全 文 ：第 17 卷 第 1 期
Vol. 17 No . 1
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2009 年 1 月
Jan. 2009
抗炭疽病柱花草空间育种新品
系的多目标决策评价筛选
严琳玲1, 2, 白昌军2* , 刘国道2
( 1. 海南大学儋州校区农学院,海南 儋州 573717; 2. 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所, 海南 儋州 571737)
摘要:为选育综合性状优良的柱花草( sty losanthes SW . ) 新品种 1 系, 运用多目标决策法中的差值加权法 ( RE-
VAWEA)、简单加性加权法( SAVA )、逼近于理想解的排序法( TOPSIS)及集结技术将 85 个空间辐射柱花草株系
的 7 个指标以其贡献率为权重计算得出综合评价指数, 据此评价各株系综合性状的优劣。结果表明: 85 个株系中
2001-71, 2001-28, 2001-15, 2001-24及 2001-2 等综合性状最佳; 2001-22, 2001-82, 2001-57, 2001-18 等表现中等; 而
2001-50, 2001-85, 2001-32 及 2001-78等最差。随后将多目标决策评价结果与一维有序聚类相结合, 得到聚类图,
以此选育出能取代其亲本-热研 2 号. 柱花草并能在生产上推广利用的新品系。
关键词:柱花草; 空间辐射育种;多目标决策; 新品系
中图分类号: S333. 69 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2009) 01-0093-09
Mult-i objective Decision on Seeking New Anthracnose Resistant
Stylosanthes Accessions Induced by Space Flight
YAN Lin- ling1, 2 , BAI Chang- jun2* , L IU Guo- dao2
( 1. Ag ricultural College, H ainan University, Dan zhou, Hainan Pr ovin ce 571737, Ch ina;
2. Tr opical Crop Genet ic Resource In st itu te, CATAS, Danzhou, H annan Province 571737, Chin a)
Abstract: Sty losanthes Sw . is the most important and commercial forage legume in t ropical area around the
w orld. How ever, Sty lo anthraxcnose caused by Colletotr ichum gloeosp orioid es had been a g lobal severe
disease in S ty lo product ion since 1970s. T he object ive o f this research was to evaluate the synthetic v alue
of 85 sty lo str ains fr om space f light based on the comprehensive evaluat ion index calculated f rom 7 indices
and their cont ribut ion rates using mult-i object iv e decision methods, e. g. Residual Value Weighting Algo-
r ithm ( REVAWEA) , Simple Addit ive Weight ing Algorithm ( SAVA) , and T echnique for Order Pr efer-
ence by Sim ilar ity to Ideal Solut ion ( TOPSIS) , and the assembly technolog y. T he results show that , a-
mong the 85 strains, the synthet ic values o f 2001-71, 2001-28, 2001-15, 2001-24, and 2001-2 w er e best;
those of 2001-22, 2001-82, 2001-57, and 2001-18 medium, w hile those of 2001-50, 2001-85, 2001-32, and
2001-78 were w orst. According to clustering map obtained by the combinat ion of mult-i objective evaluat ion
result and one- dimensional sequence clustering, new sty lo accessions w ould be selected and bred to r eplace
their parents, Sty losanthes guianensis cv. Reyan No . 2 and be applied broadly in pract ice.
Key words: Sty losanthes guianensis ( Aubl. ) Sw . ; Space f light breeding; M ult-i objective decision; New
sty lo accession
太空诱变育种(或称航天诱变育种)是指在距离
地球 20~ 40 km 的高空进行各种农作物飞行搭载
处理,使农作物在太空特殊环境条件下产生突变,
