俞華先,經(jīng)艷芬,郎榮斌,邊芯,馮蔚,孫有芳,安汝?yáng)|,桃聯(lián)安,董立華,周清明
(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所瑞麗育種站,瑞麗678600)
云瑞07系列甘蔗新品系DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)
俞華先,經(jīng)艷芬,郎榮斌,邊芯,馮蔚,孫有芳,安汝?yáng)|,桃聯(lián)安,董立華,周清明*
(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所瑞麗育種站,瑞麗678600)
采用DTOPSIS法對(duì)11個(gè)云瑞07系列甘蔗品系1新1宿試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),結(jié)果表明:云瑞07-900、云瑞07-882、云瑞07-826、云瑞07-513四個(gè)甘蔗品系的綜合性狀表現(xiàn)超過(guò)雙對(duì)照,云瑞07-631、云瑞07-895的綜合性狀表現(xiàn)居于雙對(duì)照ROC22(CK1)和粵糖93-159(CK2)之間;其余材料綜合性狀都比雙對(duì)照差,但仍需作進(jìn)一步的試驗(yàn)觀察,評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際大田生產(chǎn)表現(xiàn)一致,說(shuō)明DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)法是一種比較科學(xué)簡(jiǎn)便的評(píng)價(jià)方法。
甘蔗新品系;云瑞07系列;DTOPSIS;綜合評(píng)價(jià)
甘蔗是中國(guó)重要的糖料作物,甘蔗新品種的選育是蔗糖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。高產(chǎn)、高糖、抗性好、強(qiáng)宿根、適應(yīng)性強(qiáng)的甘蔗新品種是甘蔗品種選育的主要目標(biāo)。甘蔗品種好壞的評(píng)價(jià)取決于多個(gè)性狀的表現(xiàn),如出苗率、分蘗率、蔗莖產(chǎn)量等。逼近理想解排序(DTOPSIS)法是一種多目標(biāo)決策方法,DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)借助于多目標(biāo)決策的正理想解和負(fù)理想解去排序,還能比較各指標(biāo)間的差異,綜合了多個(gè)指標(biāo),比單一指標(biāo)評(píng)價(jià)更合理,現(xiàn)已廣泛用于烤煙、甜椒、茄子等作物[1-7]的綜合評(píng)價(jià),該法在甘蔗品種評(píng)價(jià)上也有成功應(yīng)用的先例[8-10]。本文采用DTOPSIS法,對(duì)云瑞07系列11份新品系2年新植1年宿根的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析,以期為新品系的進(jìn)一步試驗(yàn)和推廣應(yīng)用提供參考。
1.1參試材料
云瑞07系列參試材料:云瑞07-513、云瑞07-882、云瑞07-826、云瑞07-900、云瑞07-631、云瑞07-895、云瑞07-464、云瑞07-937、云瑞07-637、云瑞07-818、云瑞07-526;對(duì)照種:粵糖93-159(CK1)和ROC22(CK2),共13個(gè)。
1.2試驗(yàn)方法
該試驗(yàn)安排在德宏瑞麗芒令進(jìn)行,采用完全隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),行距1.1 m、行長(zhǎng)6.0 m,5行區(qū),小區(qū)面積33.7m2。新植采用雙芽種植,下種量120000芽/hm2,于2010年3月上旬種植、次年1月中旬完成收獲,宿根于2011年3月下旬完成種植松蔸,次年1月收獲,新宿蔗的試驗(yàn)地田間管理同大田生產(chǎn)。
1.3試驗(yàn)調(diào)查項(xiàng)目
農(nóng)藝性狀:在4—6月份,進(jìn)行苗情調(diào)查,11月中旬至次年3月份調(diào)查株高、莖徑、田間錘度及有效莖。工藝性狀:于11月中旬至次年3月采樣分析蔗汁和甘蔗蔗糖分、甘蔗重力純度和纖維分等。病蟲(chóng)害調(diào)查:全生育期調(diào)查梢腐病、黑穗病、花葉病等病蟲(chóng)害的發(fā)生及倒伏情況。
1.4數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析
