杂交水稻品种田间快速评价方法
【专利摘要】本发明公开了杂交水稻品种田间快速评价方法，包括以下步骤：S1：将杂交水稻品种及杂交组合在试验中田间的表现及综合农艺性状分为4个：丰产性、长势长相、熟色熟相和粒型粒相；同时设置各个性状的相对权重；S2：对田间采集到的水稻进行各项打分，包括以下子步骤：S21：选择对照品种；S22：以对照品种为参照，将采集到的水稻与对照品种进行对比评分，性状优于对照品种的水稻的评分高于中等级别，反之则低于中等水平；S3：根据已经设定好的权值以及评分计算出综合分值。本发明提高了杂交水稻品种及杂交组合田间评价选育的技术含量，省去了品种及杂交组合选育田间筛选操作的复杂性、随意性和不可控性，是杂交水稻品种及杂交组合选育的一大改进，有广阔的应用前景。
【专利说明】
杂交水稻品种田间快速评价方法
技术领域
[0001] 本发明属于杂交水稻利用领域，具体涉及一种杂交水稻品种田间快速评价方法。
【背景技术】
[0002] 中国在杂交水稻的选育和利用方面虽然已世界领先，但传统的杂交水稻品种及杂 交组合的选育是建立在育种者个体经验之上的育种模式，育种者根据其个人的知识和经验 进行田间和室内筛选，尤其在田间选择时，育种者完全凭借自己的感观一次又一次地对其 所选对象进行观察和甑别，最后确定其所选对象。再量一量(株高、穗长、粒型），称一称(产 量、粒重）。也就是育种人们常说的"一把尺子一杆称，加上田间细辨认"。
[0003] 现有技术具体技术缺陷：
[0004] 1、中国现用杂交水稻品种及杂交组合的选育是以选育者的主观意志来进行的，其 核心是对于植物的长势长相、熟色熟相、株型叶型等综合性状没有严格的评价标准，具有很 大的随意性和不可控性，育种成果和效率因人而异，往往随育种者的工作调离而使其难以 继续进行。由于随意性强，导致育种规模越来越大，育种效率无法保证。
[0005] 2、中国现用杂交水稻品种及杂交组合选育对品种及杂交组合的评价由于没有规 范的田间评价体系，即便是单一性状的考核指标，由于田间操作时费工费时，技术难度大， 导致育种者很难把握。因而在实际操作过程中常常不能保证植株选择的稳定性和真实性。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种杂交水稻品种田间快速评价方 法，解决当前杂交水稻品种及杂交组合选育方法在田间选择时的难题，使其杂交水稻品种 及杂交组合的评价选育是建立在科学、客观的基础上，具有标准化、简单化、可操作性强的 特点，从而提尚育种效率。
[0007] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：杂交水稻品种田间快速评价方法， 包括以下步骤：
[0008] S1:将杂交水稻品种及杂交组合在试验中田间的表现及综合农艺性状分为4个：
[0009] (1)丰产性:用于表不产量相关的性状，包括植株分蘖力、成穗率、穗子大小、粒重； [0010] (2)长势长相：用于表示植株长势相关的性状，包括植株长势形态、株型株高、叶型 叶相、穗型；
[0011] (3)熟色熟相：用于表示成熟相关的性状，包括处于成熟期的转色状况、籽粒的结 实率、充实度；
[0012] (4)粒型粒相:用于反应米质状况，包括籽粒形态、颖壳厚薄粗糙程度；
[0013] 同时根据不同的育种目标或/和不同的区域特点，以及各性状在品种比较试验中 的实际生物学意义设置各个性状的相对权重；
[0014] S2:对田间采集到的水稻进行各项打分，包括以下子步骤：
[0015] S21:选择对照品种；
[0016] S22:以对照品种为参照，将采集到的水稻与对照品种进行对比评分，性状优于对 照品种的水稻的评分高于中等级别，反之则低于中等水平；
[0017] S3:根据已经设定好的权值以及评分计算出综合分值。
[0018] 步骤S22中的所述的评分的计算采用如下方法:采用专家评分法分别计算四种性 状的评分，每一种性状的计算评分如下式：
[0020] 式中，A表示综合评分，W1为第1个影响因素的权重;^为第j个影响因素的权重;nu 为第i个专家给采集到的水稻的第1个影响因素打的分数;nu为第i个专家给采集到的水稻 的第j个影响因素打的分数;su为第i个专家给对照品种的第1个影响因素打的分数; SlJ为 第i个专家给对照品种的第j个影响因素打的分数;k为影响水稻评分因素的个数;m为打分 专家的个数。
