經(jīng)艷芬，邊 芯，郎榮斌，董立華，桃聯(lián)安，安汝?yáng)|

(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所，云南 瑞麗 678600)

我國(guó)是位列巴西、印度之后的世界第三大食糖主產(chǎn)國(guó)家。甘蔗是我國(guó)主要糖料作物，蔗糖產(chǎn)量占全國(guó)食糖總產(chǎn)的90%以上[1]。目前，甘蔗育種遺傳基礎(chǔ)狹窄，育成的品種抗逆性差、適應(yīng)性不廣。割手密是甘蔗細(xì)莖野生種的俗稱，是甘蔗抗逆基因的重要來(lái)源，也是育種成效最為顯著的野生種。云南甘蔗細(xì)莖野生種具有豐富的遺傳多樣性。親本組合評(píng)價(jià)是提高甘蔗育種效率的最重要環(huán)節(jié)之一[2]。模糊綜合評(píng)判方法用于評(píng)價(jià)甘蔗雜交組合具有簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)，可提高育種效率[3－4]。譚芳等[5]認(rèn)為，依據(jù)模糊綜合評(píng)判結(jié)果，結(jié)合入選率來(lái)篩選甘蔗優(yōu)良雜交組合更為科學(xué)。云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所瑞麗育種站利用原生地為云南高原內(nèi)陸蠻耗燥熱、西雙版納濕熱兩種氣候生態(tài)型割手密，培育了一批云瑞甘蔗創(chuàng)新親本和優(yōu)良品種(系)，并利用多種分析方法對(duì)其育種潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)[6－12]。本文采用模糊綜合評(píng)判方法，通過(guò)分析云瑞創(chuàng)新親本選配的32個(gè)雜交組合有性世代株高、莖徑、叢有效莖數(shù)、錘度與叢錘重的關(guān)系，綜合評(píng)價(jià)云瑞甘蔗創(chuàng)新親本選配雜交組合的優(yōu)劣，為其進(jìn)一步利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 參試材料

15個(gè)云瑞系列親本與10個(gè)國(guó)內(nèi)外引進(jìn)品種選配的32個(gè)雜交組合，詳見(jiàn)表1。

表1 參試組合及其代號(hào)Table1 A list of cross combination and code

1.2 試驗(yàn)方法

各組合隨機(jī)選取90株實(shí)生苗，按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)布置三重復(fù)單行區(qū)的雜種圃試驗(yàn)。每個(gè)重復(fù)種植30株苗，株距25 cm，行距120 cm，于2012年5月上旬定植于大田，12月中下旬結(jié)合雜種圃材料篩選。每重復(fù)連續(xù)調(diào)查10叢的有效莖數(shù)，每叢選3株，每組合累計(jì)調(diào)查30叢有效莖數(shù)以及90個(gè)單株的株高、莖徑、錘度。取各性狀3個(gè)重復(fù)的平均值進(jìn)行雜交組合的優(yōu)劣評(píng)價(jià)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析參照文獻(xiàn)[3]、[5]中的方法，應(yīng)用Excel、DPS軟件完成。

1.3.1 模糊綜合評(píng)判的數(shù)學(xué)模型

對(duì)象集:X={x1，x2，…xn}={組合1，組合2…組合 n}

因素集:U={u1，u2，…u4}={株高，莖徑，叢有效莖，錘度}

因素的權(quán)重分配子集:A0={a1，a2，…an}

評(píng)語(yǔ)集:V={v1，v2，…v5}={優(yōu)級(jí)，較優(yōu)級(jí)，一般級(jí)，較差級(jí)，差級(jí)}

模糊評(píng)價(jià)子集:B={b1，b2，…bn}

1.3.2 隸屬度函數(shù)及模糊評(píng)價(jià)矩陣

單因素模糊評(píng)價(jià)矩陣R為:

1.3.3 各因素權(quán)重 甘蔗的育種目標(biāo)是高產(chǎn)高糖，因此，用各性狀對(duì)錘重的灰色關(guān)聯(lián)度確定權(quán)重系數(shù)。權(quán)重 A0={株高，莖徑，叢有效莖數(shù)，錘度}={0.204，0.235，0.368，0.195}。

1.3.4 模糊綜合評(píng)價(jià)

