基于空間序列灰色接近度的云瑞系列甘蔗雜交組合評價

郎榮斌，邊芯，桃聯(lián)安，安汝東，董立華，楊李和，周清明，經(jīng)艷芬

(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所瑞麗育種站，云南 瑞麗 678600)

基于空間序列灰色接近度的云瑞系列甘蔗雜交組合評價

郎榮斌，邊芯，桃聯(lián)安，安汝東，董立華，楊李和，周清明，經(jīng)艷芬*

(云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所瑞麗育種站，云南 瑞麗 678600)

采用基于空間序列灰色接近度的雜交組合評判方法，通過分析22個云瑞系列甘蔗雜交組合有性后代的株高、莖徑、單莖重、叢有效莖數(shù)、錘度、叢重和錘重來評價云瑞系列甘蔗雜交組合的優(yōu)劣。結(jié)果表明：德蔗93–88×云割F203–393、德蔗93–88×云瑞99–151、云斑F299–546×德蔗93–94、閩糖90–1022×云斑F204–186和德蔗93–94×云割F203–393等5個組合與理想組合的灰色接近度高于0.905 9，被評價為優(yōu)組合，占參試組合的22.7%；粵糖93–159×云瑞03–417、德蔗93–94×云割F203–80、德蔗93–88×云斑F299–546、CP65–357×云瑞03–917、德蔗93–88×云割F203–117、閩糖90–1022×云割F203–392、閩糖90–1022×云斑F299–546、云割F203–393×閩糖90–1022等8個組合與理想組合的灰色接近度為0.812 4～0.893 8，被評價為較優(yōu)組合，占參試組合總數(shù)的36.4%。這13個優(yōu)良甘蔗雜交組合可作為甘蔗親本創(chuàng)新、品種選育的重點組合而加以利用，其余組合視育種目標(biāo)進(jìn)行分類利用。

甘蔗；雜交組合；灰色接近度；評價

科學(xué)評價甘蔗雜交組合的優(yōu)劣是提高甘蔗育種效率的有效措施。許多育種工作者采用不同方法對雜交組合進(jìn)行了評價[1–7]。在雜交組合評價方面，灰色關(guān)聯(lián)綜合評判法[8–9]已被廣泛應(yīng)用于對玉米[10–11]、棉花[12]、大豆[13–14]、油菜[15]和甜菜[16]等多種作物的育種評價中?；诳臻g序列灰色接近度的雜交組合評判方法[17]計算過程簡便、實用，可幫助育種工作者于早期世代確定重點組合，減少失誤，提高育種效率，其可行性已在小麥育種實踐中得到了證實。筆者采用基于空間序列的灰色接近度分析方法，對 22個云瑞甘蔗雜交組合[18]進(jìn)行評價，旨在為含云南甘蔗野生血緣的云瑞系列甘蔗創(chuàng)新種質(zhì)和親本材料的高效利用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 參試組合

參試組合共 22個，即云斑 F299–546×德蔗93–94、云斑F299–546×德蔗93–88、云斑F204–186×德蔗93–94、云瑞03–417×德蔗93–88、云瑞03–417×閩糖90–1022、閩糖90–1022×云斑F299–546、閩糖90–1022×云斑 F204–186、德蔗 93–88×云斑F299–546、云瑞99–178×德蔗93–88、云瑞99–178× ROC22、云瑞99–178×云瑞01–109、云割F203–393×閩糖 90–1022、德蔗 93–88×云瑞 99–151、德蔗93–94×云割F203–80、閩糖90–1022×云割F203–392、德蔗 93–94×云割 F203–393、德蔗 93–88×云割F203–393、閩糖90–1022×云瑞03–917、CP65–357×云瑞 03–917、德蔗 93–88×云割 F203–117、德蔗93–88×云瑞04–80、粵糖93–159×云瑞03–417。

1.2 方 法

試驗在云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所瑞麗育種站內(nèi)進(jìn)行。試驗地海拔高度776 m，緯度24°，年降水量1 394 mm，年均溫20 ℃。田間試驗采用三重復(fù)隨機(jī)排列，每重復(fù)1行區(qū)，行長6 m，行距1.1 m。每行定植30株實生苗，株距20 cm。于5月上旬定植于大田。田間管理按常規(guī)。在新植季節(jié)的甘蔗成熟期，于每個組合每重復(fù)連續(xù)調(diào)查10叢，合計共調(diào)查30叢，分別調(diào)查株高、莖徑、叢有效莖數(shù)、錘度。