返回地面种植选育,获得生物新品种。太空诱变育种
收稿日期: 2007-10-29; 修回日期: 2008-12-15
基金项目:农业部/ 9730项目( 2007CB108903)
作者简介:严琳玲( 1983- ) ,女,福建三明人,硕士研究生,主要从事牧草育种研究, E- mail : yanl inling0624@ 163. com; * 通讯作者 Auth or
for correspondence, E- mail : baich angju n@ scu ta. edu . cn
草 地 学 报 第 17卷
是航天技术、生物技术和农业育种技术相结合的产
物,是近年来产生的一种崭新的育种技术,已成为空
间生命科学研究方面的重要内容之一。国内外利用
太空诱变育种技术培育了粮食作物、经济作物、花卉
及抗生菌等高产优质新品种(系) [ 1~ 11]。经过卫星
搭载,生物在高真空、微重力、强辐射及其他因素的
综合作用下发生了变异, 并可激活细胞中的转座子,
使生物发生突变。广东省农业科学院于 2003年利
用返回式卫星搭载花生、水稻、蔬菜、果树等作物种
子开展太空育种,并建立了航天育种基地[ 1, 2]。
柱花草( S ty losanthes Sw. )原产于南美洲及加
勒比海地区,是热带、亚热带地区重要的豆科牧草和
饲料植物资源, 主要用于草地良种化改造和林果草
生态工程建设, 并在水土流失治理和退耕还林(草)
中发挥重要作用。我国始于 20 世纪 60 年代引
入[ 12] , 并于 80年代初大量引入[ 13] ,该物种表现出良
好的适应性和丰产性, 其农艺性状和经济性状与苜
蓿类似,故有/热带苜蓿0之称。柱花草目前已在我
国南方推广种植 300 多万亩, 形成了我国/北有苜
蓿,南有柱花草0的产业格局。
虽然柱花草具有优良性状,但也存在一些问题,
例如:主推品种单一, 一旦发生病虫害, 将会带给柱
花草产业致命的打击;遗传背景窄,不能满足产业发
展对新品种的要求。由胶孢炭疽病原菌 ( Col leto-
tr ichum g loeopor ioides )引起的炭疽病是柱花草生
产上的主要限制因素, 能够导致牧草饲料的干物质
减产, 营养成分降低。柱花草因炭疽病已在澳大利
亚、哥伦比亚及我国华南地区造成严重损失 [ 14~ 16]。
选育抗炭疽病柱花草品种是目前控制病害的主要方
法。中国热带农业科学院热带牧草研究中心利用空
间辐射育种技术于 1996年 10月 20日- 1996年 11
月 4日将-热研 2号. 柱花草种子进行空间诱变处
理,希望能选育出综合性状优良的柱花草新品种
(系) ,为南方农区种草养畜提供新品种,以确保柱花
草产业的可持续发展。
1 材料与方法
1. 1 试验方法
1. 1. 1 试验地概况 本试验在中国热带农业科学
院农牧试验基地内进行, 该基地地处 N 19b30c, E
109b30c,海拔 149 m, 属热带季风气候类型, 年均温
23. 9 e ,极端高温 40. 0 e , 极端低温 1. 8 e ( 1999年
12月,其中低于 5. 0 e 气温持续 5 d) , 年均降水量
2135. 9 mm , 其中雨季( 5- 10月)降水占全年绝大
部分,高达 82. 42% ,而旱季降水( 11月至翌年 4月)
仅占 17. 58%, 降水量分布极不均匀。试验地土壤
为花岗岩发育的砖红壤土。土壤肥力较差, 土层 0
~ 40 cm 的营养浓度为全 N 0. 055% ~ 0. 086% ,有
机质 0. 752%~ 1. 384% ,速效 P 0. 3~ 1. 8 mg/ kg,
速效 K 40. 0~ 60. 0 mg/ kg, pH 4. 98~ 5. 50。试验
地无灌溉条件,试验期间不施肥,仅定期人工除草。
1. 1. 2 材料来源 中国热带农业科学院热带牧草
研究中心于 1996年 10月 20日- 1996年 11月4日
利用返地卫星成功搭载 -热研 2 号 . 柱花草
( S ty losanthes guianensis ( Aubl. ) Sw . cv. Reyan
No. 2)种子, 进行空间诱变处理。搭载种子在空间
飞行 15 d,卫星轨道倾角 63b, 远地点 354 km ,近地
点 175 km , 微重力 5 @ 10- 5 g, 高能粒子密度 136
个/ cm2 ,飞行期间舱内温度 25 e 左右。对照种子常
温保存,并于空间辐射种子返回后,二者同时育苗。
1. 1. 3 材料选择过程 1996年-热研 2号. 柱花草
空间飞行处理种子( Space Exposed Seed, SES)返
回地面后, 以亲本地面种子 ( Earth Based Seed,
EBS)为对照, 装袋育苗 SES 和 EBS, 并于 1997年
开始进行抗炭疽病新品系选育。柱花草于苗期(即
苗高 10~ 20 cm 时)将混合菌剂(在广西、广东、海
南、云南、四川等柱花草生产区进行柱花草炭疽病调
查和病样采集后, 于实验室内完成病原单孢分离纯
培养,共获得超过 100 份的炭疽病 A 型、B 型病原
菌的混合菌剂)进行喷洒接种。详细方法见易克贤
等[ 1 7]。具体过程见下:
1997年:空间辐射热研 2 号柱花草 10 g, 装袋
育苗,接种柱花草炭疽病原菌进行接种鉴定,选择抗
病 SP10代单株 12株,单株收种;
1998年:播种 SP01 , 12单株装袋育苗 2400 株,
接种柱花草炭疽病原菌,选择, 接种鉴定 SP11 , 选择
抗病 SP02 代单株 54株, 单株收种;
1999年:播种 SP02 , 54单株装袋育苗 10525株,
接种柱花草炭疽病原菌,选择, 接种鉴定 SP12 , 选择
抗病 SP03 代单株 401株,单株收种;
2000年:播种 SP03 , 401单株装袋育苗 1342株,
接种柱花草炭疽病原菌,选择, 接种鉴定 SP13 , 选择
抗病 SP04 代单株 312株,单株收种;
2000年: 播种 SP04 , 接种柱花草炭疽病原菌, 选
择,接种鉴定 SP14 ,选择 85个 SP05 株系,进行品系比
