桃聯(lián)安，經(jīng)艷芬，孫有芳，楊李和，安汝東，董立華，周清明，朱建榮

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

DTOPSIS法（Dynamic Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution，逼近理想解排序法），源于陳延[1]提出的近似理想解的最優(yōu)排序技術(shù)法，后經(jīng)姚興濤[2]改進(jìn)用于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的多目標(biāo)決策。DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)借助于多目標(biāo)決策的理想解和負(fù)理想解去排序，還能比較各指標(biāo)間的差異，綜合了多個(gè)指標(biāo)，比用單一指標(biāo)進(jìn)行分析更為合理，因此，該方法在小麥、水稻、玉米、棉花、亞麻等作物[3-8]上得到廣泛應(yīng)用，在作物區(qū)試品種評(píng)價(jià)、性狀分析等方面取得了較好的效果。在甘蔗遺傳育種中對(duì)區(qū)試品種、自育品系、創(chuàng)新種質(zhì)的評(píng)價(jià)和篩選也有不少報(bào)道[9-12]。本文試對(duì)保存在親本圃中的云南西雙版納割手密血緣F1、F2、F3進(jìn)行DTOPSIS分析，為進(jìn)一步雜交利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料是利用云南西雙版納割手密分別與白眉蔗 （熱帶種）、云南蠻耗割手密血緣F1雜交，獲得F1代，從中利用F197-105、F199-67回交云南蠻耗割手密血緣F499-248獲得F2代，又利用F202-3、F203-71等回交ROC10、F499-248、F503-11獲得F3代，最后用F304-1051回交云南蠻耗割手密血緣F303-315獲得F404-458等F4代，共44份F1代、F2代、F3代、F4代材料。以栽培品種ROC10為對(duì)照，歷經(jīng)2007年、2008年、2010年、2012年共4年的對(duì)比觀察，性狀調(diào)查結(jié)果整理見表1。

1.2 方法

DTOPSIS法（逼近理想解排序法），參見趙培芳的方法[13]。

1.2.1 原始數(shù)據(jù)無量綱化 各材料的性狀指標(biāo)可分為正向指標(biāo)、負(fù)向指標(biāo)和中性指標(biāo)，各類指標(biāo)無量綱化處理公式：正向指標(biāo) Pgk=Xgk/Xkmax，〔Xkmax=Max（Xgk）〕；中性指標(biāo) Pgk=Xkmez/〔Xkmez+abs（Xkmez-Xgk）〕，Xkmez為性狀目標(biāo)值；負(fù)向指標(biāo) Pgk=Xkmin/Xgk，〔Xkmin=Min（Xgk）〕。 代表材料編號(hào)的 g＝1，2，3，…，n；代表性狀指標(biāo)的 k=1，2，3，…，m；Xgk代表第g個(gè)品種第k個(gè)性狀值，Xkmez代表第k個(gè)性狀的目標(biāo)值；abs代表絕對(duì)值。本試驗(yàn)除株高外的6個(gè)指標(biāo)均為正向指標(biāo)（株高太高容易倒伏，目標(biāo)值取平均值）。

1.2.2 建立決策矩陣 R 首先要確定各性狀的權(quán)重集 Wk=（W1，W2，W3，…Wm），k=1，2，3，…m，權(quán)重系數(shù)的確定有灰色關(guān)聯(lián)度法、德爾菲法、判斷矩陣法、專家經(jīng)驗(yàn)法等，本文采用的是灰色關(guān)聯(lián)度法確定權(quán)重，參見趙俊等[14]（2007）的方法，即：各性狀先進(jìn)行均值化處理，再計(jì)算含糖量（參考數(shù)列）與其余性狀（比較數(shù)列）的灰色關(guān)聯(lián)度rk，并進(jìn)行歸一化處理得到各性狀的權(quán)重系數(shù)W（k），根據(jù)公式Rgk=Pgk×WT計(jì)算出決策矩陣R，Rgk表示R中第g個(gè)品種第k個(gè)性狀的相應(yīng)值。

