云瑞05系列甘蔗品系的综合评价及亲系分析

周清明，段惠芬，董立华，杨李和，安汝东，桃联安，朱建荣，经艳芬

（1.云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽站，瑞丽678600；2.云南甘蔗遗传育种重点实验室，开远661600）

云瑞05系列甘蔗品系的综合评价及亲系分析

周清明1,2，段惠芬1,2，董立华1,2，杨李和1,2，安汝东1,2，桃联安1,2，朱建荣1,2，经艳芬1,2

（1.云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽站，瑞丽678600；2.云南甘蔗遗传育种重点实验室，开远661600）

利用DTOPSIS法对云瑞05系列7个甘蔗品系材料两年新植1年宿根的试验结果进行了综合评价，结果与生产实际相符，除云瑞05-196外，其余6个参试材料的综合性状均优于对照粤糖93-159；进入云南省区试的云瑞05-596、云瑞05-704综合性状表现分别位居第一、二位，为最优品系；参试材料的综合表现随其野生种质血缘世代数升高而逐渐变差；综合评价及亲系分析，支持了“野生种质血缘2～4代可重点作为商业杂交亲本利用”的研究结果。关键词：甘蔗；云瑞系列；综合评价；DTOPSIS法

世界甘蔗杂交育种始于20世纪初期，Jeswiet首创“高贵化”育种法，把大茎、高糖、但抗逆性差的高贵种——热带种（S.officinarum），与细茎、低糖、产量低、但抗逆性强、生势好的野生种——割手密（S. spontaneum）杂交、回交，育成了高糖、大茎、抗性、适应性优良的POJ2878；Venkatraman利用热带种、印度种和印度割手密育成了三元杂交种CO281、CO290等，将甘蔗栽培区域扩大到了更广泛的热带、亚热带蔗区[1]。POJ、CO品种成为了世界甘蔗育种的重要品种和亲本。至今，我国育成审定的186个品种全部含有POJ2878及其姊妹系POJ2725的血缘[2]。甘蔗亲本亲缘关系相近，野生种质血缘含量低，导致育成品种生活力、适应性、抗逆性、宿根性普遍下降，这是我国甘蔗育种没能突破的瓶颈[1]。利用甘蔗野生种创新亲本，选育甘蔗新品种，是突破甘蔗育种瓶颈的有效措施。云瑞05系列甘蔗品系材料是云南省农业科学院甘蔗研究所瑞丽站利用含云南甘蔗野生种质血缘的创新亲本材料，与生产品种杂交育成的，其综合表现从一定程度上，代表了利用云瑞系列甘蔗创新亲本进行品种选育研究的前期进展。逼近理想解排序法（DTOPSIS法）是一种多目标决策方法，已广泛用于甘蔗[3]、水稻[4-5]、大豆[6]、亚麻[7]等农作物品种和高世代材料的综合评价。本研究利用DTOPSIS法，对云瑞05系列品系材料两年新植1年宿根的主要工农艺性状进行综合评价分析，期望为利用云瑞系列创新亲本选配杂交组合提供有益的参考。

1 材料与方法

1.1材料

参试材料云瑞05-196、云瑞05-261、云瑞05-412、云瑞05-596、云瑞05-606、云瑞05-704、云瑞05-770；对照ROC10（CK1）、粤糖93-159（CK2）共9个。

1.2方法

1.2.1 田间试验于2008、2009年在本站土壤均匀一致的试验田内，分别布置两年新植1年宿根的品比试验，试验按3重复的随机区组设计，5行区，行长6.5～7m，行距1.1m，小区面积不低于0.33m2，田间管理按常规。

1.2.2 分析方法参试材料综合评价，利用DTOPSIS法（dynamic technique for order preference by similarity to ideal solution，逼近理想解排序法），参照文献[3-7]的方法进行。有效茎数与茎径表现负相关，有效茎数过多或过少均不利于甘蔗品种的生产应用；宿根发株率对于考察品种宿根性具有重要意义。因此，本试验在文献[3]的基础上稍有改动，一是参试指标的无量纲化处理时，把有效茎数作为中性指标处理；二是在出苗率、分蘖率和宿根发株率三指标中，给宿根发株率赋预0.05的权重，因此，三指标的权重与文献［3］略有不同。

