云瑞10系列低代甘蔗创新亲本两种方法评价结果

桃联安，边芯，俞华先，郎荣斌，冯蔚，董立华，孙有芳，经艳芬

（云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站，瑞丽678600）

云瑞10系列低代甘蔗创新亲本两种方法评价结果

桃联安，边芯，俞华先，郎荣斌，冯蔚，董立华，孙有芳，经艳芬*

（云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽育种站，瑞丽678600）

采用灰色接近度分析法、DTOPSIS分析法，对37份割手密种（Sacchrum spontaneum）血缘F1、F2（BC1）、F3（BC2）代及栽培原种间F1代的8个主要性状进行综合分析，结果表明：①两种方法的综合评估值排序均超过对照种新台糖22号（ROC22，CK1）、粤糖93-159（YT93-159，CK2）的材料有22份，其中排在前7位的材料是：云瑞10-805、云瑞10-1237、云瑞10-773、云瑞10-1252、云瑞10-550、云瑞10-1256、云瑞10-830，是重点利用的材料；小于ROC22、大于粤糖93-159的材料有4份，可进一步作为观察材料；均小于对照种ROC22、粤糖93-159的材料有11份，可考虑淘汰；②两种分析方法排序基本一致，其中，灰色接近度的区分度是0.1458，DTOPSIS的区分度是0.4921；③综合评估结果与材料表现基本一致。灰色接近度分析法、DTOPSIS分析法均是简便有效的分析方法。

甘蔗；低代；创新亲本；灰色接近度

在甘蔗种质资源的杂交利用过程中，尤其是甘蔗野生种质资源，需要经过3～4次与生产性亲本或栽培品种轮回杂交，才能逐步克服细茎、低糖、早花等不利的野生性状，保留适应性好、抗逆性强、宿根性好等优良性状，最终筛选出符合生产要求的高产、高糖优良新品种。为提高种质资源的利用效果，对创新亲本的评价、筛选和利用显得尤为重要。

DTOPSIS法（Dynamic Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution，逼近理想解排序法），是甘蔗品种（品系）及其杂交后代的评价方法之一。在甘蔗种质资源的利用组合及其杂交后代中逐步得到应用，毛钧等[1]采用DTOPSIS法对49份CO419与割手密种、斑茅种、滇蔗茅种、大茎野生种杂交的F1、F2代进行了性状分组评价，筛选出7份核心材料及15份观察材料；陆鑫等[2]采用DTOPSIS法评价了17份“云野”系列创新后代，筛选出8份超过对照新台糖10号、新台糖22号的创新亲本。

灰色接近度分析法则是郭瑞林等[3]参照时间序列灰色接近度理论，加以改进，提出了基于空间序列灰色接近度的评判方法，旨在简化运算，提高评估效率，在小麦杂交组合的定量评估中得到成功应用。

本文拟采用灰色接近度分析法、DTOPSIS分析法，对甘蔗种质资源创新低代材料进行综合评价，为这些材料的筛选和利用提供依据，同时比较两种方法的评价结果。

1 材料与方法

1.1 试验材料与方法

材料来源：10系列创新低代材料是瑞丽甘蔗育种站于2009/2010杂交季节利用甘蔗种质血缘杂交的后代F1、F2（BC1）、F3（BC2），共37份材料，对照为全国当家种新台糖22号（ROC22，CK1）、云南当家种粤糖93-159（YT93-159，CK2），详见表1。

试验设计：试验设3重复，2行区，行长2m、行距1.1m，下种量为12芽/m，年初新植，苗期调查出苗率、分蘖率，11月份调查株高、茎径、有效茎数，计算蔗产量（公式：0.7854×茎径2×株高×有效茎数×单位面积/小区面积），次年1月调查锤度，计算含糖量（公式：0.69×锤度×蔗产量）。经过2012年、2013年两年新植试验调查。

