运用DTOPSIS法评价春小麦新品系综合性状的研究

2010-11-19曹彦龙孙占波裘志新李前荣

种子科技 2010年7期

曹彦龙，孙占波，唐健，裘志新，李前荣，汤忠，伍昌

（永宁县小麦育种繁殖所，宁夏永宁 750100）

在小麦育种过程中，一个重要的程序就是通过生产试验，在大田生产条件下对参试小麦新品系综合性状的优劣进行评价鉴定。传统的方法主要是以产量的高低进行衡量，其余性状通过观察，只能从感性认识去判断，不能进行定量化的计算。而运用DTOPSIS法可以将各品系的多个性状指标归纳为统一的量化综合指标，对新品系的综合性状做出准确评价。2009年，我们运用DTOPSIS法对本所生产试验的10个小麦新品系进行了统计分析，为今后小麦新品系的综合性状评价提供参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料及性状调查

供试材料为参加本所生产试验的10个小麦新品系，即永 1623、永 2392、永 3251、永 3047、永选 1 号、永1579、永 2329、永 3019、永 T28 和宁春 4 号（CK）。试验地沙壤土，肥力水平中上，前茬种植花叶菜复种茭瓜，冬灌前亩施鹌鹑粪800 kg。田间试验采用大区种植，随机排列，无重复。行距15 cm，行长43 m，小区面积250 m2，田间管理同常规高产田。

小麦整个生育期选取亩产量（S1，kg）、亩基本苗（S2，万株）、亩收获穂数（S3，万穗）、穗粒数（S4，粒）、千粒重（S5，g）、容重（S6，g/L）、锈病（S7，级）、白粉病（S8，级）、品质（S9，级）、株高（S10，cm）、生育天数（S11，d）等11个主要性状进行田间观测记载，取样考种和实打落实产量。

1.2 评价方法

采用DTOPSIS法评价各品系的综合性状。DTOPSIS法即逼近理想的排序法，它借助于一多目标决策问题的理想解和负理想解去排序。由于该方法把每个指标都转化为可比较的规范化指标，且对每一指标都找出理想和负理想，因而能详细比较各性状指标的差异[1]。

2 DTOPSIS的计算

2.1 建立评价矩阵

根据参试品系和主要性状指标建立评价矩阵A（见表1）。其中：锈病（用条锈、叶锈、秆锈综合表现的平均值表示）、白粉病抗性的强弱和品质（角质、半角质、粉质）的好坏依次用 1、2、3表示。

表1 参试品系评价矩阵A

2.2 无量纲化处理

对11个性状分为两类：（1）正向指标（亩产量、亩基本苗、亩收获穂数、穗粒数、千粒重、容重）以参试品系中最大值为分母，分别去除各品种该指标数值，得出正向指标的无量纲值；（2）负向指标（锈病、白粉病、品质、株高、生育天数）以各品系中最小值为分子，各品系该指标为分母，得到矩阵Z（见表2）。

2.3 将各性状指标分别赋予不同权重，得到决策矩阵R

给11个参考性状指标分别赋予不同的权重Wj，Wj∈（0，1），且ΣWj=1。根据宁夏春小麦生产实际，以及主要育种方向[2]，并参考春小麦育种专家的意见，权重系数依次赋予：0.50，0.03，0.06，0.06，0.08，0.06，0.04，0.04，0.08，0.03，0.02 用各指标权重 Wj乘以矩阵Z 中相应的第 j列（Rij=Wj× Zij），得到决策矩阵 R（见表 3）。

2.4 计算各品系与理想解的相对接近度Ci

根据决策矩阵R求出各品系性状的理想解与负理想解，然后计算与理想解的相对接近度Ci。用到公式如下：

表2 无量纲化矩阵Z

其中m为品系，n为性状，X+为性状的理想解；X-为性状的负理想解；Si+为品系与理想解的距离，Si-为品系与负理想解的距离，Ci为品系对理想解的相对接近度，Ci∈［0，1］。

计算结果见表4。

3 结果与分析

根据DTOPSIS法分析原则，Ci值越大，品种的综合性状也就越优良。从表4可以看出，各品系的Ci值排序与产量排序基本吻合，其中永1623产量和Ci排序都为第一，说明永1623不但产量高，而且综合性状优良，在10个参试品系中表现最为突出。目前，永1623已完成宁夏灌区两年区试和一年的生产试验，整体表现良好，报审工作准备就绪，等待品审。永2392、3251、3047和永选1号产量和Ci位于前五，说明这四个新品系综合性状优良，选择稳产性较好的品系及时参加宁夏区试和生产试验；产量和Ci排序在末尾的永2329，永3019、永T28应退出生产试验。

表3 决策矩阵R

4 讨论

运用DTOPSIS法把与品种优劣相关的因素（包括经济性状、生育期、品质、抗性）都加以考虑进行综合评价，使新品系的综合性状这一模糊指标化为该品系对理想解的相对接近度Ci，弥补了单用产量进行统计分析的不足，在小麦新品种的选育过程中有着广泛的应用前景。同时，可以根据育种主攻方向，如产量、品质、抗性等，有目的的选择参考性状，赋予合理的权重，增加育种合理性和准确性，加快育种进程。

本项试验研究仅从各品系的生物学特性、抗病性来分析评价，稳产性、籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、烘焙等性状以及抗倒伏能力和整齐度指标在性状评价中尚未涉及到，应在今后的分析研究中加以改进。运用DTOPSIS评价春小麦新品系的综合性状还有待于进一步深入研究。