根據(jù)實(shí)施方案,選取出苗率、分蘗率、株高、莖徑、單莖重、有效莖數(shù)、蔗糖分、蔗莖產(chǎn)量等13個(gè)性狀兩年新植1年宿根的平均值作為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo),詳見(jiàn)表1。
1.4.1數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理由于甘蔗品系各性狀的單位不同,不便比較,在進(jìn)行分析之前,首先對(duì)各性狀指標(biāo)進(jìn)行無(wú)量綱化處理。依據(jù)糖料甘蔗育種目標(biāo),黑穗病發(fā)病率、枯心苗率和還原糖按負(fù)向指標(biāo);分蘗率、單莖重、有效莖數(shù)、纖維分按中性指標(biāo);其余指標(biāo)按正向指標(biāo),分別進(jìn)行無(wú)量綱化處理。各類(lèi)指標(biāo)無(wú)量綱化處理公式:正向指標(biāo)按Zij={Yij/Yimax,Yimax=Max(Yij)},中性指標(biāo)按Zij={Yj0/[Yj0+abs(Yj0-Yij)]},負(fù)向指標(biāo)按Zij={Yimin/Yij,Yimin=Min(Yij)};i代表材料編號(hào)(1,2,3,…,13);j代表性狀指標(biāo)(1,2,3,…,14),Yij代表第i個(gè)品種第j個(gè)性狀值,Yj0代表第j個(gè)性狀目標(biāo)值,abs代表絕對(duì)值,數(shù)據(jù)無(wú)量綱化處理結(jié)果見(jiàn)表2。
1.4.2求取決策矩陣決策矩陣R計(jì)算公式為Rij=Wj×Zij,式中i=1,2,3,…,12,j=1,2,3,…,14;Rij為R中第i個(gè)品系第j個(gè)性狀的對(duì)應(yīng)值,Zij表示Z中第i個(gè)品系第j個(gè)性狀的對(duì)應(yīng)值。根據(jù)決策矩陣R,求出各性狀值的正負(fù)理想解數(shù)列,出苗率、分蘗率、株高、莖徑、成莖率、單莖重、有效莖、蔗糖分、蔗莖產(chǎn)量、纖維分按正理想解計(jì)算,公式:Xj+=Max(Rij),還原糖分、枯心苗率和黑穗病發(fā)病率按負(fù)理想解計(jì)算,公式:Xj-=Min(Rij)。
表1 參試材料各性狀2新1宿平均值
表2 無(wú)量綱化處理結(jié)果
表3 DTOPSIS法決策矩陣
1.4.3計(jì)算距離測(cè)度根據(jù)正理想解、負(fù)理想解和Rij,計(jì)算出各品種與正理想解和負(fù)理想解的距離,采用歐幾里德范數(shù)作為距離的測(cè)度。
按公式Ci=St-/(St++St-),Ci∈(0,1),計(jì)算每個(gè)參試材料與理想解的相對(duì)接近程度,根據(jù)DTOPSIS法分析原理,Ci值越大綜合性狀越好,Ci值最大者為綜合性狀最優(yōu)品系。
2.1各性狀平均值調(diào)查分析結(jié)果
從表1可以看出,蔗莖單產(chǎn)除云瑞07-526、云瑞07-818、云瑞07-631三個(gè)品系低于雙對(duì)照外,其余甘蔗品系蔗莖單產(chǎn)超雙對(duì)照5%以上的依次是:云瑞07-513、云瑞07-826、云瑞07-882、云瑞07-464;蔗糖產(chǎn)量超過(guò)雙對(duì)照的材料依次:云瑞07-513、云瑞07-826、云瑞07-882、云瑞07-895、云瑞07-464、云瑞07-900、云瑞07-937(表4);全期平均蔗糖分超過(guò)雙對(duì)照的是云瑞07-900、云瑞07-882、云瑞07-826,其余甘蔗品系的全期平均蔗糖分界于雙對(duì)照粵糖93-159與ROC22號(hào)之間。
2.2各參試材料的決策矩陣
將參試材料各性狀按表1中順序賦予權(quán)重Wj={0.04,0.05,0.05,0.05,0.06,0.10,0.10,0.20,0.07,0.10,0.06,0.05,0.05},Wj∈(0,1),依公式Rij=Wj×Zij計(jì)算出決策矩陣R(表3)。在決策矩陣R的基礎(chǔ)上,求出各性狀值的正負(fù)理想解數(shù)列。
2.3各品種對(duì)理想解的相對(duì)接近度指數(shù)及評(píng)價(jià)
根據(jù)正理想解、負(fù)理想解和Rij,計(jì)算出St+、St-及Ci,結(jié)果見(jiàn)附表4。由表4可知,Ci值大于ROC22和粵糖93-159的是云瑞07-900、云瑞07-882、云瑞07-826、云瑞07-513,根據(jù)DTOPSIS法分析原理,Ci值越大綜合性狀越好,Ci值最大者為綜合性狀最優(yōu)品系,故云瑞07-900是這11個(gè)品系中最優(yōu)的品系,云瑞07-882次之,云瑞07-631、云瑞07-895介于雙對(duì)照之間,以上6個(gè)品系可作為進(jìn)一步試驗(yàn)的備選品系。其余材料Ci值均小于雙對(duì)照,可進(jìn)一步試驗(yàn)觀察。
