 - 6. 026 3 - 0. 087
　　BRR = brown rice recovery , MRR = milled rice recovery , HMRR = head milled rice recovery.
　　各协方差分量的分析进一步表明 ,在遗传主效
应协方差中 ,糙米长与株高、剑叶长、剑叶宽、穗长、
单株穗数、结实率、千粒重性状间 ,糙米宽与株高、穗
长、单株穗数、结实率性状间 ,垩白率与结实率性状
间以及透明度与剑叶宽、每穗粒数、千粒重性状间主
要以母体加性协方差 ( CAm/ Am ) 或种子加性协方差
( CA/ Am)为主 ,糙米宽与千粒重性状间 ,垩白率与单
株穗数、千粒重性状间以及透明度与穗长性状间主
要以细胞质协方差 ( CC/ C)为主。在基因型 ×环境互
作效应协方差中 ,糙米长与结实率性状间 ,垩白率与
株高、剑叶长、剑叶宽、穗长、每穗粒数性状间以及透
明度与剑叶长、结实率性状间主要以细胞质互作协
方差 ( CCE/ CE) 为主 ,透明度与株高性状间主要以母
体加性互作协方差 ( CAmE/ AmE) 为主。以上这些协方
差分量是稻米外观品质性状与植株农艺性状间产生
正向或负向基因型协方差的主要原因。
2. 2 　稻米碾磨品质性状与植株农艺性状间的遗传
协方差
从稻米碾磨品质性状与植株农艺性状间的基因
型协方差估计值 (表 2) 来看 ,除精米率与每穗粒数
性状间的协方差外 ,糙米率、精米率、整精米率与株
高等 8 个植株农艺性状间的基因型协方差正值或负
485 　　　作 　　物 　　学 　　报 29 卷 　

值亦都达到显著或极显著水平 ,其中糙米率与株高、
单株穗数、千粒重性状间 ,精米率与株高、剑叶长、穗
长、单株穗数性状间以及整精米率与株高、穗长、单
株穗数性状间的基因型协方差表现为正值。进一步
分析碾磨品质性状与植株农艺性状间的遗传主效应
协方差和基因型 ×环境互作效应协方差还可以发
现 ,糙米率与剑叶长、剑叶宽、单株穗数、每穗粒数、
结实率性状间 ,精米率与株高、剑叶长、剑叶宽、结实
率、千粒重性状间以及整精米率与剑叶长、剑叶宽、
单株穗数、每穗粒数、结实率性状间主要是以遗传主
效应协方差为主 ;糙米率与株高、穗长、千粒重性状
间 ,精米率与穗长、单株穗数性状间以及整精米率与
株高、穗长、千粒重性状间主要以基因型 ×环境互作
效应协方差为主。
各协方差分量的分析进一步表明 ,在遗传主效
应协方差中 ,糙米率与剑叶长、剑叶宽、单株穗数、每
穗粒数性状间 ,精米率与剑叶宽、千粒重性状间以及
整精米率与剑叶长、剑叶宽、单株穗数、每穗粒数性
状间主要以母体加性协方差或种子加性协方差为
主 ,糙米率与结实率性状间 ,精米率与株高、剑叶长、
结实率性状间以及整精米率与结实率性状间主要以
细胞质协方差为主。在基因型 ×环境互作效应协方
差中 ,糙米率与千粒重性状间 ,精米率与单株穗数性
状间以及整精米率与株高、穗长、千粒重性状间主要
以细胞质互作协方差为主 ,糙米率、精米率与穗长性
状间主要以母体加性互作协方差为主 ,而糙米率与
株高性状间的基因型 ×环境互作效应协方差以母体
显性互作协方差 ( CDmE/ DmE)为主。
3 　讨论
在水稻遗传改良过程中 ,育种家普遍重视植株
农艺性状与稻米品质性状的结合。由于多数稻米品
质性状在低世代分离较大 ,测定有一定的难度 ,因此
对这两类性状间各种协方差分量的定量分析 ,有助
