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作物杂志,2026, 第3期: 87–92 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2026.03.012

• 第二十八届中国科协年会学术论文专栏（主要粮食作物产能品质提升与高质量发展路径） • 上一篇    下一篇

寒地粳稻品种芽期耐碱性研究

于涵1,2(), 胡博1,2, 曹正男1,2, 赵振东1,2, 赵泽强1,2, 宁晓海1,2, 陈德权3, 郭玉柱3, 曹立勇1,2()   

  1. 1 中国水稻研究所， 310006， 浙江杭州
    2 宝清北方水稻研究中心， 155600， 黑龙江宝清
    3 黑龙江北大荒农业股份有限公司八五三分公司， 155600， 黑龙江宝清
  • 收稿日期:2025-12-19 修回日期:2026-01-25 出版日期:2026-06-15 发布日期:2026-06-17
  • 通讯作者: 曹立勇，研究方向为水稻遗传育种，E-mail：caoliyong@caas.cn
  • 作者简介:于涵，主要从事水稻逆境机理研究，E-mail：yuhan01@caas.cn
  • 基金资助:
    寒地多抗优质水稻新种质创制及新品种选育(2023DXZD0001)

Alkali Tolerance of Cold-Region Japonica Rice at the Bud Stage

Yu Han1,2(), Hu Bo1,2, Cao Zhengnan1,2, Zhao Zhendong1,2, Zhao Zeqiang1,2, Ning Xiaohai1,2, Chen Dequan3, Guo Yuzhu3, Cao Liyong1,2()   

  1. 1 China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006, Zhejiang, China
    2 Baoqing Northern Rice Research Center, Baoqing 155600, Heilongjiang, China
    3 853 Branch, Heilongjiang Beidahuang Agriculture Co., Ltd., Baoqing 155600, Heilongjiang, China
  • Received:2025-12-19 Revised:2026-01-25 Online:2026-06-15 Published:2026-06-17

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1

PDF (PC)

30

摘要：

为筛选出适合在盐碱土种植的寒地粳稻品种，选用40 mmol/L混合碱（Na2CO3和NaHCO3）对收集的61份寒地粳稻种质进行处理，观察发芽势、发芽率、芽长等生理指标，将各单项指标耐碱系数作为筛选依据，利用主成分分析法计算各品种的综合得分，通过聚类分析对供试品种进行分类。结果表明，碱胁迫对所有品种的根长和芽长均表现出抑制作用；而在发芽率方面，部分品种经碱胁迫处理后反而呈现出促进效应。主成分分析结果表明，将各生理指标降维为4个主成分，其累计贡献率达85.973%，可有效涵盖耐碱性相关指标的核心信息。聚类分析结果表明，61份材料被分为5类，第1类为强耐碱材料（5份），第2类为耐碱材料（38份），第3类为中度耐碱材料（13份），第4类为敏感材料（4份），第5类为极敏感材料（1份）。

关键词: 碱胁迫, 粳稻, 芽期, 主成分分析

Abstract:

To screen cold-region japonica rice germplasm resources suitable for planting in saline-alkali soil, 61 cold-region japonica rice germplasms were treated with 40 mmol/L mixed alkali (Na2CO3 and NaHCO3), and physiological indicators such as germination potential, germination rate, bud length were observed. The single-item alkaline tolerance coefficient was used as the screening criterion, and principal component analysis was applied to calculate the comprehensive score for each variety. The screened varieties were classified using cluster analysis. The results showed that alkali stress inhibited root length and bud length in all varieties. In contrast, in terms of germination rate, some varieties exhibited a promoting effect under alkali stress. Principal component analysis (PCA) revealed that the first four principal components accounted for a cumulative contribution rate of 85.973%, which could effectively cover the core information of the alkali-tolerance indices. Cluster analysis results showed that the 61 materials were divided into five categories. The first category included five highly alkali-tolerant materials, the second category included 38 alkali-tolerant materials, the third category included 13 moderately alkali-tolerant materials, the fourth category included four sensitive materials, and the fifth category included one extremely sensitive material.

