應(yīng)用DTOPSIS法綜合評價甘蔗自育品系

馬文清，郭 強(qiáng)，李 楊，李恒銳，朱 榮，羅曉雪，李茂植，韋持章，唐君海，邱文武

（廣西農(nóng)墾甘蔗良種繁育中心/廣西亞熱帶作物研究所試驗站，廣西龍州532415）

甘蔗預(yù)備品比試驗和品比試驗是甘蔗育種中重要環(huán)節(jié)，綜合評價甘蔗自育品系的產(chǎn)量、蔗糖分、抗逆性等性狀和指標(biāo)，對甘蔗品系優(yōu)選劣汰有著重要的影響。 對參試材料進(jìn)行綜合評價方面，DTOPSIS法（Dynamic Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution，逼近理想解排序法）在甘蔗上獨(dú)立應(yīng)用的效果已有相關(guān)報道[1-4]。本文應(yīng)用DTOPSIS法對甘蔗自育品系進(jìn)行綜合分析。并將所得到的結(jié)果排序，以期客觀全面地反映甘蔗品種（系）的優(yōu)劣，為甘蔗參試材料的進(jìn)一步試驗和品種推廣提供參考。

1 材料與方法

1.1 參試材料及試驗方法

在廣西亞熱帶作物研究所試驗站試驗基地進(jìn)行了品種（系）比較試驗。參試材料有：桂墾08-159、桂墾08-160、桂墾 08-162、桂墾 08-163、桂墾 08-167、桂墾 08-174、桂墾 08-179、桂墾 08-194、桂墾 08-201、桂墾08-231、新臺糖22號，以新臺糖22號為對照。新臺糖22號在廣西的種植已有20余年，占全區(qū)甘蔗總面積95%以上，表現(xiàn)優(yōu)良，故將其作為對照品種。本試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，3行區(qū)，行長7m，行距1.1m，小區(qū)面積23.1m2，雙芽段栽植，8004芽/666.7m2，田間常規(guī)管理，根據(jù)試驗要求分別測定相關(guān)性狀指標(biāo)。各項性狀指標(biāo)平均值見表1。

表1 各參試材料的主要性狀指標(biāo)平均值

2 分析方法

2.1 分析原理及方法

DTOPSIS法為逼近理想解排序法。先將13個指標(biāo)分別按正向指標(biāo)9個（發(fā)株率、出苗率、分蘗率、單莖重、有效莖、蔗莖產(chǎn)量、蔗糖分、蔗糖產(chǎn)量、莖徑）、中性指標(biāo)1個（纖維分）、負(fù)向指標(biāo)3個（還原糖、枯心率、黑穗?。┳鳂?biāo)準(zhǔn)化處理，建立數(shù)據(jù)指標(biāo)的可比性，然后借助多目標(biāo)決定的“理想解”和“負(fù)理想解”作排序，詳細(xì)地比較各指標(biāo)間的差異，按照Ci大小排序，最大者即為最優(yōu)良品系。

2.2 原始數(shù)據(jù)無量綱化

對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理（見表2）。對于正向指標(biāo)，其最優(yōu)解為所有材料中該指標(biāo)的最大值；對于負(fù)向指標(biāo)，其最優(yōu)解為所有材料中該指標(biāo)的最小值。

2.3 決策矩陣R的計算

甘蔗品系各性狀指標(biāo)的權(quán)重按表1中順序賦予甘蔗品系各性狀的權(quán)重值Wj=｛0.05，0.05，0.05，0.05，0.05，0.05，0.10，0.10，0.20，0.10，0.05，0.05，0.10｝，0＜Wj＜1，∑Wj=1。 根據(jù)公式 Rij=Wj×Zij可以計算出決策矩陣 R（見表 3），式中：i=1，2，3,…， 11；j=1，2，3,…，11；Rij為 R 中第 i個品系第 j個性狀的相應(yīng)值（下同）；Zij表示Z中第i個品系第j個性狀的對應(yīng)值（見表 3）。