较试验。
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第 1期 严琳玲等:抗炭疽病柱花草空间育种新品系的多目标决策评价筛选
1. 1. 4 试验设计 采用单因子随机区组设计,设置
5个重复,其中 3个用于测产量, 2个用于观测和收
种;行长 3米,株距 0. 2米,行距 1. 0米,重复距 1. 5
米。每行种植 16 株; 试验地四周设置保护行; 试验
于 2001年 7月 10日移栽定植。
1. 1. 5 观测内容及方法
1. 1. 5. 1 干物质产量测定 首次刈割在移栽后 3
个月进行,刈割留茬高度 20~ 25 cm ,测产时刈割去
掉各行两边 3株,只测定每行中间 10株柱花草的产
量干物质率。全年分为旱季和雨季,旱季产量为 11
月至翌年 4月期间产量; 雨季产量为 5- 10月期间
产量。
1. 1. 5. 2 柱花草炭疽病观测 采用 Chakraborty
Sukumar提供的 0~ 9 级指标[ 18] 对柱花草炭疽病进
行观察。
0 没有病斑;
1 1%~ 3%株体组织感病;
2 4%~ 6%株体组织感病;
3 7%~ 12%株体组织感病;
4 13%~ 25%株体组织感病;
5 26%~ 50%株体组织感病;
6 51%~ 75%株体组织感病;
7 76%~ 87%株体组织感病;
8 88%~ 94%株体组织感病;
9 95%~ 100%株体组织感病。
首次观察在播种后 4周, 其后每隔 15 d 观察 1
次。
1. 1. 5. 3 长势评价 采用 1~ 9五级标准, 分别按
9(优)、7(良)、5(中)、3(一般)和 1(差)进行打分。
1. 1. 5. 4 存活率统计 每次测产前后统计植株存
活株数,并计算存活率。
1. 1. 5. 5 开花期及种子收获 试验期内观察各柱
花草种质的初花期、盛花期、种子成熟期, 并在种子
成熟后收种。
1. 1. 5. 6 比例 旱季产量/全年干物质产量。比例
用以评价种质的抗旱性能,比例越高,其抗旱性越强。
1. 1. 5. 7 增产性 比对照品种提高的产量比例。
1. 2 分析方法
1. 2. 1 多目标决策评价方法 设有n个株系, m 个
指标,各指标权重为 w 1 , w2 , ,, w m。首先, 给出 n
@ m 取值矩阵( x ij )。构造规范化取值矩阵( y ij ) , 经
过规范化 [ 18, 19] ,就有0 [ y ij [ 1, i= 1, 2, ,, n; j= 1,
2, ,, m。
采用差值加权法( REVAWEA ) [ 20~ 23] , 计算两
株系的效用差值
z ij = E w i ( yik - yj k ) i, j = 1, 2, ,, n; i
X j
yik > y ik
及各株系的效用
dk = 1/ ( n- 1) E
n
j = 1
z kj k = 1, 2, ,, n
j Xk
采用简单加性加权法( SAVA) [ 19, 20~ 23] ,计算各
株系的效用
dk = E
m
i= 1
w i @ y ki k = 1, 2, ,, n
将 dk 按递减次序排列, 既得各株系的优劣序。
对逼近于理想解的排序方法( TOPSIS) , 规范
化取值矩阵及其余计算步骤参见文献 [ 19, 20~ 23] 。
1. 2. 2 集结技术 集结技术( T echniques for Ag-
gr egat ion)用于将各方法的优劣序结果进行综合,得
到一个统一的优劣序。用 Copeland法进行集结,原
理是,对株系 i 和 j , 统计各方法中株系 i优于和劣
于株系 j 的次数,若优的次数多,则株系 i赢株系 j ,
否则为输。株系 i自比结果为输。株系 i 和株系 j
相比较若优劣数相等, 则双方均为输。对得到的输
赢矩阵,分别按行和列计算赢数,以各株系的行赢数
减去列赢数, 得株系的效用值。由此可排定各株系
的优劣序[ 18~ 22]。
1. 2. 3 一维有序聚类方法 以上三种方法得到的
效用为指标,距离为 Euclidean 距离, 聚类方法是有
序聚类,按得到的优劣序对各株系进行软件 [ 19]分析
得一维有序聚类[ 21] ,可得各株系的聚类树。
2 结果与分析
2. 1 评价筛选
为选育出既高产又抗病的新品系, 在干物质产
量、旱季产量、增产性、比例、病级、长势及存活率七
个指标中,由于贡献率不同,因此权重依次定为0. 2、
0. 1、0. 2、0. 1,、0. 2、0. 1 和 0. 1。采用 RE-
VAWEA、SAVA、T OPSIS 及 Copeland 方法, 以原
始数据(表 2)为基础, 得到空间辐射柱花草各株系
的评价结果(表 3)。
SAVA 分析结果:柱花草株系中 2001-71、2001-
28、2001-15、2001-24、2001-2、2001-26、2001-80、
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草 地 学 报 第 17卷
2001-84、2001-73 的效用值都在0. 7以上; 而 2001-
75、2001-76、2001-78均在0. 2以下, 说明 85 个株系
差异较大。
REVAWEA 分析结果: 株系中 2001-71、2001-
28、2001-15、2001-24、2001-2 效用值最大,说明性状
最佳,与 SAVA 分析结果一致;而 2001-54、2001-3、
2001-51、2001-4、2001-32 效用值最小, 说明其综合
性状较差。
TOPSIS分析结果: 2001-2、2001-24、2001-76、
2001-71的效用值都高于 0. 6, 与 SAVA 分析、RE-
VAWEA 分析结果略有不同, 但入选株系大致相
同;而 2001-12、2001-85、2001-64、2001-50效用值均
低于 0. 32。
Copeland综合分析结果: 85个空间辐射柱花草
株系中 2001-71, 2001-28, 2001-15, 2001-24及 2001-
