姚麗，陳學(xué)寬，趙培方，趙俊，吳才文，夏紅明，楊昆，劉家勇

（云南省甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所,開遠(yuǎn)661600）

DTOPSIS法對(duì)云蔗05型甘蔗品系的綜合評(píng)價(jià)

姚麗，陳學(xué)寬，趙培方，趙俊，吳才文，夏紅明，楊昆，劉家勇

（云南省甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所,開遠(yuǎn)661600）

采用DTOPSIS法對(duì)云蔗05型9個(gè)甘蔗品系品比試驗(yàn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：品系云蔗05-49、云蔗05-51綜合性狀優(yōu)于雙對(duì)照，云蔗05-39及云蔗05-211優(yōu)于ROC16（CK2），次于ROC22（CK1）。上述4個(gè)品系應(yīng)重點(diǎn)試驗(yàn)和評(píng)價(jià)，其余綜合性狀次于雙對(duì)照的品系，仍需作進(jìn)一步觀察試驗(yàn)或直接淘汰。

甘蔗；05型；DTOPSIS法；綜合評(píng)價(jià)

甘蔗品比試驗(yàn)是甘蔗育種中的重要環(huán)節(jié)之一。通過(guò)品比試驗(yàn)可較系統(tǒng)、集中地比較經(jīng)過(guò)多年試驗(yàn)篩選后的優(yōu)良品系,進(jìn)一步了解其蔗莖產(chǎn)量、蔗糖分、空蒲心、脫葉性及病蟲害等種性,為今后的試驗(yàn)及推廣奠定基礎(chǔ)。

目前甘蔗品種（品系）的評(píng)價(jià)方法主要有：DTOPSIS綜合評(píng)價(jià)法[1-6]、灰色關(guān)聯(lián)法[7-8]、主成分分析法[9]、因子及聚類分析法[10]等。DTOPSIS法比其它評(píng)價(jià)方法原理簡(jiǎn)單、編程容易、操作簡(jiǎn)便及結(jié)果比較容易,且能同時(shí)對(duì)多個(gè)性狀進(jìn)行評(píng)價(jià),并能解決目標(biāo)間的不可公度性和目標(biāo)間的矛盾性[11],因此已成功應(yīng)用于甘蔗[1-6]、水稻[12-13]、玉米[14-15]及小麥[16-17]等作物。筆者采用DTOPSIS法對(duì)云蔗05型9個(gè)甘蔗品系及2個(gè)對(duì)照品比試驗(yàn)的11個(gè)性狀指標(biāo)進(jìn)行綜合測(cè)評(píng),為今后的試驗(yàn)及推廣應(yīng)用提供重要參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與方法

參試的9個(gè)05型新品系及兩個(gè)對(duì)照ROC22（CK1）、ROC16（CK2）皆種植在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所第二科研基地。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),2次重復(fù),4行區(qū),行長(zhǎng)6m,行距1.1m,小區(qū)面積26.4m2。11月至次年2月每月進(jìn)行一次常規(guī)檢糖,12月進(jìn)行收獲調(diào)查（詳見表1）。

1.2分析方法

分析方法采用姚興濤提出的DTOPSIS綜合評(píng)價(jià)法[18],以1年宿根的11個(gè)性狀的試驗(yàn)數(shù)據(jù)均值作為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)（詳見表1）。

表1 11個(gè)參試品系（種）的11個(gè)性狀值

1.2.1 原始數(shù)據(jù)無(wú)量綱化的計(jì)算將難于直接比較的11個(gè)性狀原始數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理。首先,將選育過(guò)程中數(shù)值越大越好的單莖重、有效莖、蔗糖分、出汁率及重力純度5個(gè)性狀作為正向指標(biāo),其最優(yōu)解取參試品系（品種）中該性狀的最大值；其次,將指標(biāo)以適中為宜的株高、莖徑、纖維分3個(gè)性狀作為中性指標(biāo),其最優(yōu)解取參試品系（品種）中該性狀的最適值（根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際決定）；最后,將選育過(guò)程中數(shù)值越小越好的還原糖分、脫葉性及黑穗病3個(gè)性狀作為負(fù)向指標(biāo),其最優(yōu)解取參試品系（品種）中該性狀的最小值。