[0021] 步骤S22中的所述的评分的计算采用如下方法：
[0022] S221:将采集到的水稻与对照品种的差异性进行数值化:包括丰产性中植株分蘖 力、成穗率、穗子大小、粒重，长势长相中植株长势形态、株型株尚、叶型叶相、穗型，熟色熟 相中的处于成熟期的转色状况、籽粒的结实率、充实度，粒型粒相中的籽粒形态、颖壳厚薄 粗糙程度；
[0023] S222:设置各个差异性在各个范围内的权值；
[0024] S223:根据权值和差异性数值计算四种形状的评分。
[0025] 当采集到的水稻的数量大于一定值时，采用多个对照品种进行评价。
[0026] 本发明的有益效果是:本发明提高了杂交水稻品种及杂交组合田间评价选育的技 术含量，省去了品种及杂交组合选育田间筛选操作的复杂性、随意性和不可控性，是杂交水 稻品种及杂交组合选育的一大改进，有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明实施例1的方法流程图；
[0028] 图2为本发明实施例2的方法流程图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案：
[0030]以下实施例均是选择好肥力均匀、田面平整、灌排方便的田块作为本发明评价对 象的种植田块，以便排除因试验田肥力不均造成的观察误差。
[0031] 如图1所示，实施例1为采用德尔菲法（即通过多个专家对采集水稻和对照品种进 行评价），杂交水稻品种田间快速评价方法，包括以下步骤：
[0032] S1:将杂交水稻品种及杂交组合在试验中田间的表现及综合农艺性状分为4个： [0033] (1)丰产性:用于表不产量相关的性状，包括植株分蘖力、成穗率、穗子大小、粒重；
[0034] (2)长势长相：用于表示植株长势相关的性状，包括植株长势形态、株型株高、叶型 叶相、穗型；
[0035] (3)熟色熟相：用于表示成熟相关的性状，包括处于成熟期的转色状况、籽粒的结 实率、充实度；
[0036] (4)粒型粒相:用于反应米质状况，包括籽粒形态、颖壳厚薄粗糙程度；
[0037] 同时根据不同的育种目标或/和不同的区域特点，以及各性状在品种比较试验中 的实际生物学意义设置各个性状的相对权重。
[0038] 在本实施例中，采用适合四川及南方稻区籼型杂交水稻的育种要求进行权重设 置：
[0040] S2:对田间采集到的水稻进行各项打分，包括以下子步骤：
[0041 ] S21:选择对照品种；
[0042] S22:以对照品种为参照，将采集到的水稻与对照品种进行对比评分，性状优于对 照品种的水稻的评分高于中等级别，反之则低于中等水平：
[0043] 步骤S22中的所述的评分的计算采用如下方法:采用专家评分法分别计算四种性 状的评分，每一种性状的计算评分如下式：
[0045] 式中，A表示综合评分，W1为第1个影响因素的权重;^为第j个影响因素的权重;nu 为第i个专家给采集到的水稻的第1个影响因素打的分数;nu为第i个专家给采集到的水稻 的第j个影响因素打的分数;su为第i个专家给对照品种的第1个影响因素打的分数; SlJ为 第i个专家给对照品种的第j个影响因素打的分数;k为影响水稻评分因素的个数;m为打分 专家的个数。
[0046] 即，专家分别采集对采集的水稻和对照品种的丰产性(植株分蘖力、成穗率、穗子 大小、粒重）的4个影响因素进行打分;对长势长相(植株长势形态、株型株高、叶型叶相、穗 型）的4个影响因素进行打分;对熟色熟相(处于成熟期的转色状况、籽粒的结实率、充实度） 的3个影响因素进行打分;对粒型粒相(籽粒形态、颖壳厚薄粗糙程度）的2个影响因素进行 打分。
[0047]然后代入上面的公式进行计算，分别得到4个性状的评分HA3和A4。
[0048] S3:根据已经设定好的权值以及评分计算出综合分值：
[0049] Ai*40%+A2*20%+A3*15%+A4*25% ；
[0050] 当分值超过预设值，则判断该杂交水稻品种及杂交组合可以进入下一轮实验，否 则进行淘汰。