2 等综合性状最佳; 2001-22, 2001-82, 2001-57,
2001-18等表现中等; 而 2001-50, 2001-85, 2001-32
及 2001-78等最差,可能成为被淘汰的株系。
表 2 空间辐射柱花草种质的原始数据
T ab le 2 Raw data of 85 accessions induced by space f light
种质材料
Access ion
干物质产量
DM
旱季产量
DM in dry season
增产性
In creased product ion
比例
Rat io
病级
Disease rat ing
长势
Vigor
存活率
Su rvival rate
2001-1 5. 390 1. 407 0. 38 26. 10 2. 630 7. 690 96. 67
2001-2 6. 882 1. 637 28. 16 23. 78 2. 767 7. 649 96. 67
2001-3 4. 858 0. 737 - 9. 53 15. 17 3. 123 7. 250 83. 33
2001-4 4. 821 0. 928 - 10. 22 19. 26 3. 060 7. 196 90. 00
2001-5 5. 786 1. 052 7. 75 18. 18 2. 853 7. 012 96. 67
2001-6 4. 192 1. 070 - 21. 93 25. 52 2. 903 6. 470 96. 67
2001-7 4. 292 1. 120 - 20. 07 26. 09 2. 897 5. 940 86. 67
2001-8 4. 246 1. 081 - 20. 92 25. 46 2. 813 6. 208 83. 33
2001-9 4. 645 1. 053 - 13. 50 22. 66 2. 783 7. 012 93. 33
2001-10 4. 498 1. 123 - 16. 23 24. 96 2. 727 6. 173 83. 33
2001-11 4. 362 1. 024 - 18. 77 23. 49 2. 867 6. 726 76. 67
2001-12 4. 331 1. 102 - 19. 34 25. 44 2. 750 6. 274 73. 33
2001-13 5. 506 1. 030 2. 53 18. 71 2. 747 6. 548 63. 33
2001-14 5. 718 1. 459 6. 48 25. 51 2. 740 7. 060 76. 67
2001-15 6. 328 1. 719 17. 85 27. 17 2. 563 7. 613 80. 00
0221-16 5. 336 1. 094 - 0. 62 20. 51 2. 933 6. 798 63. 33
2001-17 5. 491 1. 025 2. 26 18. 67 2. 913 6. 446 80. 00
2001-18 5. 172 1. 324 - 3. 67 25. 60 2. 797 7. 116 96. 67
2001-19 6. 235 1. 227 16. 11 19. 68 2. 770 7. 560 73. 33
2001-20 5. 578 1. 008 3. 89 18. 07 2. 723 7. 054 90. 00
2001-21 5. 878 1. 405 9. 47 23. 91 2. 767 7. 030 86. 67
2001-22 5. 283 1. 140 - 1. 61 21. 58 2. 823 7. 036 80. 00
2001-23 5. 733 1. 263 6. 77 22. 03 2. 790 7. 560 86. 67
2001-24 6. 632 1. 748 23. 50 26. 35 2. 740 7. 726 80. 00
2001-25 4. 978 1. 172 - 7. 29 23. 54 2. 907 6. 921 96. 67
2001-26 6. 217 1. 308 15. 77 21. 04 2. 710 7. 637 53. 33
2001-27 5. 094 1. 059 - 5. 14 20. 78 2. 930 6. 685 70. 00
2001-28 6. 899 1. 338 28. 47 19. 40 2. 603 7. 780 73. 33
2001-29 5. 818 1. 024 8. 35 17. 59 2. 740 7. 488 80. 00
2001-30 5. 997 1. 678 11. 68 27. 98 2. 830 7. 560 73. 33
2001-31 5. 665 1. 323 5. 50 23. 35 2. 810 7. 154 83. 33
2001-32 4. 330 0. 928 - 19. 36 21. 44 2. 840 7. 073 93. 33
2001-33 5. 725 1. 302 6. 61 22. 75 2. 857 7. 613 73. 33
2001-34 5. 281 1. 035 - 1. 65 19. 60 2. 913 7. 548 73. 33
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第 1期 严琳玲等:抗炭疽病柱花草空间育种新品系的多目标决策评价筛选
续表 2
种质材料
Access ion
干物质产量
DM
旱季产量
DM in dry season
增产性
In creased product ion
比例
Rat io
病级
Disease rat ing
长势
Vigor
存活率
Su rvival rate
2001- 35 5. 900 1. 359 9. 88 23. 03 2. 707 7. 655 60. 00
2001- 36 5. 059 1. 162 - 5. 78 22. 97 2. 810 7. 726 60. 00