正向指標(biāo)、中性指標(biāo)及負(fù)向指標(biāo)無(wú)量綱化計(jì)算公式分別為：Zij={Yij/YiMax,YiMax=Max（Yij）},Zij={Yjo/[Yjo+ Abs（Yjo-Yij）］},Zij={YiMin/Yij,YiMin=Min（Yij）}。其中Zij表示Z中第i個(gè)品系（品種）第j個(gè)性狀的對(duì)應(yīng)值（下同）；Yij代表Y中第i個(gè)品系（品種）的第j個(gè)性狀值,i=1,2,3……11代表材料編號(hào)（下同）,j=1,2,3……11代表性狀編號(hào)（下同）,Max代表最大值；Yjo代表第j個(gè)性狀的目標(biāo)值,Abs代表絕對(duì)值；Min代表最小值。11個(gè)性狀原始數(shù)據(jù)的無(wú)量綱化計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 11個(gè)參試品系（種）無(wú)量綱化計(jì)算結(jié)果及權(quán)重

1.2.2 11個(gè)性狀的權(quán)重賦值及決策矩陣R的計(jì)算根據(jù)甘蔗育種目標(biāo),分別給11個(gè)性狀賦值（詳見表2）,其中Wj∈（0,1）,,即11個(gè)性狀權(quán)重之和等于1。

決策矩陣R可根據(jù)公式Rij=Wj×Zij計(jì)算出（詳見表3）,Rij為R中第i個(gè)品系（品種）的第j個(gè)性狀的相應(yīng)值（下同）。

表3 DTOPSIS法對(duì)11個(gè)參試品系（種）的決策矩陣

1.2.3 構(gòu)建正理想解與負(fù)理想解數(shù)列正（負(fù)）理想解數(shù)列由表3中11個(gè)性狀數(shù)值的最大（?。┲禈?gòu)成。各個(gè)性狀正理想解Xj+=Maxi（Rij）,負(fù)理想解Xj-=Mini（Rij）。

1.2.4 每個(gè)品系（品種）與正（負(fù)）理想解的距離S的計(jì)算根據(jù)歐幾里德范數(shù)作為距離的測(cè)度計(jì)算各品系（品種）與正（負(fù)）理想解的距離Si+（Si-）,計(jì)算公式如下：

表4 DTOPSIS法Ci值分析

1.2.5 每個(gè)品系（品種）與正理想解相對(duì)接近程度值Ci的計(jì)算Ci值越大,說(shuō)明這個(gè)品系（品種）的綜合性狀越好,反之則越差（結(jié)果詳見表4）。計(jì)算公式為：Ci=Si-/（Si++Si-）,Ci∈[0,1]。

2 結(jié)果與分析

根據(jù)DTOPSIS法原理,若某個(gè)品系（品種）的Ci值越大,則其綜合性狀越好,反之則越差。由表4可看出,云蔗05-49（0.7126）、云蔗05-51（0.6351）綜合性狀超過(guò)ROC22（0.5942）；而云蔗05-39（0.5792）、云蔗05-211（0.5791）的綜合性狀優(yōu)于ROC16（0.5791）,僅次于ROC22。上述4個(gè)品系可作為今后下一步試驗(yàn)及推廣應(yīng)用的備選品系,而剩余品系的Ci值均小于ROC16及ROC22,表明其綜合性狀也較它們差,可根據(jù)實(shí)際情況決定是再留下試驗(yàn)觀察,還是直接淘汰。