2 结果与分析

2.1云瑞05系列甘蔗新品系主要性状调查结果

2008、2009年于甘蔗生长的不同时期，分别调查05系列品比圃每个材料的出苗率、分蘖率、宿根萌苗率、株高、茎径、有效茎数、田间锤度等；于每年的10月至翌年3月甘蔗成熟期，按月采样分析甘蔗蔗糖分，最终统计汇总两年新植1年宿根的全部调查分析资料，以出苗率、宿根萌苗率、分蘖率、单茎重、蔗糖分、蔗茎产量、蔗糖产量、出汁率、重力纯度、纤维分、还原糖、枯心率、黑穗病率14个指标，为品系材料综合评价的依据。调查分析结果详见表1。

表1 云瑞05系列品比材料两新1宿主要性状调查分析结果

2.2参试材料14个指标的无量纲化处理

在甘蔗糖料育种实践中，要求越高越好的发芽率、宿根萌苗率、分蘖率、单茎重、蔗糖分、蔗茎产量、蔗糖产量、出汁率、重力纯度9个性状按正向指标；要求适中的有效茎数、纤维分2个性状按中性指标；要求越低越好的还原糖分、枯心率、黑穗病率3个指标按负向指标，分别进行无量纲化处理，结果见表2。

表2 参试材料主要性状无量刚化处理结果

2.3各参试材料的决策矩阵

根据糖料育种目标，按表排列顺序分别赋预各参试指标以相应的权重，得Wj={0.04，0.05，0.01，0.05，0.10，0.05，0.10，0.20，0.05，0.10，0.05，0.05，0.05，0.10}，Wj∈（0，1），ΣWj=1以各指标权重与无量纲化处理结果的乘积，构建参试材料综合评价决策矩阵，得到各参试材料的决策矩阵见表3。

组建理想解与负理想解数列：Xj+｛0.040，0.050，0.010，0.050，0.100，0.049，0.100，0.200，0.050，0.100，0.049，0.050，0.050，0.100}，Xj-={0.028，0.025，0.006，0.040，0.092，0.044，0.068，0.139，0.047，0.096，0.046，0.018，0.023，0.100}。

表3 DTOPSIS决策矩阵

2.4计算参试材料与理想解的相对接近度指数

根据正理想解、负理想解和决策矩阵Rij，按下式计算各品种与理想解的距离，采用欧几里德范数作为距离的测度。

表4 云瑞05系列品系材料亲系及其综合表现分析

从表4可见，综合性状优于两对照的品系材料有云瑞05-596、云瑞05-704、云瑞05-770、云瑞05-606四个品系；综合性状表现介于两对照之间的品系材料是云瑞05-261和云瑞05-412；综合表现不如对照的是云瑞05-196。这个结果与各品系两年新植1年宿根蔗糖产量排序结果基本一致。

3 讨论

3.1 从公顷产糖量的排序可以看出，排名前四位的云瑞05-596、云瑞05-704、云瑞05-606、云瑞05-770四个品系材料，就其所含的中国本土野生种质血缘而言，前三者均为云南甘蔗细茎野生种的第3代，排第4位的云瑞05-770从血缘关系上则是云南斑茅的第3代、崖城细茎野生种的第4代；排第6、7位的是崖城斑茅的第4代、云南斑茅的第3代；排第8、9位的云瑞05-196、粤糖93-159则都是野生种质血缘的高世代材料。也就是说，在本试验中，相对于野生种血缘来说，世代数最高的是粤糖93-159，其余材料均为野生种质血缘的3～5代，这个结果与吴才文[8]的野生种质血缘3～5代，可作为经济杂交亲本；李茂枝[9]的利用野生血缘的第2、3代与栽培品种杂交的后代，同时具有野生种一定抗性、又具有栽培种丰产、高糖性能的结果吻合。综合性状表现排序与蔗糖产量排序基本一致，亦呈现随着野生种质血缘世代数的升高，综合性状评价结果与蔗糖产量逐渐下降的趋势。因此，在利用创新亲本作为经济杂交亲本选配杂交组合时，应考虑创新亲本的野生种质血缘世代数。