單莖重=株高×莖徑2×0.785 4/1 000。

叢重＝單莖重×叢有效莖數(shù)。

錘重＝叢重×蔗汁錘度。

1.3 分析方法

基于空間序列灰色接近度的雜交組合評價方法參照文獻(xiàn)[17]中的方法。設(shè)試驗有n個雜交組合，m個性狀，構(gòu)成對象集Xi=[xi(1)，xi(2)，…，xi(k)，…，xi(m)] (i=1，2，…，n；k=1，2，…，m)。根據(jù)甘蔗育種目標(biāo)，理想值取各性狀的最大值，構(gòu)成理想集X0=[x0(1)，x0(2)，…，x0(k)，…，x0(m)]。為了使彼此之間具有可比性，采用公式ri(k)=xi(k)/x0(k)對Xi、X0中的各性狀進(jìn)行無量綱變換，式中，xi(k)表示第i個組合的第k個性狀，x0(k)表示n個組合中第k個性狀的理想值，此時，對象集Xi和理想集X0分別變?yōu)閄i=[ri(1), ri(2),…,ri(k),…,ri(m)]和X0=[1,1,…,1]。

在甘蔗育種中，各性狀的權(quán)重(w)不同，因此上述 2個公式式分別變?yōu)?Xi=[ri(1)w1, ri(2)w2, …, ri(k)wk, …, ri(m)wm]和X0=[w1, w2,…, wk…, wm]。

依上述公式計算出灰色接近度值?；疑咏仍酱螅硎驹摻M合的綜合性狀越接近育種目標(biāo)，表現(xiàn)越好。本研究中據(jù)此對雜交組合進(jìn)行評價篩選。

2 結(jié)果與分析

2.1 22個甘蔗雜交組合的主要性狀表現(xiàn)

由表1可見，在22個參試組合中，F(xiàn)1群體平均單莖重高于每條0.5 kg的組合14個，占參試組合的63.6%，排在前3位的依次是組合16、組合13、組合17；叢有效莖數(shù)高于6條的組合14個，占參試組合的63.6%，其中組合1、組合7的叢有效莖數(shù)最多，均為8條；錘度排在前3的是組合20、組合17、組合16；叢重排在前3的是組合17、組合1、組合7；錘重排在前3的是組合17、組合13、組合1；株高160 cm以上的組合有15個，占參試組合的68%；莖徑2 cm以上的組合有11個，占所有參試組合的50%。

表1 22個雜交組合的性狀指標(biāo)Table 1 Properties of 22 hybrid combinations

2.2 對22個雜交組合的評價篩選結(jié)果

2.2.1 對參試組合7個指標(biāo)的無量綱變換

在甘蔗育種實踐中，要求實生苗農(nóng)藝及錘度等部分工藝性狀值越大越好，將株高、莖徑、單莖重、叢有效莖數(shù)、錘度、叢重和錘重等性狀視為上限性狀，這7個指標(biāo)均以最大值為理想值，對表1中各性狀值進(jìn)行無量綱變換的處理結(jié)果見表2。

表2 參試組合各性狀指標(biāo)的無量綱變換值Table 2 Dimensionless values from the transformation of properties for the tested combinations

續(xù) 表

2.2.2 各參試組合加權(quán)矩陣的確定

應(yīng)用DPS 13.5軟件計算灰色接近度，以錘重為母因素進(jìn)行分析，權(quán)重為各性狀聯(lián)系度占所有聯(lián)系度之和的比值(表3)。

表3 各性狀的灰色接近度及權(quán)重Table 3 Grey proximity and weight of the properties

2.2.3 雜交組合的評價結(jié)果

1) 優(yōu)組合。22個參試組合中，德蔗93–88×云割 F203–393、德蔗 93–94×云割 F203–393、德蔗93–88×云瑞99–151、閩糖90–1022×云斑F204–186和云斑F299–546×德蔗93–94等5個組合的灰色接近度大于0.900(表4)，被評定為優(yōu)組合，其中，組合德蔗93–88×云割F203–393的灰色接近度值最大(0.969 8)，平均叢有效莖數(shù)較大和平均錘度較高。這5個組合中平均錘重都較大，且株高和莖徑也較大，同時5個組合中有3個是云南割手密的血緣后代，有2個均為云割F203–393的后代?？梢?，對云南割手密血緣材料可加大利用力度，尤其是可加大對云割F203–393這類型親本的利用。

