運用DTOPSIS法評價春小麥新品系綜合性狀的研究

曹彥龍，孫占波，唐 健，裘志新，李前榮，湯 忠，伍 昌

（永寧縣小麥育種繁殖所，寧夏永寧 750100）

在小麥育種過程中，一個重要的程序就是通過生產試驗，在大田生產條件下對參試小麥新品系綜合性狀的優(yōu)劣進行評價鑒定。傳統(tǒng)的方法主要是以產量的高低進行衡量，其余性狀通過觀察，只能從感性認識去判斷，不能進行定量化的計算。而運用DTOPSIS法可以將各品系的多個性狀指標歸納為統(tǒng)一的量化綜合指標，對新品系的綜合性狀做出準確評價。2009年，我們運用DTOPSIS法對本所生產試驗的10個小麥新品系進行了統(tǒng)計分析，為今后小麥新品系的綜合性狀評價提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料及性狀調查

供試材料為參加本所生產試驗的10個小麥新品系，即永 1623、永 2392、永 3251、永 3047、永選 1 號、永1579、永 2329、永 3019、永 T28 和寧春 4 號（CK）。 試驗地沙壤土，肥力水平中上，前茬種植花葉菜復種茭瓜，冬灌前畝施鵪鶉糞800 kg。田間試驗采用大區(qū)種植，隨機排列，無重復。行距15 cm，行長43 m，小區(qū)面積250 m2，田間管理同常規(guī)高產田。

小麥整個生育期選取畝產量 （S1，kg）、畝基本苗（S2，萬株）、畝收獲穂數（S3，萬穗）、穗粒數（S4，粒）、千粒重（S5，g）、容重（S6，g/L）、銹病（S7，級）、白粉?。⊿8，級 ）、 品 質 （S9， 級 ）、 株 高 （S10，cm）、生 育 天 數（S11，d）等11個主要性狀進行田間觀測記載，取樣考種和實打落實產量。

1.2 評價方法

采用DTOPSIS法評價各品系的綜合性狀。DTOPSIS法即逼近理想的排序法，它借助于一多目標決策問題的理想解和負理想解去排序。由于該方法把每個指標都轉化為可比較的規(guī)范化指標，且對每一指標都找出理想和負理想，因而能詳細比較各性狀指標的差異[1]。

2 DTOPSIS的計算

2.1 建立評價矩陣

根據參試品系和主要性狀指標建立評價矩陣A（見表1）。其中：銹?。ㄓ脳l銹、葉銹、稈銹綜合表現(xiàn)的平均值表示）、白粉病抗性的強弱和品質（角質、半角質、粉質）的好壞依次用 1、2、3表示。

表1 參試品系評價矩陣A

2.2 無量綱化處理

對11個性狀分為兩類：（1）正向指標（畝產量、畝基本苗、畝收獲穂數、穗粒數、千粒重、容重）以參試品系中最大值為分母，分別去除各品種該指標數值，得出正向指標的無量綱值；（2）負向指標（銹病、白粉病、品質、株高、生育天數）以各品系中最小值為分子，各品系該指標為分母，得到矩陣Z（見表2）。

2.3 將各性狀指標分別賦予不同權重，得到決策矩陣R

給11個參考性狀指標分別賦予不同的權重Wj，Wj∈（0，1），且ΣWj=1。 根據寧夏春小麥生產實際，以及主要育種方向[2]，并參考春小麥育種專家的意見，權重 系 數 依 次 賦 予 ：0.50，0.03，0.06，0.06，0.08，0.06，0.04，0.04，0.08，0.03，0.02 用各指標權重 Wj乘以矩陣Z 中相應的第 j列（Rij=Wj× Zij），得到決策矩陣 R（見表 3）。

2.4 計算各品系與理想解的相對接近度Ci

根據決策矩陣R求出各品系性狀的理想解與負理想解，然后計算與理想解的相對接近度Ci。用到公式如下：

表2 無量綱化矩陣Z

其中m為品系，n為性狀，X+為性狀的理想解；X-為性狀的負理想解；Si+為品系與理想解的距離，Si-為品系與負理想解的距離，Ci為品系對理想解的相對接近度，Ci∈［0，1］。

計算結果見表4。

3 結果與分析

根據DTOPSIS法分析原則，Ci值越大，品種的綜合性狀也就越優(yōu)良。從表4可以看出，各品系的Ci值排序與產量排序基本吻合，其中永1623產量和Ci排序都為第一，說明永1623不但產量高，而且綜合性狀優(yōu)良，在10個參試品系中表現(xiàn)最為突出。目前，永1623已完成寧夏灌區(qū)兩年區(qū)試和一年的生產試驗，整體表現(xiàn)良好，報審工作準備就緒，等待品審。永2392、3251、3047和永選1號產量和Ci位于前五，說明這四個新品系綜合性狀優(yōu)良，選擇穩(wěn)產性較好的品系及時參加寧夏區(qū)試和生產試驗；產量和Ci排序在末尾的永2329，永3019、永T28應退出生產試驗。

表3 決策矩陣R

4 討論

運用DTOPSIS法把與品種優(yōu)劣相關的因素（包括經濟性狀、生育期、品質、抗性）都加以考慮進行綜合評價，使新品系的綜合性狀這一模糊指標化為該品系對理想解的相對接近度Ci，彌補了單用產量進行統(tǒng)計分析的不足，在小麥新品種的選育過程中有著廣泛的應用前景。同時，可以根據育種主攻方向，如產量、品質、抗性等，有目的的選擇參考性狀，賦予合理的權重，增加育種合理性和準確性，加快育種進程。

本項試驗研究僅從各品系的生物學特性、抗病性來分析評價，穩(wěn)產性、籽粒蛋白質含量、濕面筋含量、烘焙等性狀以及抗倒伏能力和整齊度指標在性狀評價中尚未涉及到，應在今后的分析研究中加以改進。運用DTOPSIS評價春小麥新品系的綜合性狀還有待于進一步深入研究。

表4 DTOPSIS法計算結果

[1]盧為國，李衛(wèi)東，梁慧珍、等.DTOPSIS法綜合評價大豆新品種的初步探索 [J].中國油料作物學報，1998，20（3）：22～26.

[2]李紅霞，方亮，魏亦勤，等.寧夏五十年來春小麥主栽品種農藝性狀品質性狀演變 [J].種子，2007，26（3）：64 ～ 65.