2001- 37 5. 804 1. 389 8. 08 23. 93 2. 797 7. 536 86. 67
2001- 38 5. 524 1. 319 2. 87 23. 87 2. 863 7. 585 93. 33
2001- 39 6. 024 1. 433 12. 18 23. 78 2. 747 7. 488 93. 33
2001- 40 6. 195 1. 483 15. 38 23. 94 2. 613 7. 554 93. 33
2001- 41 4. 730 0. 978 - 11. 92 20. 68 2. 860 6. 601 80. 00
2001- 42 5. 336 1. 156 - 0. 62 21. 66 2. 837 7. 548 80. 00
2001- 43 4. 857 1. 049 - 9. 55 21. 59 2. 790 7. 685 90. 00
2001- 44 4. 661 1. 075 - 13. 20 23. 06 2. 843 7. 152 86. 67
2001- 45 5. 345 1. 312 - 0. 46 24. 55 2. 713 7. 833 83. 33
2001- 46 5. 279 1. 200 - 1. 70 22. 73 2. 700 7. 583 60. 00
2001- 47 5. 154 1. 168 - 4. 02 22. 66 3. 043 7. 232 93. 33
2001- 48 4. 989 1. 110 - 7. 09 22. 25 2. 780 7. 345 70. 00
2001- 49 4. 487 1. 116 - 16. 43 24. 88 2. 750 7. 345 90. 00
2001- 50 3. 584 0. 865 - 33. 25 24. 13 2. 760 7. 571 76. 67
2001- 51 4. 224 1. 037 - 21. 33 24. 54 2. 920 7. 048 90. 00
2001- 52 4. 619 1. 013 - 13. 98 21. 94 2. 830 7. 161 73. 33
2001- 53 4. 954 1. 169 - 7. 77 23. 60 2. 847 6. 470 86. 67
2001- 54 4. 538 1. 126 - 15. 48 24. 81 2. 883 7. 458 96. 67
2001- 55 4. 604 1. 148 - 14. 26 24. 93 2. 833 6. 875 93. 33
2001- 56 5. 323 1. 436 - 0. 88 26. 97 2. 683 7. 167 83. 33
2001- 57 4. 912 1. 215 - 8. 52 24. 73 2. 697 7. 673 73. 33
2001- 58 5. 601 1. 479 4. 31 26. 40 2. 710 7. 810 96. 67
2001- 59 4. 235 1. 143 - 21. 12 26. 99 2. 940 7. 439 46. 67
2001- 60 5. 828 1. 651 8. 54 28. 33 2. 673 7. 732 86. 67
2001- 61 5. 520 1. 233 2. 80 22. 34 2. 750 7. 530 70. 00
2001- 62 4. 931 0. 746 - 8. 17 15. 14 2. 930 7. 262 80. 00
2001- 63 3. 717 1. 277 - 30. 78 34. 36 2. 980 7. 006 83. 33
2001- 64 4. 160 0. 749 - 22. 53 18. 00 2. 983 7. 018 56. 67
2001- 65 4. 609 0. 997 - 14. 16 21. 64 2. 847 7. 152 76. 67
2001- 66 4. 625 0. 709 - 13. 87 15. 33 2. 800 7. 512 76. 67
2001- 67 4. 940 0. 895 - 8. 00 18. 12 2. 773 7. 195 70. 00
2001- 68 4. 808 0. 903 - 10. 46 18. 79 2. 750 7. 195 66. 67
2001- 69 5. 512 1. 135 2. 65 20. 59 2. 733 7. 091 70. 00
2001- 70 4. 844 1. 170 - 9. 79 24. 15 2. 767 7. 049 96. 67
2001- 71 6. 577 2. 066 22. 49 31. 41 2. 593 7. 884 90. 00
2001- 72 5. 829 1. 476 8. 56 25. 31 2. 660 7. 665 70. 00
2001- 73 6. 832 1. 398 27. 23 20. 46 2. 707 7. 890 93. 33
2001- 74 5. 405 1. 066 0. 66 19. 72 2. 740 7. 494 90. 00
2001- 75 3. 714 0. 540 - 30. 83 14. 54 3. 510 5. 555 60. 00
2001- 76 3. 560 0. 440 - 33. 70 12. 37 3. 637 6. 909 60. 00
2001- 77 4. 681 0. 714 - 12. 82 15. 25 3. 473 5. 555 96. 67
2001- 78 3. 149 0. 432 - 41. 36 13. 71 3. 573 5. 622 73. 33
2001- 79 5. 863 1. 726 9. 18 29. 44 2. 743 7. 878 83. 33
2001- 80 6. 332 1. 705 17. 92 26. 92 2. 627 7. 701 96. 67