表4 DTOPSIS計(jì)算結(jié)果
通過(guò)DTOPSIS法對(duì)云瑞07系列的11個(gè)甘蔗新品系進(jìn)行分析,首先,云瑞07-900的Ci值最大為0.6410,其次是云瑞07-882和云瑞07-826的Ci值分別為0.5444和0.5364,再次云瑞07-513的Ci值為0.5207,這4個(gè)新品系的Ci值均大于雙對(duì)照,根據(jù)DTOPSIS法分析原理,Ci值越大綜合性狀越好,這說(shuō)明它們綜合性狀優(yōu)于雙對(duì)照,云瑞07-631、云瑞07-895介于雙對(duì)照之間,該評(píng)價(jià)結(jié)果與大田生產(chǎn)相一致。
DTOPSIS法的Ci值的排序與甘蔗產(chǎn)糖量的排序差別很大,云瑞07-900的Ci值排序位于第一位,但產(chǎn)糖量的排序卻位于第六位,探究其原因主要是平均株高、莖徑、纖維分的數(shù)值較高,分蘗率的數(shù)值較小,而單產(chǎn)較低,該品種的全期平均蔗糖分是最高的,故該甘蔗品種的Ci值最大,甘蔗產(chǎn)糖量的排序處于中間位置。
DTOPSIS法將多個(gè)性狀值綜合在一起進(jìn)行考慮,使得評(píng)價(jià)結(jié)果更加客觀合理,對(duì)甘蔗雜交種優(yōu)良品系的篩選具有很大的參考價(jià)值。本文在評(píng)價(jià)甘蔗品種時(shí)僅考慮甘蔗的工農(nóng)藝性狀,而對(duì)甘蔗新品系的空蒲心、倒伏、毛群、脫葉性等性狀沒(méi)有一一考慮,因此,該評(píng)價(jià)結(jié)果也只能是新品系推廣運(yùn)用的一個(gè)參考。
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Evaluation on New Sugarcane Strains Yunrui07 Series by DTOPSIS
YU Hua-xian,JING Yan-fen,LANG Rong-bin,BIAN Xin,FENGWei,SUN You-fang,AN Ru-dong, TAO Lian-an,DONG Li-hua,ZHOU Qing-ming*
(Ruili Breeding Station,Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Ruili678600)
Eleven sugarcane clones of Yunrui 07 series were evaluated for one-year new plant and one-year ratoon by using DTOPSISmethods.The results showed that synthetic characteristics of Yunrui 07-900,Yunrui 07-882,Yunrui07-826 and Yunrui 07-513 four sugarcane strains were better than two control varieties ROC22 (CK1)and Yuetang 93-159(CK2);integrative characteristics of Yunrui 07-631 and Yunrui 07-895 were among ROC22(CK1)and Yuetang 93-159(CK2).The evaluation resultswere consistentwith the actual field cultivation.
sugarcane;Yunrui 07 series;DTOPSIS;overall evaluation
S566.103
A
1007-2624(2015)04-0033-03
10.13570/j.cnki.scc.2015.04.011
2015-02-05
云南省重點(diǎn)新產(chǎn)品計(jì)劃項(xiàng)目(2012BB014);國(guó)家甘蔗產(chǎn)業(yè)體系遺傳育種研究室崗位專(zhuān)家資助項(xiàng)目(YCYTX-024-01-03);國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目(CARS-20-1-1);云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目(YAAS2014ZY012)。
俞華先(1984-),研究實(shí)習(xí)員,主要從事甘蔗遺傳育種研究工作,E-mail:yuhuaxian19841219@163.com
周清明(1965-),男,云南省盈江市人,實(shí)驗(yàn)師,主要從事甘蔗選育種工作。E-mail:rlzqm665@163.com