B=A0R，取 M(· +)算子

B={a1，a2，a3，a4}·R=[b1，b2，b3，b4，b5]

綜合評(píng)價(jià)優(yōu)集:b1={a1r11，a2r21，a3r31，a4r41}

綜合評(píng)價(jià)較優(yōu)集:b2={a1r12，a2r22，a3r32，a4r42}

綜合評(píng)價(jià)一般集:b3={a1r13，a2r23，a3r33，a4r43}

綜合評(píng)價(jià)較差集:b4={a1r14，a2r24，a3r34，a4r44}

綜合評(píng)價(jià)差集:b5={a1r15，a2r25，a3r35，a4r45}

參試雜交組合評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

表2 參試雜交組合因素評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)1)Table2 Fuzzy comprehensive evaluation standards for five different cross combination classes

2 結(jié)果與分析

從表3 可見(jiàn)，優(yōu)級(jí)組合包括1、7、10、12、13、15、19、20、22、23、24、25、30，共13 個(gè);一般組合包括3、5、8、9、14、16、17、18、21、26、28、29、31，共 13 個(gè);差級(jí)組合包括 2、4、6、11、27、32，共 6 個(gè)。

2.1 參試組合模糊綜合評(píng)判分級(jí)與產(chǎn)量性狀的關(guān)系

從表3可見(jiàn)，模糊綜合評(píng)判優(yōu)級(jí)、一般級(jí)、差級(jí)組合株高優(yōu)集隸屬度依次為36.7% －80.0%、3.3% －66.7%、0 －36.7%;莖徑優(yōu)集隸屬度依次為0 －63.3%、0 －53.3%、0 －30%;叢有效莖數(shù)優(yōu)集隸屬度依次為3.3% －46.7%、0－33.3%、3.3% －20.0%。其中，6號(hào)組合(差級(jí))株高的優(yōu)集隸屬度為 0;4號(hào)(差級(jí))，5號(hào)、16號(hào)(一般級(jí))，23號(hào)、24號(hào)(優(yōu)級(jí))共5個(gè)組合莖徑的優(yōu)集隸屬度為0;21號(hào)組合(一般級(jí))叢有效莖數(shù)的優(yōu)集隸屬度為0。以上表明，從參試組合中篩選出株高、莖徑、叢有效莖數(shù)達(dá)到優(yōu)級(jí)株系的幾率隨著模糊綜合評(píng)判組合優(yōu)級(jí)、一般級(jí)、差級(jí)的變化而降低，而且有可能在部分組合中篩選不出株高、叢有效莖數(shù)達(dá)到優(yōu)級(jí)的株系，篩選出莖徑達(dá)到優(yōu)級(jí)株系更加困難。不同組合株高、莖徑、叢有效莖數(shù)優(yōu)集隸屬度的差異恰是相應(yīng)性狀優(yōu)良親本與品種培育的基礎(chǔ)。

2.2 參試組合模糊綜合評(píng)判分級(jí)與錘度的關(guān)系

從表3可見(jiàn)，模糊綜合評(píng)判優(yōu)級(jí)、一般級(jí)、差級(jí)組合的錘度優(yōu)集隸屬度依次為20.0% －76.7%、3.3%－53.3%、6.7% －36.7%。錘度優(yōu)集隸屬度上限值隨著模糊綜合評(píng)判組合優(yōu)級(jí)、一般級(jí)、差級(jí)的變化而降低，下限值卻出現(xiàn)了差級(jí)(6.7%)大于一般級(jí)(3.3%)的現(xiàn)象。以上表明，在所有參試組合中均能篩選出錘度優(yōu)級(jí)的株系。