于育种家在常规品种选育以及杂种优势利用中根据
性状间的相关性采取相应的选择方法与配组策略 ,
使稻米品质性状与产量性状得到协调统一。在间接
选择过程中 ,对于基因型协方差达显著或极显著水
平的成对性状 ,在育种中根据植株农艺性状的表现
对品质性状进行选择是有效的 ,通过对植株农艺性
状的正向或负向选择 ,可以同步改良稻米的品质性
状。稻米品质性状和植株农艺性状是一些较易受到
环境条件变化影响的性状 ,通过对品质性状与植株
农艺性状间的遗传主效应协方差和基因型 ×环境互
作效应协方差的定量分析 ,可以明确在不同环境条
件下这两类性状间的间接选择效果。对于以遗传主
效应协方差为主的一些成对性状 ,其间接选择的效
果较好 ,而基因型 ×环境互作效应协方差较大的成
对性状间其间接选择的效果则容易受到不同环境条
件的影响。由于母体加性效应、细胞质效应以及母
体加性互作效应、细胞质互作效应可通过母体植株
遗传 ,所以根据母体植株农艺性状的表现对相关品
质性状在低世代进行间接选择会取得良好的效果。
而以种子显性协方差、母体显性协方差或种子显性
互作协方差、母体显性互作协方差为主的成对性状 ,
其间接选择的效果会受到显性效应的影响 ,间接选
择宜在中高世代进行 ,但在杂种优势利用中 ,这些显
性协方差分量将有助于同时改良杂交稻组合的相关
品质与产量性状。
本研究结果表明 ,粳稻稻米糙米长、透明度与株
高、穗长等性状间以及糙米率、精米率、整精米率与
株高、单株穗数等性状间的基因型协方差表现为极
显著的正值 ,垩白率与单株穗数性状间的基因型协
方差为极显著的负值。因此在育种改良过程中 ,通
过对这些植株农艺性状的正向选择 ,可同步改良粳
稻稻米的外观和碾磨品质性状。如通过适当增加株
高、选择长穗型的材料有利于增加糙米长、提高透明
度 ,选择多穗型品种有利于降低垩白率 ,适当增加株
高、选择多穗型品种也有利于提高糙米率、精米率、
整精米率。本研究结果还表明 ,糙米长、糙米宽与千
粒重等性状间以及透明度与穗长性状间主要以正向
的母体加性协方差或细胞质协方差为主 ,而垩白率
与单株穗数性状间以及糙米率、精米率、整精米率与
剑叶宽性状间主要以负向的母体加性协方差或细胞
质协方差为主。这些成对性状的结果说明可在低世
代根据母体植株农艺性状的表现对相应品质性状进
行间接选择 ,在不同环境条件下的选择效果也较好。
如在低世代选择千粒重高的单株可同时增加糙米
长、糙米宽 ,选择长穗型的单株有利于提高透明度 ,
选择多穗型的单株可降低垩白率 ,选择剑叶较窄的
单株也有利于提高糙米率、精米率、整精米率。透明
度与株高性状间以及精米率、整精米率与穗长性状
间主要以正向的细胞质互作协方差或母体加性互作
协方差为主 ,这些成对性状可在低世代进行间接选
择 ,但不同环境条件下的选择效果会受到一些影响。
如在低世代选择株高较高的单株可望同时提高透明
585　4 期 林建荣等 :粳稻稻米外观和碾磨品质性状与植株农艺性状的遗传关系分析 　　　

度 ,选择长穗型的单株有利于提高精米率和整精米
率 ,但其选择效果会因种植年份、地点的变化而受一
定的影响。而对于正向的母体显性互作协方差较大
的糙米率与株高等成对性状 ,虽然其间接选择的效
果较差 ,但在杂种优势利用中这两个性状可得到协
调一致 ,通过选配株高略高的杂交稻组合 ,可同时提
高该组合的糙米率。
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