3.2 本试验在赋予各参试指标的权重时，与蔗糖产业效益密切相关的蔗糖产量赋予了最高权重，在出苗率、分蘖率、宿根萌苗率3个指标中，给宿根萌苗率赋予了最高权重，理论上，综合性状表现优良的品系材料，亦具有了较强的宿根性，这对利用甘蔗野生种质拓宽甘蔗亲本遗传基础，突破育成品种宿根性下降的育种瓶颈，具有重要意义。这些品系材料的生产应用效益，有待于实践检验。

[1]陈如凯.现代甘蔗育种的理论与实践[M].北京：中国农业出版社，2003.

[2]张琼，齐永文，张垂明，等.我国大陆甘蔗骨干亲本亲缘关系分析[J].广东农业科学，2009（10）：44-48.

[3]赵培方，吴才文，陈学宽，等.DTOPSIS法对甘蔗新品系的综合评价[J].中国糖料，2008（1）：43-45.

[4]余本勋，张时龙，何友勋，等.DTPOSIS法在水稻区试品种综合评价中的应用研究[J].现代农业科技，2010（5）：37-41.

[5]余本勋，卢运，张时龙，等.DTPOSIS法在水稻育种高世代稳定材料综合评价中的应用研究[J].农业科技通讯，2010（3）：26-29.

[6]张如军，李强，包海刚，等.用DTPOSIS法综合评价大豆新品种[J].甘肃农业科技，2010（2）：12-14.

[7]杜刚，刘其宁，吴学英.DTPOSIS法和灰色关联度法在亚麻新品种综合评价中的应用[J].西南农业学报，2009，22（6）：1526-1531.

[8]吴才文.云南甘蔗有性杂交育种亲本的使用及效益分析[J].甘蔗糖业，2002（4）：1-5.

[9]李茂枝.浅谈四川甘蔗有性杂交育种四十年的几点体会[J].甘蔗糖业，1997（1）：2-8.

Evaluation of Yunrui05 Series Sugarcane Clones and Their Parents

ZHOUQing-ming1,2,DUAN Hui-fen1,2,DONG Li-hua1,2,YANG Li-he1,2,AN Ru-dong1,2,etal
(1.Ruili Breeding Station,Sugarcane Research Institute of Yunnan Academy of Agricultural Science,Ruili678600,China;2.Yunnan Key Laboratory of Sugarcane Genetic Improvement,Kaiyuan 661600,China)

Seven sugarcane clones of Yunrui 05 series for two-year new plants and one-year ratoon were evaluated by using DTOPSISmethods.The result showed that the DTOSISwas consistent with practical reality, the comprehensive character of six sugarcane clones except Yunrui05-196 were better than that of the control variety,Yuetang93-159,the Yunrui05-596 and Yunrui05-704 were the best sugarcane clones in regional sugarcane crop test of Yunnan province.The comprehensive characters of the tested sugarcanes were gradually deteriorative with generation addition of their wild germplasms.Moreover,the result predicated that 2-4 generations ofwild sugarcane germplasms are priority used in commercial cross parents.

sugarcane;Yunrui series;comprehensive evaluation;DTOPSISmethod

S566.103

A

1007-2624（2011）01-0013-03

2010-07-23

农林动植物育种工程项目（2006BAD01A06-4-1）；云南省面上基金（2007C236）；农业部行业专项（nyhyzx07-019）；科技支撑计划（2007BAD30B02）；国家863计划（2007AA100701）。

周清明（1965-），男，云南省盈江市人，实验师，主要从事甘蔗选育种工作，E-mail：RlZqM678965473@163.com

经艳芬（1965-），女，云南省丽江市人，副研究员，主要从事甘蔗遗传育种研究。0692-4142676，E-mail：rljyf@126.com