表2 原始數(shù)據(jù)無量綱化值

表3 DTOPSIS決策矩陣

2.4 構(gòu)建理想解與負(fù)理想解數(shù)列

然后以R表中各列的最大值組成最大數(shù)組（Xi+），最小值組成最小數(shù)組（Xi-），構(gòu)建理想解與負(fù)理想解數(shù)列。

2.5 計算理想解的相對接近度Ci值

按歐幾里德范數(shù)[2]，分別求出各參試材料Rij與理想解Xi+、負(fù)理想解Xi-的距離Si+和Si-值，再根據(jù)公式 Ci=Si-/（Si++Si-），計算出各品系的接近度Ci值（見表4）。

表4 參試材料DTOPSIS法計算結(jié)果

3 結(jié)果與分析

根據(jù)DTOPSIS法綜合評估原理，Ci值越大的品系（種），綜合性狀越好。由表4可以看出，Ci值大于新臺糖22號的品系只有桂墾08-174，這與按產(chǎn)蔗量、產(chǎn)糖量性狀排序的結(jié)果一致，說明桂墾08-174綜合性狀明顯優(yōu)于對照，可作為下一步試驗的備選品系。其余材料的綜合性狀差于對照，仍需進(jìn)一步試驗觀察或淘汰。桂墾08-174的蔗莖產(chǎn)量和糖產(chǎn)量最高，為112.1t/hm2和15.5t/hm2，比對照品種新臺糖22號分別高18.37%和4.73%，實際生產(chǎn)實踐中，桂墾08-174屬于中莖品系，生勢強(qiáng)，出苗快，分蘗多，植株高，直立，抗倒伏，抗病蟲，有效莖數(shù)多，產(chǎn)量高，具有高生物量的優(yōu)良特性，是優(yōu)良的糖料蔗新品系，應(yīng)大力推廣。因此，筆者認(rèn)為DTOPSIS法甘蔗自育品系進(jìn)行多因素綜合評價，與甘蔗品系在生產(chǎn)實踐的表現(xiàn)相符合，評價較為客觀、較為全面，因此DTOPSIS法應(yīng)用于評價甘蔗品種（系）是可行的，這與相關(guān)研究人員的結(jié)論相似[1-6]。

4 討論

相對于灰色關(guān)聯(lián)法和主成分分析法等綜合評價法來說，DTOPSIS法算法簡單實用，更有利于解決多目標(biāo)性狀間的不可公度性，對甘蔗雜交種優(yōu)良品系的篩選具有很大的參考價值。

應(yīng)用DTOPSIS法綜合評估甘蔗新品系，主要性狀的合理選擇及各性狀權(quán)重的分配是關(guān)鍵。如果在品種（系）評價的標(biāo)準(zhǔn)上能加入更多的指標(biāo)，如出汁率、重力錘度等壓榨指標(biāo)、梢腐病等抗性指標(biāo)，則更能體現(xiàn)品種（系）的優(yōu)良特性，一定程度上可以避免在田間選擇過程中因試驗材料某單一性狀突出優(yōu)或劣而導(dǎo)致過高或過低的主觀評判。因此，在甘蔗選育過程中，應(yīng)根據(jù)其育種目標(biāo)、育種經(jīng)驗和生產(chǎn)實際合理適當(dāng)?shù)剡x擇各項考察性狀，并合理分配各性狀的權(quán)重，否則將影響評估結(jié)果。

[1]趙培方，吳才文，陳學(xué)寬，等.DTOPSIS法對甘蔗新品系的綜合評價[J].中國糖料，2008（1）：43-45.

[2]陳政，呂達(dá)，王果，等.自育甘蔗新品系的DTOPSIS法綜合評估[J].亞熱帶農(nóng)業(yè)研究，2010，6（2）：73-76.

[3]昝逢剛，趙培方，楊昆，等.云南省第十套甘蔗區(qū)試開遠(yuǎn)點(diǎn)DTOPSIS法綜合評價[J].中國糖料，2011（1）：8-10.

[4]陸鑫，毛鈞，蘇火生，等.DTOPSIS 法綜合評價甘蔗創(chuàng)新種質(zhì)[J].中國糖料，2012（1）：33-35，37.

[5]吳才文，范源洪，楊洪昌，等.幾個國外甘蔗引進(jìn)種的試驗表現(xiàn)及利用價值分析[J].甘蔗糖業(yè)，2003（5）：15-17.

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