云瑞创新亲本选配32个甘蔗杂交组合的模糊综合评判

经艳芬，边 芯，郎荣斌，董立华，桃联安，安汝东

(云南省农业科学院甘蔗研究所，云南 瑞丽 678600)

我国是位列巴西、印度之后的世界第三大食糖主产国家。甘蔗是我国主要糖料作物，蔗糖产量占全国食糖总产的90%以上[1]。目前，甘蔗育种遗传基础狭窄，育成的品种抗逆性差、适应性不广。割手密是甘蔗细茎野生种的俗称，是甘蔗抗逆基因的重要来源，也是育种成效最为显著的野生种。云南甘蔗细茎野生种具有丰富的遗传多样性。亲本组合评价是提高甘蔗育种效率的最重要环节之一[2]。模糊综合评判方法用于评价甘蔗杂交组合具有简便、准确的优势，可提高育种效率[3－4]。谭芳等[5]认为，依据模糊综合评判结果，结合入选率来筛选甘蔗优良杂交组合更为科学。云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站利用原生地为云南高原内陆蛮耗燥热、西双版纳湿热两种气候生态型割手密，培育了一批云瑞甘蔗创新亲本和优良品种(系)，并利用多种分析方法对其育种潜力进行评价[6－12]。本文采用模糊综合评判方法，通过分析云瑞创新亲本选配的32个杂交组合有性世代株高、茎径、丛有效茎数、锤度与丛锤重的关系，综合评价云瑞甘蔗创新亲本选配杂交组合的优劣，为其进一步利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 参试材料

15个云瑞系列亲本与10个国内外引进品种选配的32个杂交组合，详见表1。

表1 参试组合及其代号Table1 A list of cross combination and code

1.2 试验方法

各组合随机选取90株实生苗，按随机区组设计布置三重复单行区的杂种圃试验。每个重复种植30株苗，株距25 cm，行距120 cm，于2012年5月上旬定植于大田，12月中下旬结合杂种圃材料筛选。每重复连续调查10丛的有效茎数，每丛选3株，每组合累计调查30丛有效茎数以及90个单株的株高、茎径、锤度。取各性状3个重复的平均值进行杂交组合的优劣评价。

1.3 数据分析

数据分析参照文献[3]、[5]中的方法，应用Excel、DPS软件完成。

1.3.1 模糊综合评判的数学模型

对象集:X={x1，x2，…xn}={组合1，组合2…组合 n}

因素集:U={u1，u2，…u4}={株高，茎径，丛有效茎，锤度}

因素的权重分配子集:A0={a1，a2，…an}

评语集:V={v1，v2，…v5}={优级，较优级，一般级，较差级，差级}

模糊评价子集:B={b1，b2，…bn}

1.3.2 隶属度函数及模糊评价矩阵

单因素模糊评价矩阵R为:

1.3.3 各因素权重 甘蔗的育种目标是高产高糖，因此，用各性状对锤重的灰色关联度确定权重系数。权重 A0={株高，茎径，丛有效茎数，锤度}={0.204，0.235，0.368，0.195}。

1.3.4 模糊综合评价

B=A0R，取 M(· +)算子

B={a1，a2，a3，a4}·R=[b1，b2，b3，b4，b5]

综合评价优集:b1={a1r11，a2r21，a3r31，a4r41}

综合评价较优集:b2={a1r12，a2r22，a3r32，a4r42}

综合评价一般集:b3={a1r13，a2r23，a3r33，a4r43}

综合评价较差集:b4={a1r14，a2r24，a3r34，a4r44}

综合评价差集:b5={a1r15，a2r25，a3r35，a4r45}

参试杂交组合评定标准见表2。

表2 参试杂交组合因素评定标准1)Table2 Fuzzy comprehensive evaluation standards for five different cross combination classes

2 结果与分析

从表3 可见，优级组合包括1、7、10、12、13、15、19、20、22、23、24、25、30，共13 个;一般组合包括3、5、8、9、14、16、17、18、21、26、28、29、31，共 13 个;差级组合包括 2、4、6、11、27、32，共 6 个。