[0051] 如图2所示，实施例2为采用规范化数值的方法，首先以对照品种为参照，将对照品 种的4个项目标准定为5级，与参试品种进行比较评分，性状优于对照品种的分值就高，可以 6、7、8、9分，最高为9分。反之，则低。即性状不如对照品种的分值就低，可以1、2、3、4、分，最 低1分。
[0052]具体地，杂交水稻品种田间快速评价方法，包括以下步骤：
[0053] S1:将杂交水稻品种及杂交组合在试验中田间的表现及综合农艺性状分为4个：
[0054] (1)丰产性:用于表不产量相关的性状，包括植株分蘖力、成穗率、穗子大小、粒重；
[0055] (2)长势长相：用于表示植株长势相关的性状，包括植株长势形态、株型株高、叶型 叶相、穗型；
[0056] (3)熟色熟相：用于表示成熟相关的性状，包括处于成熟期的转色状况、籽粒的结 实率、充实度；
[0057] (4)粒型粒相:用于反应米质状况，包括籽粒形态、颖壳厚薄粗糙程度；
[0058] 同时根据不同的育种目标或/和不同的区域特点，以及各性状在品种比较试验中 的实际生物学意义设置各个性状的相对权重。
[0059] 在本实施例中，采用适合四川及南方稻区籼型杂交水稻的育种要求进行权重设 置：
[0062] S2:对田间采集到的水稻进行各项打分，包括以下子步骤：
[0063] S21:选择对照品种；
[0064] S22:以对照品种为参照，将采集到的水稻与对照品种进行对比评分，性状优于对 照品种的水稻的评分高于中等级别，反之则低于中等水平：
[0065] 步骤S22中的所述的评分的计算采用如下方法：
[0066] S221:将采集到的水稻与对照品种的差异性进行数值化:包括丰产性中植株分蘖 力、成穗率、穗子大小、粒重，长势长相中植株长势形态、株型株尚、叶型叶相、穗型，熟色熟 相中的处于成熟期的转色状况、籽粒的结实率、充实度，粒型粒相中的籽粒形态、颖壳厚薄 粗糙程度；
[0067]对于丰产性中的植株分蘖力、成穗率、穗子大小、粒重：
[0068]植株分蘖力:分蘖力是指水稻单株的分蘖能力，分蘖力越强的品种，单株分蘖个数 就越多。早期生出的能抽穗结实的分蘖称为有效分蘖，晚期生出的不能抽穗或抽穗而不结 实的称为无效分蘖。有效分蘖与单位面积的穗数直接有关。
[0069] 成穗率:结出的穗中，可成穗的（不是空的，可成种的）占所有穗(包括空的、不可成 实的）的比例。
[0070] 穗子大小：即接穗的长度等数据。
[0071] 粒重:即穗子中的粒子的重量。
[0072] 在通常情况下，植物分蘖力越强的水稻，成穗率就会低，穗子大小和粒重也有变 化，即丰产性中的4种小性状具有一定的互相制约关系。但是根据实际的适合四川及南方稻 区籼型杂交水稻的育种要求，应该选取植物分蘖力较强、成穗率较高、穗子较大、粒重较重 的杂交水稻。设置对照品种的植物分蘖力、成穗率、穗子大小、粒重为中间值，将采集的水稻 的植物分蘖力、成穗率、穗子大小、粒重与对照品种进行比较，性状优于对照品种的就高于 中间值。
[0073] 更优的，可以通过设置多个差异值区间进行实现。所述的差异值区间为植物分蘖 力、成穗率、穗子大小、粒重的组合型区间，即所述区间要求植物分蘖力、成穗率、穗子大小、 粒重分别处于1-1的区间、1-2区间、1-3区间、1-4区间，可以得到"1号"对应的分数，该差异 值区间将正常情况下的区间与组合全覆盖。当其中一个值不属于任何一个区间则直接淘汰 (比如植物分蘖力过小，或者粒重过大等）。采用该种方法，可以根据具体育种情况进行积分 的调节。
[0074] 同理，对于长势长相中用于表示植株长势相关的性状，包括植株长势形态、株型株 高、叶型叶相、穗型，4种小性状具有一定关系;在通常情况下，植株长势形态越好的水稻，株 型株高就越高，叶型叶相就越长，穗型会松散。但是根据实际的适合四川及南方稻区籼型杂 交水稻的育种要求，应该选取植株长势形态好(通过茎杆粗壮、叶色常绿等确定好坏）、株型 紧凑、株高适中、叶片大小适中、叶角直立、穗型大小适中、柳条穗型的水稻。与丰产性类似， 长势长相也可以设置差异值区间。
[0075] 同理，对于熟色熟相中的处于成熟期的转色状况、籽粒的结实率、充实度，3种小性 状具有一定关系(基本上处于正相关关系）；在通常情况下，希望在成熟的过程中，光合作用 越好，干物质越多，并能将茎叶中储荐的干物质充分地转运到籽粒之中，水稻是从绿色转为 黄色，籽粒的结实率就高，充实度就就好。同时，后期水稻转色不好的品种，常常有早衰现象 或干物质转运不充分，这些品种在育种过程中都应淘汰。与丰产性类似，熟色熟相也可以设 置差异值区间。其中，转色状况可以采用多个不同成熟度的现有的水稻颜色进行参照，选择 最靠近的的那一项作为区间取值。