1.2.4 計(jì)算出各材料與正理想解和負(fù)理想解的距離 采用歐幾里德范數(shù)作為距離的測度。

表1 原始數(shù)據(jù)及理想值

1.2.6 參試材料性狀表現(xiàn)特點(diǎn) 把各參試材料的性狀值與所有參試材料性狀的平均值進(jìn)行比較，可分為4種情況，即：優(yōu)良級(jí)：性狀值＞平均值+（最大值-平均值）/2，用“A”表示，其中最大值用“A*”表示；較好級(jí)：平均值＜性狀值＜平均值+（最大值-平均值）/2，用“B”表示；較差級(jí)：性狀值＜平均值，用“C”表示。其中，株高對(duì)蔗產(chǎn)量和含糖量呈正相關(guān)，在此作上限性分析。各性狀的比較結(jié)果見表2。

2 結(jié)果與分析

2.1 性狀間灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果

計(jì)算結(jié)果表明，蔗莖產(chǎn)量與含糖量的灰色關(guān)聯(lián)度最大（r5=0.9522），說明蔗莖產(chǎn)量對(duì)含糖量影響最大，其次為株高（r1=0.8792）、莖徑（r2=0.8582）、單莖重（r3=0.8558）、錘度（r6=0.8505），有效莖與含糖量的灰色關(guān)聯(lián)度（r5=0.8262）最小。蔗莖產(chǎn)量與含糖量的灰色關(guān)聯(lián)度比錘度與含糖量的灰色關(guān)聯(lián)度要大，說明提高甘蔗產(chǎn)量比提高糖分，對(duì)提高含糖量更為有效，這與利用野生資源的抗逆性、適應(yīng)性、宿根性改良生產(chǎn)品種，以提高蔗產(chǎn)量、增加含糖量的主要育種目標(biāo)是一致的。

表2 各材料的決策矩陣Rgk及相對(duì)近似程度值Cg

2.2 DTOPSIS法分析結(jié)果

從表2中可看出，通過對(duì)44份云南西雙版納割手密血緣材料進(jìn)行DTOPSIS法分析，相對(duì)接近程度值最大的是 F202-3（C=0.6358），其次是 F304-87、F304-41、F203-76、F203-73、F304-47、F203-13、F304-84 F201-394、F203-6等，有22份材料超過對(duì)照ROC10（C=0.3891），相對(duì)接近程度值最小的是F199-67（C=0.2472）、F304-27（C=0.1754）。

2.3 參試材料的試驗(yàn)表現(xiàn)

從表2中可看出，接近程度值Cg排名越靠前的材料，一般表現(xiàn)出超過平均值的性狀就越多這種趨勢。如排名第一的F202-3除莖徑、錘度沒有超過平均值外，株高、單莖重、有效莖、蔗產(chǎn)量、含糖量5個(gè)性狀均超過平均值，其中蔗產(chǎn)量、含糖量為最大值；排名第二的F304-87除株高沒有超過平均值外，莖徑、單莖重、有效莖、蔗產(chǎn)量、錘度、含糖量6個(gè)性狀均超過平均值，其中錘度、含糖量表現(xiàn)為優(yōu)良級(jí)；排名第三的F304-41除有效莖沒有超過平均值外，株高、莖徑、單莖重、蔗產(chǎn)量、錘度、含糖量6個(gè)性狀均超過平均值，其中株高、單莖重為最大值；排名最后的F304-27則沒有性狀超過平均值。

所以，DTOPSIS法相對(duì)接近度排名靠前的材料通常是某些性狀綜合表現(xiàn)較好的材料，DTOPSIS法評(píng)價(jià)與材料表現(xiàn)比較一致。

