DTOPSIS法在籽莲品种综合评价中的应用研究

李怡鹏， 王凌云， 杨梦飞， 郑寨生， 张尚法

(金华市农业科学研究院，浙江 金华 321000)

籽莲以采收莲籽为主，花苞多，花瓣以单瓣为主，花色以红色居多，偶有白色，莲蓬大，结实率高，但地下茎细长，分枝多。对现有籽莲种质资源进行综合评价是籽莲育种工作中的一项重要内容。卢为国等应用DTOPSIS法来综合评价作物品种(系)，目前，此方法已广泛使用于大麦、油茶、草莓、番茄、棉花等作物[1-4]。本文试用DTOPSIS法对19个南方主栽籽莲品种进行性状分析，为新品种育种预测及推广提供参考指标。

1 材料与方法

1.1 供试材料

材料为金华市农科院水生蔬菜种质资源圃内的19个籽莲品种(京广1号、宣六、宣七、初平芙蓉、建选30号、建选10号、建选2号、建选6号、金芙蓉1号、金芙蓉2号、太空36、太空3号、湘莲、处州白莲、红花建莲、满天星、XS-4、建选35、建选17)，栽培情况良好，管理水平相当，叶片稀疏、长势一致。

1.2 测量方法

本课题组对19个籽莲品种的农艺学性状进行考察，并对部分表型性状进行了3 a的连续测量。测量的表型性状有叶高、叶柄粗、叶刺色、叶片性状、叶长宽值、叶色、叶姿、心皮数、花型、花色、花瓣数、花柄高、花瓣长、花瓣宽、花丝长度、花直径等。花的性状选择当天开的花进行测量，每个品种随机抽取10朵花。叶柄的高度和花柄的高度为叶和花的底部水下土面的长度；叶两端凹点之间的距离为叶宽，其垂直距离为叶长；花朵横向最大值为花径值(王其超等，2012)。采用毫米卷尺测量，原始数据记录后求平均值。部分检测数据委托农业部农产品及转基因产品质量安全监督检验测试中心(杭州)检验。

1.3 数据分析

数据分析和评估方法采用DTOPSIS法[1-4]，相对接近度最大者即为综合性状最优组。

2 结果与分析

2.1 建立评价矩阵

本试验选择19个籽莲品种的14个农艺学数量性状(表1)作为综合评价指标，根据考察品种的主要农艺学数量性状指标建立评价矩阵。

表1 19个籽莲品种的主要农艺学性状

2.2 无量纲化处理

对各农艺学性状指标进行无量纲化处理，将14个性状分为3大类：(1)正向指标7个，包括莲蓬数、心皮数、结实率、总糖、氨基酸总量、花柄高和叶柄粗，均以各性状的最大值为分母，分别去除各品种该指标的数值；(2)逆向指标2个，为粗纤维和叶柄高，以性状的最小值为分子，分别去除各品种该指标的数值；(3)中性指标5个，包括叶长、叶宽、花冠直径、淀粉和蛋白质，以平均值为分子，利用中性指标公式进行计算，得到无量纲化矩阵(表2)。

表2 19个籽莲品种主要农艺学性状的无量纲化处理

2.3 建立解决策矩阵

将各个性状指标分别赋予不同权重。根据试验目的，参考育种专家意见及相关文献资料，对14个性状指标分别赋权重：莲蓬数0.15、心皮数0.16、结实率0.1、总糖0.1、氨基酸总量0.1、花柄高0.1、叶柄粗0.08、叶长0.02、叶宽0.02、花冠直径0.02、淀粉0.02、蛋白质0.02、粗纤维0.05、叶柄高0.06；用各指标权重乘以矩阵，得到决策矩阵(表3)。

2.4 相对接近度评价

从表4可以看出，建选35、建选10号和XS-4综合评价结果最高，建选17稍低，评价结果与品种的实际表现基本一致。

表3 19个籽莲品种主要农艺学性状的DTOPSIS决策矩阵

表4 DTOPSIS计算的相对接近度

3 讨论

本研究首次将DTOPSIS法应用于籽莲品种的综合性状评价[5]，将莲蓬数、心皮数、结实率、总糖、氨基酸总量、花柄高、叶柄粗、叶长、叶宽、花冠直径、淀粉、蛋白质、粗纤维、叶柄高共14个性状列入评价指标[6-7]。根据籽莲农艺学性状与产量相关性的强弱，莲蓬数、心皮数和结实率直接影响着籽莲的产量，且这3个指标均为正相关，其绝对值排序为莲蓬数>结实率>心皮数。我们综合筛选出了最优品种建选35，虽然它的莲蓬数与最多的金芙蓉1号相差25.6%，但是它的心皮数却比金芙蓉1号高38.7%，总糖含量排在前三，所以建选35可作为籽莲育种的一个主要亲本；金芙蓉1号有着出色的莲蓬数和结实率，虽然整体评价排在第5位，但也可作为一个重要候选亲本材料。

DTOPSIS法在确定综合评价的性状指标和权重比重时，人为因素比较大，各地差异明显，对最终的结果也会有较大的影响[8]。因此，在籽莲品种的综合评价利用方面，选择的性状要全面且具有代表性，充分考虑市场对籽莲新品种的要求、各产区籽莲育种目标及各地栽培条件等。