Key words: Alkali stress, Japonica rice, Bud stage, Principal component analysis

表1

61份粳稻品种信息

编号Number 品种Variety 编号Number 品种Variety 编号Number 品种Variety 编号Number 品种Variety 编号Number 品种Variety
Y01 垦稻26 Y14 农丰32 Y27 兴育1号 Y40 品37 Y53 中宝7
Y02 莲汇6730 Y15 龙粳46号 Y28 兴育GA10号 Y41 品44 Y54 中宝8
Y03 龙粳3010 Y16 闵农1号 Y29 兴育早优 Y42 品45 Y55 龙粳31
Y04 龙粳3013 Y17 新疆香1 Y30 科稻1805 Y43 品47 Y56 中宝15
Y05 中科发5号 Y18 新疆香2 Y31 品10 Y44 品71 Y57 中宝16
Y06 中科发6号 Y19 新疆香3 Y32 品11 Y45 中宝11号 Y58 莲稻17
Y07 垦粳1号 Y20 新疆香4 Y33 品15 Y46 品84 Y59 莲稻28
Y08 龙庆稻3号 Y21 新疆香5 Y34 中宝10号 Y47 品9 Y60 稻香4
Y09 齐粳10号 Y22 新疆香6 Y35 中宝14号 Y48 品93 Y61 佳香7
Y10 龙垦2021 Y23 新疆香7 Y36 品3 Y49 中宝12
Y11 绥粳27 Y24 新疆香8 Y37 品30 Y50 中宝4
Y12 三江6号 Y25 新疆香9 Y38 品34 Y51 中宝5
Y13 绥粳18 Y26 新疆香10 Y39 中宝13号 Y52 中宝6

表2

耐碱性指标描述性分析

指标
Index		 均值
Mean (%)		 标准差
Standard deviation		 变异系数
Coefficient of variation (%)		 分布区间
Distribution interval (%)
相对发芽势Relative germination vigor 89.54 18.38 20.52 36.92~125.76
相对发芽率Relative germination rate 86.12 13.72 15.93 53.85~110.48
相对芽长Relative bud length 57.05 18.93 33.18 19.39~94.75
相对芽鲜重Relative bud fresh weight 69.82 26.19 37.51 20.29~158.33
相对组织总含水量Relative total tissue water content 96.61 6.37 6.59 63.88~105.85
根长抑制率Root length inhibition rate 93.06 8.95 9.62 64.72~100.00

表3

耐碱性指标相关性分析

指标Index 相对发芽势
Relative
germination vigor		 相对发芽率
Relative
germination rate		 相对芽长
Relative
bud length		 相对芽鲜重
Relative bud
fresh weight		 相对组织总含水量
Relative total tissue
water content
相对发芽率Relative germination rate 0.572**
相对芽长Relative bud length -0.074 -0.130
相对芽鲜重Relative bud fresh weight 0.226* 0.104 0.171
相对组织总含水量Relative total tissue water content 0.196 0.174 -0.101 0.276*
根长抑制率Root length inhibition rate 0.038 0.198 -0.554** -0.139 -0.096

图1

供试水稻品种主成分特征值碎石图

表4

主成分在各性状上的特征向量、因子载荷和累计贡献率

耐碱指标
Alkali resistance index		 PC1 PC2 PC3 PC4
特征向量
Eigenvector		 载荷
Loading		 特征向量
Eigenvector		 载荷
Loading		 特征向量
Eigenvector		 载荷
Loading		 特征向量
Eigenvector		 载荷
Loading
相对发芽势Relative germination vigor 0.768 0.564 0.269 0.210 0.355 0.361 -0.045 -0.053
相对发芽率Relative germination rate 0.798 0.586 0.069 0.054 0.389 0.396 -0.107 -0.126
相对芽长Relative bud length -0.437 -0.321 0.697 0.545 0.361 0.367 0.035 0.041
相对芽鲜重Relative bud fresh weight 0.290 0.213 0.617 0.482 -0.318 -0.323 0.333 0.391
相对组织总含水量Relative total tissue water content 0.439 0.322 0.371 0.290 -0.670 -0.681 -0.423 -0.497
根长抑制率Root length inhibition rate 0.400 0.294 -0.746 -0.583 -0.096 -0.098 0.648 0.761
特征值Eigenvalue 1.874 1.632 0.960 0.692
贡献率Contribution rate (%) 31.237 27.197 16.002 11.537
累计贡献率Cumulative contribution rate (%) 31.237 58.434 74.436 85.973