[0076]同理，对于粒型粒相中的籽粒形态、颖壳厚薄粗糙程度，2种小性状具有一点关系； 其中籽粒形态按照长宽比一般分为1/3/5/7/9级5种状况，颖壳厚度和粗糙与稻米品质有一 定的关系。根据实际的适合四川及南方稻区籼型杂交水稻的育种要求，应该选取长宽比越 长的、颖壳薄的、光滑的粒型粒相。与丰产性类似，粒型粒相中也可以设置差异值区间。其 中，颖壳厚薄粗糙程度(可以分为厚薄/粗糙两种形式，也可以综合看)可以采用多个不同颖 壳厚薄粗糙程度的种类进行参照，选择最靠近的的那一项作为区间取值。
[0077]之后，计算各个性状的评分，分别得到4个性状的评分HA3和A4。
[0078] S3:根据已经设定好的权值以及评分计算出综合分值：
[0079] Ai*40%+A2*20%+A3*15%+A4*25% ；
[0080] 当分值超过预设值，则判断该杂交水稻品种及杂交组合可以进入下一轮实验，否 则进行淘汰。
[0081] 在实施例1和实施例2中，在第二部中确定田间快速评价对象，将所要评价的对象 (杂交水稻品种比较试验、杂交组合优势鉴定等)进行田间编号、登记后，会选取对照样本。 一般情况下，评价对象不超过15个品种时，可设1个对照品种，超过16-30个品种应设2个对 照品种。以此类推。即每10--15个评价对象设置一个对照品种。评价打分时，以相邻对照品 种进行参照。
【主权项】
1. 杂交水稻品种田间快速评价方法，其特征在于:包括以下步骤： S1:将杂交水稻品种及杂交组合在试验中田间的表现及综合农艺性状分为4个： (1) 丰产性:用于表不产量相关的性状，包括植株分蘖力、成穗率、穗子大小、粒重； (2) 长势长相：用于表不植株长势相关的性状，包括植株长势形态、株型株尚、叶型叶 相、穗型； (3) 熟色熟相：用于表示成熟相关的性状，包括处于成熟期的转色状况、籽粒的结实率、 充实度； (4) 粒型粒相:用于反应米质状况，包括籽粒形态、颖壳厚薄粗糙程度； 同时根据不同的育种目标或/和不同的区域特点，以及各性状在品种比较试验中的实 际生物学意义设置各个性状的相对权重； S2:对田间采集到的水稻进行各项打分，包括以下子步骤： S21:选择对照品种； S22:以对照品种为参照，将采集到的水稻与对照品种进行对比评分，性状优于对照品 种的水稻的评分高于中等级别，反之则低于中等水平； S3:根据已经设定好的权值以及评分计算出综合分值。2. 根据权利要求1所述的杂交水稻品种田间快速评价方法，其特征在于：步骤S22中的 所述的评分的计算采用如下方法:采用专家评分法分别计算四种性状的评分，每一种性状 的计算评分如下式：式中，A表示综合评分，W1为第1个影响因素的权重;为第j个影响因素的权重;rm为第i 个专家给采集到的水稻的第1个影响因素打的分数;为第i个专家给采集到的水稻的第j 个影响因素打的分数;su为第i个专家给对照品种的第1个影响因素打的分数;Slj为第i个 专家给对照品种的第j个影响因素打的分数;k为影响水稻评分因素的个数;m为打分专家的 个数。3. 根据权利要求1所述的杂交水稻品种田间快速评价方法，其特征在于：步骤S22中的 所述的评分的计算采用如下方法： S221:将采集到的水稻与对照品种的差异性进行数值化:包括丰产性中植株分蘖力、成 穗率、穗子大小、粒重，长势长相中植株长势形态、株型株尚、叶型叶相、穗型，熟色熟相中的 处于成熟期的转色状况、籽粒的结实率、充实度，粒型粒相中的籽粒形态、颖壳厚薄粗糙程 度； S222:设置各个差异性在各个范围内的权值； S223:根据权值和差异性数值计算四种形状的评分。4. 根据权利要求1~3中任意一项所述的杂交水稻品种田间快速评价方法，其特征在 于:当采集到的水稻的数量大于一定值时，采用多个对照品种进行评价。
【文档编号】A01G7/00GK105850538SQ201610247717
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年4月20日
【发明人】曾宪平, 刘文江
【申请人】四川省农业科学院作物研究所