2001- 81 6. 308 1. 638 17. 48 25. 97 2. 617 7. 738 100. 00
2001- 82 4. 814 1. 386 - 10. 35 28. 80 2. 663 7. 787 86. 67
2001- 83 4. 328 1. 203 - 19. 40 27. 79 2. 663 8. 927 96. 67
2001- 84 6. 136 1. 771 14. 28 28. 87 2. 687 7. 762 90. 00
2001- 85 3. 859 1. 017 - 28. 13 26. 36 2. 757 7. 415 90. 00
2001- 86 5. 370 1. 404 - 22. 37 2. 857 7. 560 76. 67
97
草 地 学 报 第 17卷
表 3 空间辐射柱花草各株系的多目标决策综合评价结果
T ab le 3 Mult-i object ive decision evaluation of 85 accessions induced by space f light
排序
Ordering
SAVA result
株系
Accession
效用
Avail
REVAWEA result
株系
Acces sion
效用
Avail
T OPS IS resul t
株系
Accession
效用
Avail
Copeland resu lt
株系
Access ion
效用
Avail
1 2001-71 0. 7964 2001-71 0. 2934 2001-2 0. 6450 2001-71 84
2 2001-28 0. 7639 2001-28 0. 2633 2001-24 0. 6222 2001-28 82
3 2001-15 0. 7617 2001-15 0. 2434 2001-73 0. 6166 2001-15 80
4 2001-24 0. 7557 2001-24 0. 2423 2001-71 0. 6078 2001-24 78
5 2001-2 0. 7300 2001-2 0. 2399 2001-80 0. 5868 2001-2 76
6 2001-26 0. 7187 2001-73 0. 2239 2001-84 0. 5863 2001-73 74
7 2001-80 0. 7143 2001-80 0. 2186 2001-30 0. 5857 2001-80 72
8 2001-84 0. 7058 2001-26 0. 2109 2001-81 0. 5820 2001-26 70
9 2001-73 0. 7052 2001-81 0. 2103 2001-28 0. 5809 2001-84 68
10 2001-81 0. 6978 2001-84 0. 2041 2001-79 0. 5705 2001-81 66
11 2001-30 0. 6918 2001-40 0. 1873 2001-39 0. 5690 2001-30 64
12 2001-40 0. 6858 2001-30 0. 1836 2001-15 0. 5614 2001-40 62
13 2001-35 0. 6846 2001-79 0. 1756 2001-19 0. 5613 2001-79 60
14 2001-72 0. 6842 2001-35 0. 1755 2001-40 0. 5580 2001-35 58
15 2001-79 0. 6751 2001-72 0. 1722 2001-37 0. 5524 2001-72 56
16 2001-60 0. 6729 2001-60 0. 1714 2001-60 0. 5482 2001-60 54
17 2001-19 0. 6630 2001-19 0. 1666 2001-21 0. 5460 2001-19 52
18 2001-14 0. 6628 2001-14 0. 1498 2001-38 0. 5407 2001-14 50
19 2001-21 0. 6464 2001-39 0. 1477 2001-33 0. 5394 2001-39 48
20 2001-39 0. 6407 2001-21 0. 1426 2001-5 0. 5376 2001-21 46
21 2001-13 0. 6218 2001-13 0. 1374 2001-26 0. 5349 2001-13 44
22 2001-56 0. 6208 2001-56 0. 1256 2001-23 0. 5348 2001-56 42
23 2001-37 0. 6170 2001-58 0. 1255 2001-58 0. 5335 2001-37 40
24 2001-69 0. 6115 2001-46 0. 1246 2001-31 0. 5271 2001-33 36
25 2001-31 0. 6107 2001-37 0. 1245 2001-47 0. 5214 2001-58 36
26 2001-46 0. 6106 2001-33 0. 1212 2001-14 0. 5197 2001-31 32
27 2001-61 0. 6101 2001-1 0. 1198 2001-72 0. 5182 2001-46 32
28 2001-33 0. 6094 2001-69 0. 1196 2001-35 0. 5164 2001-69 32
29 2001-58 0. 6014 2001-29 0. 1173 2001-29 0. 5077 2001-29 26
30 2001-23 0. 5937 2001-61 0. 1172 2001-77 0. 4952 2001-23 26
31 2001-29 0. 5919 2001-31 0. 1166 2001-1 0. 4912 2001-1 26
32 2001-1 0. 5916 2001-16 0. 1108 2001-17 0. 4908 2001-61 24