1.2 分析方法

1.2.1 灰色接近度分析方法灰色接近度分析方法参见郭瑞林的分析方法[3]，具体步骤为：

①确定理想材料：设有n个参试材料，考察m个性状，则某材料m个性状观察值的集合构成材料行为序列，记为Xi（k），i=1，2，…，n；k=1，2，…，m。评价材料优劣首先要有一个评价标准或准则，这个标准通常是复合育种目标的性状理想值，各育种目标性状理想值的集合构成理想行为序列记为X0（k）。本研究中除株高取平均值外，其它7个性状取最大值为理想值。

②序列无量纲化：为了使各个性状具有可比性，按以下公式进行无量纲化变换，即：

表1 参试材料及亲系

本研究中，株高太高容易倒伏，对产量不利，所以株高取适中型公式计算，其它7个性状采用性状上限性公式进行无量纲化处理。

③灰色加权接近度计算：将材料性状行为序列Xi（k）和理想值序列X0（k）的折线记为Xi、Xo，通常情况下，育种目标性状不能等量齐观，需赋予不同的权重Wk，则无量纲化后的Xi、Xo变为：

为Xi、Xo基于接近性视角的加权灰色接近度，简称灰色加权接近度。式中

所以，Xi与Xo越接近，ρm越大，即第i个材料的综合性状越接近育种目标（理想值），表现越好，反之亦然。

其中，各性状的权重集Wk=（W1，W2，W3，…Wm），k=1，2，3，…m，权重系数的确定有灰色关联度法、德尔菲法、判断矩阵法、专家经验法等，本文采用的是灰色关联度法确定权重，参见赵俊等[4]的方法，即：各性状先进行均值化处理，再计算含糖量（参考数列）与其余性状（比较数列）的灰色关联度，并进行归一化处理得到各性状的权重系数W（k），计算结果为：

1.2.2 DTOPSIS分析法DTOPSIS分析法参见赵培方的方法[5]，具体步骤为：

①原始数据无量纲化：各材料的性状指标可分为正向指标、负向指标和中性指标，各类指标无量纲化处理公式：正向指标Pik=Xik/Xkmax，〔Xkmax=Max（Xik）〕；中性指标Pik=Xkmez/〔Xkmez+abs（Xkmez-Xik）〕，Xkmez为性状目标值；负向指标Pik=Xkmin/Xik，〔Xkmin=Min（Xik）〕。代表材料编号的i=1，2，3，…，n；代表性状指标的k=1，2，3，…，m；Xik代表第i个品种第k个性状值，Xkmez代表第k个性状的目标值；abs代表绝对值。本试验除株高外的7个指标均为正向指标（株高太高容易倒伏，目标值取平均值）。

②建立决策矩阵R：首先要确定各性状的权重集Wk=（W1，W2，W3，…Wm），k=1，2，3，…m，权重系数的确定有灰色关联度法、德尔菲法、判断矩阵法、专家经验法等，本文采用的是灰色关联度法确定权重，即：各性状先进行均值化处理，再计算含糖量（参考数列）与其余性状（比较数列）的灰色关联度rk，并进行归一化处理得到各性状的权重系数W（k），根据公式Rik=Pik×WT计算出决策矩阵R，Rik表示R中第i个品种第k个性状的相应值。

