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(gè)重要的程序就是通過生產(chǎn)試驗(yàn),在大田生產(chǎn)條件下對(duì)參試小麥新品系綜合性狀的優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)價(jià)鑒定。傳統(tǒng)的方法主要是以產(chǎn)量的高低進(jìn)行衡量,其余性狀通過觀察,只能從感性認(rèn)識(shí)去判斷,不能進(jìn)行定量化的計(jì)算。而運(yùn)用DTOPSIS法可以將各品系的多個(gè)性狀指標(biāo)歸納為統(tǒng)一的量化綜合指標(biāo),對(duì)新品系的綜合性狀做出準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。2009年,我們運(yùn)用DTOPSIS法對(duì)本所生產(chǎn)試驗(yàn)的10個(gè)小麥新品系進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,為今后小麥新品系的綜合性狀評(píng)價(jià)提供參考。
供試材料為參加本所生產(chǎn)試驗(yàn)的10個(gè)小麥新品系,即永 1623、永 2392、永 3251、永 3047、永選 1 號(hào)、永1579、永 2329、永 3019、永 T28 和寧春 4 號(hào)(CK)。 試驗(yàn)地沙壤土,肥力水平中上,前茬種植花葉菜復(fù)種茭瓜,冬灌前畝施鵪鶉糞800 kg。田間試驗(yàn)采用大區(qū)種植,隨機(jī)排列,無重復(fù)。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(chǎn)田。
小麥整個(gè)生育期選取畝產(chǎn)量 (S1,kg)、畝基本苗(S2,萬株)、畝收獲穂數(shù)(S3,萬穗)、穗粒數(shù)(S4,粒)、千粒重(S5,g)、容重(S6,g/L)、銹?。⊿7,級(jí))、白粉?。⊿8,級(jí) )、 品 質(zhì) (S9, 級(jí) )、 株 高 (S10,cm)、生 育 天 數(shù)(S11,d)等11個(gè)主要性狀進(jìn)行田間觀測記載,取樣考種和實(shí)打落實(shí)產(chǎn)量。
采用DTOPSIS法評(píng)價(jià)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(biāo)決策問題的理想解和負(fù)理想解去排序。由于該方法把每個(gè)指標(biāo)都轉(zhuǎn)化為可比較的規(guī)范化指標(biāo),且對(duì)每一指標(biāo)都找出理想和負(fù)理想,因而能詳細(xì)比較各性狀指標(biāo)的差異[1]。
根據(jù)參試品系和主要性狀指標(biāo)建立評(píng)價(jià)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(qiáng)弱和品質(zhì)(角質(zhì)、半角質(zhì)、粉質(zhì))的好壞依次用 1、2、3表示。
表1 參試品系評(píng)價(jià)矩陣A
對(duì)11個(gè)性狀分為兩類:(1)正向指標(biāo)(畝產(chǎn)量、畝基本苗、畝收獲穂數(shù)、穗粒數(shù)、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(biāo)數(shù)值,得出正向指標(biāo)的無量綱值;(2)負(fù)向指標(biāo)(銹病、白粉病、品質(zhì)、株高、生育天數(shù))以各品系中最小值為分子,各品系該指標(biāo)為分母,得到矩陣Z(見表2)。
給11個(gè)參考性狀指標(biāo)分別賦予不同的權(quán)重Wj,Wj∈(0,1),且ΣWj=1。 根據(jù)寧夏春小麥生產(chǎn)實(shí)際,以及主要育種方向[2],并參考春小麥育種專家的意見,權(quán)重 系 數(shù) 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(biāo)權(quán)重 Wj乘以矩陣Z 中相應(yīng)的第 j列(Rij=Wj× Zij),得到?jīng)Q策矩陣 R(見表 3)。
根據(jù)決策矩陣R求出各品系性狀的理想解與負(fù)理想解,然后計(jì)算與理想解的相對(duì)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(fù)理想解;Si+為品系與理想解的距離,Si-為品系與負(fù)理想解的距離,Ci為品系對(duì)理想解的相對(duì)接近度,Ci∈[0,1]。
計(jì)算結(jié)果見表4。
根據(jù)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(chǎn)量排序基本吻合,其中永1623產(chǎn)量和Ci排序都為第一,說明永1623不但產(chǎn)量高,而且綜合性狀優(yōu)良,在10個(gè)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(chǎn)試驗(yàn),整體表現(xiàn)良好,報(bào)審工作準(zhǔn)備就緒,等待品審。永2392、3251、3047和永選1號(hào)產(chǎn)量和Ci位于前五,說明這四個(gè)新品系綜合性狀優(yōu)良,選擇穩(wěn)產(chǎn)性較好的品系及時(shí)參加寧夏區(qū)試和生產(chǎn)試驗(yàn);產(chǎn)量和Ci排序在末尾的永2329,永3019、永T28應(yīng)退出生產(chǎn)試驗(yàn)。
表3 決策矩陣R
運(yùn)用DTOPSIS法把與品種優(yōu)劣相關(guān)的因素(包括經(jīng)濟(jì)性狀、生育期、品質(zhì)、抗性)都加以考慮進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),使新品系的綜合性狀這一模糊指標(biāo)化為該品系對(duì)理想解的相對(duì)接近度Ci,彌補(bǔ)了單用產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的不足,在小麥新品種的選育過程中有著廣泛的應(yīng)用前景。同時(shí),可以根據(jù)育種主攻方向,如產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性等,有目的的選擇參考性狀,賦予合理的權(quán)重,增加育種合理性和準(zhǔn)確性,加快育種進(jìn)程。
本項(xiàng)試驗(yàn)研究僅從各品系的生物學(xué)特性、抗病性來分析評(píng)價(jià),穩(wěn)產(chǎn)性、籽粒蛋白質(zhì)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(biāo)在性狀評(píng)價(jià)中尚未涉及到,應(yīng)在今后的分析研究中加以改進(jìn)。運(yùn)用DTOPSIS評(píng)價(jià)春小麥新品系的綜合性狀還有待于進(jìn)一步深入研究。
表4 DTOPSIS法計(jì)算結(jié)果
[1]盧為國,李衛(wèi)東,梁慧珍、等.DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)大豆新品種的初步探索 [J].中國油料作物學(xué)報(bào),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(nóng)藝性狀品質(zhì)性狀演變 [J].種子,2007,26(3):64 ~ 65.