33 2001-45 0. 5792 2001-23 0. 1096 2001-42 0. 4866 2001-17 18
34 2001-16 0. 5738 2001-59 0. 1068 2001-18 0. 4854 2001-16 18
35 2001-20 0. 5648 2001-17 0. 1028 2001-61 0. 4848 2001-45 16
36 2001-36 0. 5612 2001-5 0. 1024 2001-45 0. 4838 2001-50 14
37 2001-17 0. 5606 2001-45 0. 1007 2001-20 0. 4818 2001-20 12
38 2001-22 0. 5580 2001-20 0. 0997 2001-34 0. 4786 2001-38 10
39 2001-38 0. 5563 2001-82 0. 0992 2001-74 0. 4776 2001-36 10
40 2001-5 0. 5546 2001-36 0. 0984 2001-56 0. 4750 2001-22 4
41 2001-57 0. 5544 2001-75 0. 0934 2001-16 0. 4704 2001-82 4
42 2001-82 0. 5509 2001-12 0. 0929 2001-25 0. 4703 2001-57 2
43 2001-42 0. 5472 2001-38 0. 0911 2001-22 0. 4674 2001-18 0
44 2001-18 0. 5470 2001-57 0. 0896 2001-69 0. 4659 2001-42 0
45 2001-48 0. 5455 2001-10 0. 0893 2001-4 0. 4601 2001-27 - 6
46 2001-74 0. 5411 2001-27 0. 0889 2001-3 0. 4551 2001-48 - 6
47 2001-27 0. 5384 2001-63 0. 0886 2001-13 0. 4448 2001-74 - 6
48 2001-53 0. 5335 2001-18 0. 0856 2001-27 0. 4424 2001-53 - 10
49 2001-10 0. 5258 2001-22 0. 0852 2001-46 0. 4372 2001-34 - 14
50 2001-34 0. 5229 2001-48 0. 0818 2001-53 0. 4349 2001-10 - 14
51 2001-12 0. 5204 2001-74 0. 0806 2001-36 0. 4312 2001-67 - 18
98
第 1期 严琳玲等:抗炭疽病柱花草空间育种新品系的多目标决策评价筛选
续表 3
排序
Ordering
SAVA result
株系
Accession
效用
Avail
REVAWEA result
株系
Acces sion
效用
Avail
T OPS IS resul t
株系
Accession
效用
Avail
Copeland resu lt
株系
Access ion
效用
Avail
52 2001-67 0. 5140 2001-42 0. 0798 2001-70 0. 4304 2001-12 - 20
53 2001-68 0. 5140 2001-53 0. 0793 2001-82 0. 4299 2001-59 - 22
54 2001-70 0. 5035 2001-7 0. 0792 2001-43 0. 4277 2001-68 - 24
55 2001-59 0. 4998 2001-68 0. 0779 2001-54 0. 4232 2001-70 - 24
56 2001-25 0. 4929 2001-34 0. 0759 2001-62 0. 4185 2001-25 - 28
57 2001-41 0. 4910 2001-8 0. 0752 2001-48 0. 4157 2001-47 - 32
58 2001-52 0. 4885 2001-67 0. 0748 2001-57 0. 4118 2001-41 - 32
59 2001-8 0. 4816 2001-64 0. 0698 2001-55 0. 4074 2001-77 - 36
60 2001-55 0. 4792 2001-83 0. 0692 2001-76 0. 4059 2001-55 - 38
61 2001-47 0. 4791 2001-78 0. 0680 2001-83 0. 4043 2001-8 - 38
62 2001-7 0. 4778 2001-77 0. 0664 2001-44 0. 4036 2001-52 - 38
63 2001-65 0. 4760 2001-70 0. 0635 2001-9 0. 3958 2001-7 - 40
64 2001-43 0. 4752 2001-41 0. 0634 2001-67 0. 3870 2001-83 - 42
65 2001-44 0. 4747 2001-25 0. 0615 2001-41 0. 3865 2001-43 - 44
66 2001-9 0. 4727 2001-11 0. 0603 2001-49 0. 3809 2001-75 - 48
67 2001-49 0. 4723 2001-47 0. 0602 2001-75 0. 3786 2001-65 - 48
68 2001-11 0. 4686 2001-52 0. 0592 2001-65 0. 3767 2001-44 - 52
69 2001-62 0. 4404 2001-55 0. 0566 2001-51 0. 3727 2001-62 - 52
70 2001-54 0. 4375 2001-76 0. 0549 2001-52 0. 3719 2001-9 - 52