2.3 參試組合模糊綜合評(píng)判分級(jí)與雜種圃入選率的關(guān)系

32個(gè)參試組合雜種圃平均入選率為2.4%，優(yōu)級(jí)、一般級(jí)、差級(jí)組合雜種圃的平均入選率依次為2.9%、2.5%、1.0%。模糊綜合評(píng)判優(yōu)級(jí)、一般級(jí)、差級(jí)組合雜種圃入選率依次為0.7% －7.2%、0－4.6%、0－3.3%。以上表明，優(yōu)級(jí)組合雜種圃入選率下、上限值均高于一般級(jí)和差級(jí)組合。從表3還可見(jiàn)，模糊綜合評(píng)判優(yōu)級(jí)的13、22號(hào)組合雜種圃入選率僅為0.7%，低于差級(jí)組合的平均入選率;模糊綜合評(píng)判一般級(jí)的3、8、9、14、18號(hào)與差級(jí)的27號(hào)共6個(gè)組合雜種圃的入選率高于優(yōu)級(jí)組合雜種圃平均入選率。綜合來(lái)看，模糊綜合評(píng)判組合的優(yōu)劣與雜種圃入選率不呈正相關(guān)。

表3 甘蔗組合優(yōu)劣評(píng)價(jià)結(jié)果及其雜種圃入選率1)Table3 Trait values，cross combination classification，and selection rate

3 小結(jié)與討論

模糊綜合評(píng)判組合分級(jí)與參評(píng)性狀優(yōu)集隸屬度上、下限值變化趨勢(shì)基本一致。在參評(píng)組合中，株高、莖徑與叢有效莖數(shù)三性狀均有優(yōu)集隸屬度為0的組合，尤其是莖徑優(yōu)級(jí)、一般級(jí)、差級(jí)組合優(yōu)集隸屬度下限值均為0，錘度、錘重兩性狀卻沒(méi)有優(yōu)級(jí)隸屬度為0的組合。以上說(shuō)明，參試組合中有可能篩選不出產(chǎn)量達(dá)到優(yōu)級(jí)以上的株系，莖徑達(dá)優(yōu)級(jí)以上株系的篩選更為困難，但所有組合均有可能篩選出錘度優(yōu)級(jí)以上的株系。

錘重是衡量甘蔗有性世代綜合表現(xiàn)的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)錘重未作為參評(píng)性狀，而是作為目標(biāo)性狀確定了參評(píng)性狀的權(quán)重。因此，錘重與參試組合模糊綜合評(píng)判分級(jí)直接相關(guān)。錘重的優(yōu)集隸屬度值越大，則從參試組合中篩選出優(yōu)良株系的概率越高。模糊綜合評(píng)判優(yōu)級(jí)、一般級(jí)、差級(jí)組合錘重的優(yōu)集隸屬度依次為63.3% －100%、46.7% －100%、36.7% －73.3%，即優(yōu)級(jí)組合錘重優(yōu)集隸屬度下、上限值亦大，差級(jí)組合錘重的優(yōu)集隸屬度下、上限值亦小，在差級(jí)組合中至少有36.7%的可能篩選出產(chǎn)量、糖分性狀表現(xiàn)優(yōu)級(jí)的株系。

本研究中，參試組合雜種圃入選率的高低與模糊綜合評(píng)判優(yōu)劣分級(jí)不完全一致，這與黎煥光等[4]、譚芳等[5]的研究結(jié)果相吻合。究其原因，甘蔗選育種的目標(biāo)是高產(chǎn)高糖，模糊綜合評(píng)判組合的優(yōu)劣與育種目標(biāo)高度相關(guān)。但育種實(shí)踐中，品系入選標(biāo)準(zhǔn)除高產(chǎn)高糖外，入選株系產(chǎn)量構(gòu)成因子(株高、莖徑、叢有效莖數(shù))之間的協(xié)調(diào)性以及抗倒性、宿根性、脫葉性、57號(hào)毛群的多少等諸多性狀均會(huì)影響入選率。比如優(yōu)級(jí)的22號(hào)組合，雖然有86.7%的幾率從該組合中篩選出高產(chǎn)高糖株系，但能夠篩選出莖徑達(dá)優(yōu)級(jí)株系的幾率僅3.3%，總體評(píng)價(jià)為細(xì)莖，其雜種圃入選率僅為0.7%;而評(píng)價(jià)差級(jí)的27號(hào)組合，株高、莖徑、叢有效莖數(shù)、錘度4個(gè)參評(píng)性狀表現(xiàn)較協(xié)調(diào)一致，有56.7%的概率從該組合中篩選出高產(chǎn)高糖株系，其雜種圃的入選率達(dá)到3.3%，優(yōu)于雜種圃優(yōu)級(jí)組合平均入選率。

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