2.1 参试组合模糊综合评判分级与产量性状的关系

从表3可见，模糊综合评判优级、一般级、差级组合株高优集隶属度依次为36.7% －80.0%、3.3% －66.7%、0 －36.7%;茎径优集隶属度依次为0 －63.3%、0 －53.3%、0 －30%;丛有效茎数优集隶属度依次为3.3% －46.7%、0－33.3%、3.3% －20.0%。其中，6号组合(差级)株高的优集隶属度为 0;4号(差级)，5号、16号(一般级)，23号、24号(优级)共5个组合茎径的优集隶属度为0;21号组合(一般级)丛有效茎数的优集隶属度为0。以上表明，从参试组合中筛选出株高、茎径、丛有效茎数达到优级株系的几率随着模糊综合评判组合优级、一般级、差级的变化而降低，而且有可能在部分组合中筛选不出株高、丛有效茎数达到优级的株系，筛选出茎径达到优级株系更加困难。不同组合株高、茎径、丛有效茎数优集隶属度的差异恰是相应性状优良亲本与品种培育的基础。

2.2 参试组合模糊综合评判分级与锤度的关系

从表3可见，模糊综合评判优级、一般级、差级组合的锤度优集隶属度依次为20.0% －76.7%、3.3%－53.3%、6.7% －36.7%。锤度优集隶属度上限值随着模糊综合评判组合优级、一般级、差级的变化而降低，下限值却出现了差级(6.7%)大于一般级(3.3%)的现象。以上表明，在所有参试组合中均能筛选出锤度优级的株系。

2.3 参试组合模糊综合评判分级与杂种圃入选率的关系

32个参试组合杂种圃平均入选率为2.4%，优级、一般级、差级组合杂种圃的平均入选率依次为2.9%、2.5%、1.0%。模糊综合评判优级、一般级、差级组合杂种圃入选率依次为0.7% －7.2%、0－4.6%、0－3.3%。以上表明，优级组合杂种圃入选率下、上限值均高于一般级和差级组合。从表3还可见，模糊综合评判优级的13、22号组合杂种圃入选率仅为0.7%，低于差级组合的平均入选率;模糊综合评判一般级的3、8、9、14、18号与差级的27号共6个组合杂种圃的入选率高于优级组合杂种圃平均入选率。综合来看，模糊综合评判组合的优劣与杂种圃入选率不呈正相关。

表3 甘蔗组合优劣评价结果及其杂种圃入选率1)Table3 Trait values，cross combination classification，and selection rate

3 小结与讨论

模糊综合评判组合分级与参评性状优集隶属度上、下限值变化趋势基本一致。在参评组合中，株高、茎径与丛有效茎数三性状均有优集隶属度为0的组合，尤其是茎径优级、一般级、差级组合优集隶属度下限值均为0，锤度、锤重两性状却没有优级隶属度为0的组合。以上说明，参试组合中有可能筛选不出产量达到优级以上的株系，茎径达优级以上株系的筛选更为困难，但所有组合均有可能筛选出锤度优级以上的株系。

锤重是衡量甘蔗有性世代综合表现的重要指标。本试验锤重未作为参评性状，而是作为目标性状确定了参评性状的权重。因此，锤重与参试组合模糊综合评判分级直接相关。锤重的优集隶属度值越大，则从参试组合中筛选出优良株系的概率越高。模糊综合评判优级、一般级、差级组合锤重的优集隶属度依次为63.3% －100%、46.7% －100%、36.7% －73.3%，即优级组合锤重优集隶属度下、上限值亦大，差级组合锤重的优集隶属度下、上限值亦小，在差级组合中至少有36.7%的可能筛选出产量、糖分性状表现优级的株系。

本研究中，参试组合杂种圃入选率的高低与模糊综合评判优劣分级不完全一致，这与黎焕光等[4]、谭芳等[5]的研究结果相吻合。究其原因，甘蔗选育种的目标是高产高糖，模糊综合评判组合的优劣与育种目标高度相关。但育种实践中，品系入选标准除高产高糖外，入选株系产量构成因子(株高、茎径、丛有效茎数)之间的协调性以及抗倒性、宿根性、脱叶性、57号毛群的多少等诸多性状均会影响入选率。比如优级的22号组合，虽然有86.7%的几率从该组合中筛选出高产高糖株系，但能够筛选出茎径达优级株系的几率仅3.3%，总体评价为细茎，其杂种圃入选率仅为0.7%;而评价差级的27号组合，株高、茎径、丛有效茎数、锤度4个参评性状表现较协调一致，有56.7%的概率从该组合中筛选出高产高糖株系，其杂种圃的入选率达到3.3%，优于杂种圃优级组合平均入选率。

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