3 討論

甘蔗品系（品種）選育過(guò)程,即是一個(gè)對(duì)沒(méi)有統(tǒng)一量度標(biāo)準(zhǔn)的多個(gè)性狀篩選的過(guò)程,且如莖徑與有效莖、產(chǎn)量與糖分等某些性狀之間卻呈負(fù)相關(guān),因此很難找到各個(gè)性狀都達(dá)到理想值的品系（品種）。DTOPSIS法可以克服大部分統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)方法（如方差分析、回歸分析等）可以評(píng)價(jià)性狀少及綜合評(píng)價(jià)功能低的缺陷,對(duì)多個(gè)性狀量化后作整體的、客觀的、合理的評(píng)價(jià)。如本文中云蔗05-39雖然含糖量排第七,但是其蔗莖產(chǎn)量較高、蔗糖分較高、出汁率較高、重力純度高及田間不發(fā)生黑穗病,故其綜合評(píng)價(jià)較好,排名第四；而云蔗05-181雖然含糖量排第五,但是有效莖較少、出汁率偏低及纖維分較高,故其綜合評(píng)價(jià)較差,排名第七。

DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)過(guò)程中,權(quán)重系數(shù)的賦值是該法的核心關(guān)鍵,但存在較大人為因素,因此應(yīng)結(jié)合育種目標(biāo)慎重考慮。高產(chǎn)高糖是甘蔗良種必備的條件,二者相輔相成、缺一不可,但高產(chǎn)低糖的品種不利于提高制糖出糖率,而低產(chǎn)高糖的品種又不利于增加蔗農(nóng)經(jīng)濟(jì)收入[19]。因此,本文根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要,將蔗莖產(chǎn)量構(gòu)成性狀（單莖重、有效莖、株高、莖徑）及甘蔗糖分賦予相同的權(quán)重,分別占總權(quán)重的30%,工藝性狀（出汁率、重力純度、纖維分及還原糖）占總權(quán)重的28%,其它性狀（脫葉性、黑穗?。┱伎倷?quán)重的12%。

總之,綜合評(píng)價(jià)結(jié)果與品系實(shí)際表現(xiàn)基本相同。在近些年試驗(yàn)中表現(xiàn)較好的云蔗05-49及云蔗05-51,其Ci值皆大于雙對(duì)照,分別排名第一及第二,現(xiàn)已分別推薦參加國(guó)家第九輪及第八輪區(qū)域化試驗(yàn)（以下簡(jiǎn)稱區(qū)試）,特別是云蔗05-51因在區(qū)試中表現(xiàn)突出,已參加生產(chǎn)示范；而Ci值介于雙對(duì)照之間的云蔗05-211,則已推薦參加云南省第十二輪區(qū)試。

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Evaluation on Sugarcane Lines Yunzhe 05 Series by DTOPSIS

YAO Li,CHEN Xue-kuan,ZHAO Pei-fang,ZHAO Jun,WU Cai-wen,XIA Hong-ming,
YANG Kun,LIU Jia-yong
(Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement/Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Kaiyuan 661600,China)

The performance of nine sugarcane lines of Yunzhe 05 Series were evaluated by method of DTOPSIS. The result showed that the synthetic traits of the lines Yunzhe05-49 and Yunzhe05-51 were better than that of ROC16(CK2)and ROC22(CK1);Yunzhe05-39 and Yunzhe05-211 were better than CK2but worse than CK1,so the 4 lines can be further tested,and the others were worse than both CK1and CK2and should be further observed or eliminated.

sugarcane;Yunzhe 05 Series;DTOPSIS;integrated evaluation

S566.103

：A

1007-2624（2013）02-0037-03

2013-01-17

高產(chǎn)高糖強(qiáng)宿根甘蔗新品種選育及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)（2012BB014）；云南省重點(diǎn)新產(chǎn)品開發(fā)計(jì)劃（2011BB005）。

姚麗（1984-）,女,云南省金平縣人,碩士,研究實(shí)習(xí)員,主要從事甘蔗遺傳育種研究。

劉家勇,云南省建水縣人,副研究員,主要從事甘蔗遺傳育種研究。E-mail：lljjyy1976@163.com