表5

供试水稻品种主要耐碱指标评价结果

编号
Number		 综合指标值Comprehensive index value D值
D-value		 排序
Rank
PC1 PC2 PC3 PC4
Y1 1.3095 0.9880 0.0992 0.0147 0.801 3
Y2 0.7301 0.5952 -0.2614 -0.1588 0.378 55
Y3 1.0606 0.6835 -0.0155 -0.3222 0.547 26
Y4 1.0535 0.6771 0.0657 -0.3762 0.550 25
Y5 1.0440 0.8247 0.1342 -0.2721 0.621 15
Y6 1.0077 0.9568 0.0553 -0.1179 0.656 10
Y7 1.0752 0.7868 -0.0535 -0.3640 0.572 20
Y8 0.6565 0.8063 -0.2462 -0.3458 0.395 51
Y9 1.1165 0.7814 0.2247 -0.1787 0.663 9
Y10 0.7733 0.6454 -0.3188 -0.2705 0.383 53
Y11 0.9664 0.8361 0.1125 -0.1339 0.612 18
Y12 1.0367 0.7829 0.0442 -0.2725 0.588 19
Y13 0.9679 0.7263 0.1646 -0.2587 0.570 21
Y14 1.2887 0.5524 -0.0399 -0.4498 0.565 22
Y15 0.8973 0.5146 -0.2916 -0.3216 0.384 52
Y16 1.1284 0.7320 0.1286 -0.2883 0.618 17
Y17 0.8857 0.4204 0.1741 0.0173 0.485 38
Y18 0.9688 0.6595 -0.3712 -0.0938 0.472 41
Y19 1.1134 0.5926 -0.0497 -0.3606 0.526 28
Y20 1.0968 0.4992 -0.0381 -0.3433 0.495 37
Y21 1.2350 0.7169 -0.1532 -0.1368 0.620 16
Y22 0.6111 0.5080 -0.4483 -0.1822 0.270 59
Y23 1.1741 0.5925 -0.0511 -0.2837 0.558 23
Y24 1.2840 0.7279 -0.1857 -0.2285 0.623 14
Y25 0.9696 1.0801 0.0444 0.0042 0.697 6
Y26 1.1158 1.2147 0.3441 0.0455 0.853 1
Y27 0.9843 0.7559 0.0537 -0.3090 0.558 24
Y28 1.2941 0.9382 0.1218 -0.2648 0.745 5
Y29 0.8153 0.7256 0.1417 -0.2773 0.508 30
Y30 0.8791 0.8479 -0.1639 -0.0307 0.547 27
Y31 0.7159 0.7310 -0.4276 0.6580 0.499 34
Y32 0.9042 0.8984 0.0069 0.1170 0.625 13
Y33 0.9122 0.4321 -0.1359 0.0537 0.445 44
Y34 1.0880 1.0043 -0.0941 -0.0151 0.687 8
Y35 0.6228 0.6575 -0.2335 -0.0453 0.381 54
Y36 0.4251 0.6677 -0.3687 -0.1463 0.274 58
Y37 0.9152 1.0543 0.0740 -0.2860 0.634 12
Y38 0.5457 0.6433 -0.2467 -0.2675 0.315 57
Y39 0.3910 0.6005 -0.1962 -0.2275 0.261 60
Y40 -0.1785 0.3603 0.2624 0.0201 0.102 61
Y41 1.0415 0.9956 0.0973 -0.0771 0.694 7
Y42 0.6819 0.9028 -0.1523 -0.1335 0.482 39
Y43 0.7453 0.8903 -0.1326 -0.1201 0.506 32
Y44 0.7591 0.7469 -0.1420 -0.2763 0.442 46
Y45 0.5768 0.8423 -0.0331 -0.1649 0.443 45
Y46 0.6153 0.7422 -0.0452 -0.1629 0.423 48
Y47 0.8533 0.8907 0.3174 -0.0200 0.643 11
Y48 1.1864 1.1423 -0.1570 0.2551 0.792 4
Y49 0.5973 0.9923 -0.1853 0.1144 0.508 31
Y50 0.6660 0.8466 -0.4248 -0.0588 0.418 50
Y51 0.7911 0.6883 0.0670 -0.0724 0.503 33
Y52 0.8260 0.6556 0.1841 -0.1967 0.509 29
Y53 0.7847 0.5390 0.1568 0.0118 0.482 40
Y54 0.6992 0.6962 0.1643 -0.2215 0.470 42
Y55 0.8363 0.6728 0.1428 -0.2864 0.498 36
Y56 0.7302 0.5908 0.0856 -0.3041 0.421 49
Y57 0.5344 0.6683 -0.1236 -0.2091 0.350 56
Y58 0.5761 0.8243 -0.1276 -0.1350 0.424 47
Y59 0.7595 0.6419 0.0887 -0.1889 0.465 43
Y60 0.7832 0.7499 -0.0726 -0.0299 0.499 35
Y61 1.2975 0.9674 0.1747 0.0093 0.804 2

图2

供试水稻品种综合得分聚类

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