③求出各性状值的正理想解数列和负理想解数列：正理想解计算公式X+k=Maxk（Rik）

计算结果：X+k=（0.1204，0.1097，0.1210，0.1101，0.1170，0.1454，0.1171，0.1587）

负理想解计算公式：X-k=Mink（Rik）

④计算出各材料与正理想解和负理想解的距离：采用欧几里德范数作为距离的测度。

根据Ci进行排序，Ci值最大者为综合性状最优。

2 结果与分析

2.1 参试材料分析结果

通过灰色接近度分析、DTOPSIS分析，获得37份创新低代材料的排序结果（见表2）。

从表2中可看出，灰色接近度的ρ值、DTOPSIS的Ci值排序均超过CK1、CK2的材料有22份，即：云瑞10-805、云瑞10-1237、云瑞10-773、云瑞10-1252、云瑞10-550、云瑞10-1256、云瑞10-830、云瑞10-1261、云瑞10-1055、云瑞10-224、云瑞10-447、云瑞10-693、云瑞10-787、云瑞10-829、云瑞10-1241、云瑞10-781、云瑞10-686、云瑞10-1299、云瑞10-299、云瑞10-291、云瑞10-1095、云瑞10-926。除云瑞10-926是原种间杂交F1代外，其它均为云南82-25、云南82-160、云南87-47、野114、瑞丽06-7-3云南割手密的杂交后代，是重点杂交利用的材料；综合评估值排序小于ROC22、大于粤糖93-159的材料共有4份，即：云瑞10-1182、云瑞10-914、云瑞10-690、云瑞10-1269，可作为进一步观察的材料。灰色接近度的ρ值、DTOPSIS的Ci值排序均小于对照种ROC22、粤糖93-159的材料有11份，即：云瑞10-1128、云瑞10-789、云瑞10-1129等材料，可考虑淘汰。

表2 DTOPSIS法和灰色接近度分析结果

2.2 灰色接近度分析法与DTOPSIS分析法比较

通过灰色接近度与DTOPSIS分析排序结果比较，可查看两种分析结果的差异程度：DTOPSIS的Ci值排序与灰色接近度的ρ值排序的差有5种情况，即：排序相同的材料有20份，排序相差1位的材料有9份，排序相差2位的材料有6份，排序相差3位的材料有1份，排序相差4位的材料有1份，排序相差5位的材料有2份，其中，排序相同和排序相差1位的材料共有29份，占39份参试材料（含2对照）的74.4%，两种分析方法的排列顺序基本相同，差异不大。所以，灰色接近度分析法与DTOPSIS分析法结果基本一致。

区分度是指各种分析方法所涉参数反映研究对象之间彼此相互区分的程度。一般地，区分度越大，反应参数之间的离散程度越大，相应的分析方法越优。本文定义区分度Q=（Smax-Smin）/（Smax+Smin），式中，Smax表示参数中的最大值，如灰色接近度分析中的Smax为0.8727，Smin则表示参数中的最小值，如灰色接近度分析中的Smin为0.6471，其区分度为0.1485，其余以此类推，DTOPSIS法的区分度为0.4921。所以，从区分度来看，DTOPSIS分析法比灰色接近度分析法要好一些。

2.3 分析结果与材料表现

DTOPSIS分析、灰色接近度分析，其结果都是从总体上反映材料的整体表现。从表3可看出，DTOPSIS的Ci值越大，相应材料的出苗率、分蘖率、株高、茎径、有效茎数、蔗产量、锤度、含糖量的值有取大的趋势，尤其是含糖量、蔗产量比较明显，两性状的权重也是最大的，分别为0.1587、0.1454，可见，DTOPSIS分析结果与参试材料的性状表现基本一致。

表3 DTOPSIS的Ci值排序与材料性状表现

3 讨论

本文在对37份参试材料进行综合评价时，不仅可以根据所计算出的灰色接近度的ρ值、DTOPSIS的Ci值很容易地把参试材料进行排序，找到材料的优劣次序，而且还可以通过所设置的对照种ROC22、粤糖93-159的排位来衡量参试材料的优劣程度，从而对参试材料进行评估，筛选出适宜的9份优良材料。这与经艳芬等[6]采用DTOPSIS法对引进新品种评价、陈政等[7]采用DTOPSIS法对自育新品系评估等研究方法一致。但是，本文所做的是对材料性状的综合评估，作为对野生血缘低代材料的评价，主要从亲本利用方面考虑，对有特别突出性状的材料，在兼顾其他性状的同时还应作为特异材料来利用，如云瑞10-223（云瑞05-285×云瑞05-254）锤度高达23.22（最高），但DTOPSIS法排序在32位，如何对这些材料进行更有效的评估有待进一步研究。