2) 較優(yōu)組合?；疑咏戎禐?.800~0.900的參試組合被評為較優(yōu)組合。這類組合有粵糖93–159×云瑞03–417、德蔗93–94×云割F203–80、德蔗 93–88×云斑 F299–546、CP65–357×云瑞03–917、德蔗93–88×云割F203–117、閩糖90–1022×云割F203–392、閩糖90–1022×云斑F299–546、云割F203–393×閩糖90–1022這8個組合，占參試組合的36%。此類組合中高糖材料出現(xiàn)的機(jī)率較高，植株也相對較高，其余性狀指標(biāo)值比優(yōu)組合的相對較低。在8個組合中，用云南野生割手密血緣親本材料作母本的組合的灰色關(guān)聯(lián)值相對較大，這可為云南割手密血緣創(chuàng)新種質(zhì)雜交提供參考。

3) 一般組合。一般組合的灰色接近度值小于0.800。由表4可見，一般組合有9個。這些組合的后代群體材料表現(xiàn)一般，實踐應(yīng)用中可適當(dāng)減少其群體數(shù)量。

表4 22個雜交組合的評價結(jié)果Table 4 Assessment for the 22 hybrid combinations

續(xù) 表

3 結(jié)論與討論

為提高云瑞系列甘蔗雜交組合的利用效率，本研究中以含云南割手密或云南斑茅血緣的 22個甘蔗雜交組合為研究對象，對后代群體的主要性狀進(jìn)行分析。結(jié)果表明，德蔗 93–88×云割 F203–393、德蔗 93–88×云瑞 99–151、云斑 F299–546×德蔗93–94、閩糖90–1022×云斑F204–186和德蔗93–94×云割F203–393等5個組合的灰色接近度值較大，被評價為優(yōu)組合。這5個雜交組合的綜合性狀較好，適宜再次選配生產(chǎn)雜交花穗，具有較強(qiáng)的育種潛力。云割F203–393、云瑞99–151和云斑F204–186 這3個親本可在今后的育種實踐中加大雜交利用力度。另外，對于單個性狀表現(xiàn)較為突出的雜交組合，可以將其作為培育親本的雜交組合，如德蔗93–88×云割F203–117后代群體表現(xiàn)出錘度高，可用于選育早熟高糖的親本或品種。

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責(zé)任編輯：王賽群

英文編輯：王 庫

Evaluation on the cross combination of Yunrui series sugarcane based on grey proximity of spatial sequence

LANG Rong-bin, BIAN Xin, TAO Lian-an, AN Ru-dong, DONG Li-hua, YANG Li-he, ZHOU Qing-ming, JING Yan-fen*
(Ruili Breeding Station, Sugarcane Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Science, Ruili 678600, Yunnan, China)

Cross combinations of Yunrui series sugarcane were evaluated using the grey proximity of spatial sequence through seven traits (the plant height, stem diameter, stem weight, the number of effective clusters, hammer, clump weight and hammer weight), deriving from 22 cross combinations of Yunrui series sugarcane. The results showed that the grey proximity of five combinations, including DZ93–88×YGF203–393, DZ93–88×YR99–151, YBF299–546×DZ93–94, MT90–1022×YBF204–186 and DZ93–94×YGF203–393, were larger than 0.905 9, belonged to the best combinations, which accounted for 22.7% of the tested combinations; The grey proximity of 8 combinations, including YT93–159× YR03–417, DZ93–94×YGF203–80, DZ93–88×YBF299–546, CP65–357×YR03–917, DZ93–88×YGF203–117, MT90–1022×YGF203–392, MT90–1022×YBF299–546 and YGF203–393×MT90–1022, were between 0.812 4 and 0.893 8, belonged to the better combinations, accounting for 36.4% of the total. These excellent sugarcane hybrid combinations could be used as the key combinations for germplasm innovation and variety breeding. The remaining combinations could be individually utilized depended on breeding purposes.

sugarcane; cross combination; grey proximity; evaluation

10.13331/j.cnki.jhau.2014.06.003

投稿網(wǎng)址：http://www.hunau.net/qks

S566.1

A

1007?1032(2014)06?0578?05

2014–04–25

國家自然科學(xué)基金項目(31360358)；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項資金項目(CARS–20–1–1)；云南省重點新產(chǎn)品開發(fā)計劃項目(2012BB014)；云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院專項基金項目(YAAS2014ZY012)

郎榮斌(1988—)，男，云南金平人，研究實習(xí)員，主要從事甘蔗遺傳育種研究，lrb20070152@163.com；*通信作者，rljyf@126.com