3 討論

通過采用DTOPSIS法的相對(duì)接近度對(duì)44份云南西雙版納割手密血緣F1、F2、F3、F4代進(jìn)行分析（其中，F(xiàn)1有6份材料，F(xiàn)2有20份材料，F(xiàn)3有13份材料，F(xiàn)4有3份材料，親本2份材料），可找出其中綜合性狀表現(xiàn)較好的材料，甚至超過生產(chǎn)種ROC10，說明組合利用是有效的。但是，還有一些重要的、對(duì)品種要求甚為嚴(yán)格的農(nóng)藝性狀，如早開花、空蒲心、脫葉性、感病等沒有進(jìn)行分析，以及糖廠加工要求的工藝性狀如纖維分、重力純度、壓榨比、化驗(yàn)糖分等沒有進(jìn)行分析，因此結(jié)果只能對(duì)親本材料的篩選和利用提供參考，不能指導(dǎo)品種的篩選和推廣利用。在相對(duì)接近度排序中，F(xiàn)1代最高排位是第11位（F197-105），F(xiàn)2代最高排位是第1位（F202-3），F(xiàn)3代最高排位是第 2位（F304-87），F(xiàn)4最高排位是第 18位（F405-462）；前 10位的材料中，F(xiàn)2代有 6份材料，F(xiàn)3代有4份材料，沒有F1代和F4代材料。說明F2、F3代的組合利用效果較好，F(xiàn)1代材料野生割手密血緣成分較重，細(xì)莖、低糖、高纖維，相對(duì)接近度排名靠后，與實(shí)際情況相符，而3份F4代材料是云南西雙版納割手密血緣F304-1051與云南蠻耗割手密血緣F303-315的雜交后代，野生血緣成分較重，蔗產(chǎn)量低，糖分不高，組合利用效果有待改進(jìn)。

[1]陳延.決策分析[M].北京：科學(xué)出版社，1987.

[2]姚興濤，朱永達(dá)，張平善，等.農(nóng)村經(jīng)濟(jì)多指標(biāo)評(píng)判方法及應(yīng)用研究[J].農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學(xué)與綜合研究，1994，10（1）：23-26.

[3]曹彥龍，孫占波，唐健，等.運(yùn)用DTOPSIS法評(píng)價(jià)春小麥新品系綜合性狀的統(tǒng)計(jì)研究[J].種子科技，2010（7）：24-25.

[4]吳孝波，楊成明，劉勇強(qiáng)，等.用DTOPSIS法對(duì)輻射育成的水稻新品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[A].中國核科學(xué)技術(shù)進(jìn)展報(bào)告——中國核學(xué)會(huì)2009年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（第一卷·第8冊(cè)）[C]，2009.

[5]楊利斌，楊永生，王順霞.DTOPSIS法在玉米新品種多因素綜合評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2008（10）：53-54.

[6]孫煥，李雪君，馬浩波，等.用DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)烤煙區(qū)試品種[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，25（4）：1197-1200.

[7]王國城，李吉琴.應(yīng)用DTOPSIS法對(duì)棉花新品種的綜合評(píng)價(jià)[J].石河子科技，2010（8）：4-6.

[8]杜剛，劉其寧，吳學(xué)英.DTOPSIS法和灰色關(guān)聯(lián)度法在亞麻新品種綜合評(píng)價(jià)中的應(yīng)用比較[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009，22（6）：1526-1531.

[9]陸鑫，毛鈞，蘇火生，等.DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)甘蔗創(chuàng)新種質(zhì)[J].中國糖料，2012（1）：33-35.

[10]周清明，桃聯(lián)安，楊李和，等.國家第六輪甘蔗品種區(qū)試云南瑞麗點(diǎn)DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)[J].中國糖料，2012（2）：18-22.

[11]昝逢剛，趙培方，楊昆，等.云南省第十套甘蔗品種區(qū)試開遠(yuǎn)點(diǎn)DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)[J].中國糖料，2011（1）：8-10.

[12]段惠芬，董立華，安汝東，等.云瑞06型甘蔗新品系DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)[J].中國糖料，2011（2）：4-6.

[13]趙培方，吳才文，劉家勇，等.7個(gè)果蔗品種DTOPSIS法綜合評(píng)價(jià)[J].甘蔗糖業(yè)，2007（1）：10-12.

[14]趙俊，范源洪，吳才文，等.19個(gè)國外引進(jìn)甘蔗品種的灰色關(guān)聯(lián)度分析[J].中國糖料，2007（2）：27-29.