灰色接近度分析法是郭瑞林等[3]新提出的一种分析方法，通过与灰色关联度分析法比较，所评价的组合位次和等级大同小异，但省去了灰色关联度求最大、最小差的步骤，计算更加简便易行；本文通过与DTOPSIS法分析结果比较，排序结果基本一致，两者排序最大差为5位，灰色接近度分析法的区分度虽然比DTOPSIS分析法的区分度要小一些，但是灰色接近度分析法没有求参试材料的正理想解和负理想解的步骤，计算更为简便，灰色接近度分析法不失为一种简便有效的分析方法。

[1]毛钧，陆鑫，苏火生，等.甘蔗Co419创新血缘后代的DTOPSIS综合评价[J].西南农业学报，2012，5（3）：775-780.

[2]陆鑫，毛钧，苏火生，等.DTOPSIS法综合评价甘蔗创新种质[J].中国糖料，2012（1）：33-37.

[3]郭瑞林，刘亚飞，吴秋芳，等.杂交组合灰色接近度评估方法及其在小麦育种中的应用[J].麦类作物学报，2012，32（5）：989-995.

[4]赵俊，范源洪，吴才文，等.19个国外引进甘蔗品种的灰色关联度分析[J].中国糖料，2007（2）：27-29.

[5]赵培方，吴才文，刘家勇，等.7个果蔗品种DTOPSIS法综合评价[J].甘蔗糖业，2007（1）：10-12.

[6]经艳芬，周清明，段慧芬，等.国家七轮区试甘蔗品种在云南瑞丽点表现的DTOPSIS法综合评价[J].西南农业学报，2012，25（3）：1177-1181.

[7]陈政，吕达，王果，等.自育甘蔗新品系的DTOPSIS法综合评估[J].亚热带农业研究，2010，6（2）73-75.

Comparison of Two Evaluation Methods for Sugarcane Innovation Parent of Yunrui10 Series Pre-progeny

TAO Lian-an,BIAN Xin,YU Hua-xian,LANG Rong-bin,FENG Wei,et al
(Ruili Breeding Station of Sugarcane Research Institute,Yunnan Academy of Agricultural Sciences,Ruili 678600)

Eight major characters of 37 pre-progeny from S.spontune F1、F2（BC1）、F3（BC2）and from intercultivar-specific F1were analysed by two methods of grey closeness degree and DTOPSIS(Dynamic technique for order preference by similarity to ideal solution).The results showed that evaluation values from the two methods of 22 pre-progenies were higher than both control varieties Xintaitang22(ROC22,CK1)and Yuetang93-159 (YT93-159,CK2).The 7 best materials were Yunrui10-805,Yunrui10-1237,Yunrui10-773,Yunrui10-1252, Yunrui10-550,Yunrui10-1256 and Yunrui10-830,and they were as key parents in the future.There were 4 pre-progenies between ROC22 and YT93-159 for further observing materials.Eliminating 11 pre-progenies were less than both ROC22 and YT93-159.The evaluation values orders by the two methods were basically unanimous.The distinguish degrees of the grey closeness degree method and the DTOPSIS method respectively were 0.1458 and 0.4921,and the evaluation values were according to production practice representation of the materials.

sugarcane;pre-progeny;innovation parent;grey closeness degree

S566.103

A

1007-2624（2015）02-0013-04

10.13570/j.cnki.scc.2015.02.005

2014-08-02

云南省重点新产品开发项目（2012BB014）；国家现代农业产业技术体系专项资金项目（CARS-20-1-1）。

桃联安（1969-），男，云南省普洱市人，副研究员，研究方向：甘蔗遗传育种。E-mail:Taolianan@163.com

经艳芬（1965-），女，云南省丽江市人，研究员。研究方向：甘蔗遗传育种。E-mail:rljyf@126.com