71 2001-83 0. 4307 2001-6 0. 0548 2001-6 0. 3715 2001-63 - 54
72 2001-66 0. 4294 2001-65 0. 0529 2001-63 0. 3692 2001-49 - 54
73 2001-6 0. 4259 2001-49 0. 0527 2001-78 0. 3687 2001-54 - 56
74 2001-63 0. 4229 2001-9 0. 0503 2001-68 0. 3629 2001-11 - 60
75 2001-4 0. 4176 2001-62 0. 0484 2001-32 0. 3621 2001-76 - 62
76 2001-51 0. 4151 2001-44 0. 0483 2001-7 0. 3615 2001-6 - 64
77 2001-32 0. 4135 2001-43 0. 0468 2001-66 0. 3528 2001-4 - 66
78 2001-64 0. 4125 2001-85 0. 0465 2001-10 0. 3493 2001-66 - 70
79 2001-85 0. 4026 2001-50 0. 0465 2001-59 0. 3488 2001-64 - 72
80 2001-3 0. 3904 2001-66 0. 0447 2001-11 0. 3475 2001-3 - 72
81 2001-50 0. 3737 2001-54 0. 0396 2001-8 0. 3342 2001-51 - 74
82 2001-77 0. 3306 2001-3 0. 0392 2001-12 0. 3195 2001-78 - 74
83 2001-75 0. 2754 2001-51 0. 0389 2001-85 0. 3190 2001-32 - 78
84 2001-76 0. 1792 2001-4 0. 0374 2001-64 0. 3044 2001-85 - 80
85 2001-78 0. 1660 2001-32 0. 0338 2001-50 0. 2626 2001-50 - 84
2. 2 聚类分析
对 Copeland集结优劣序进行综合一维有序聚
类,结果如图 1。
以聚类结果在不同层次上对各株系进行划分评
级。当 Distance= 4. 0时,划分为 5类,则排序为 1
~ 28的株系(即2001-71至2001-69)为第 1类,综合
性状应最优; 依此类推, 排序为 29 ~ 32 的株系
( 2001-29至 2001-61)为第 2类, 综合性状仅次于第
一类; 排序为 33~ 39的株系( 2001-17至 2001-36)
为第 3 类, 综合性状中等; 排序为 40~ 44 的株系
( 2001-22至 2001-42)为第 4类, 综合性状较差; 排
序为 45~ 85的株系( 2001-27至2001-50)为第 5类,
综合性状最差。
3 结论与讨论
3. 1 太空环境条件特殊, 易使植物细胞发生突变,
产生的新物种会表现出变异多样性与遗传多样性。
中国已经成功将此技术运用于水稻( Or y z a sat iva
L. )、小麦( T ri t icum aesti vum L . )、玉米( Zea may s
L . )等众多作物中, 并选育出一批优良的新品系,取
得了积极成果和良好的社会经济效益[ 24~ 26]。由于
柱花草存在影响其生长的因素, 如易感染炭疽病等,
因此采取空间诱变育种的措施, 希望选育出既高产
又抗病的新品种。
3. 2 多目标决策方法是高效的综合性评价技
术[ 1 9, 20~ 23] 。其方法不同, 结果存在差异。因此, 如
99
草 地 学 报 第 17卷
图 1 空间辐射柱花草 Copeland 集结结果的聚类图
F ig. 1 Cluster ing map of Copeland result of 85 accessions induced by space flight
本研究所示,综合结果更为准确和必要。多目标决
策评价主要用于大量初选, 若需进一步筛选个别亲
本进行育种,可结合指标逐项考察分析。本研究证
明多目标决策评价结果与一维有序聚类相结合, 能
得到更多的筛选评级信息。
3. 3 实验进一步证明, 空间诱变比常规育种、辐射
育种的优势与特点在于产生的变异不但不会出现世
代衰退现象,而且易在后代遗传重现,能在优良品种
的基础上克服和改良某一性状的缺点, 并出现性状
上的超亲现象, 使其更加优良,可选育出超高产的突
破性优质新品种 [ 27~ 29]。
3. 4 文章采用 4种多目标决策方法进行分析,首先
用 SAVA、REVAWEA、TOPSIS, 3 种方法分析结
果各有差异,例如 SAVA 结果分析, 85个空间辐射
柱花草株系中 2001-71, 2001-28, 2001-15, 2001-24,
2001-2 综合性状最佳, 2001-50, 2001-77, 2001-75,
2001-76, 2001-78综合性状最差; REVAWEA 结果
分析, 2001-71, 2001-28, 2001-15, 2001-24, 2001-2综
合性状最佳, 2001-54, 2001-3, 2001-51, 2001-4,
2001-32综合性状最差; T OPSIS 结果分析中, 2001-
2, 2001-24, 2001-73, 2001-71, 2001-80 综合性状最
佳, 2001-8, 2001-12, 2001-85, 2001-64, 2001-50综合
性状最差。再采用集结技术进行分析, 经 Copen-
land分析得出, 2001-71, 2001-28, 2001-15, 2001-24,
2001-2综合性状最佳, 2001-51, 2001-78, 2001-32,
2001-85, 2001-50综合性状最差。
3. 5 柱花草炭疽病是一种危害植株叶、茎并具有再
侵染特性的流行性病害,可造成牧草叶片发黄, 坏死
脱落,茎、叶柄和顶芽枯萎, 花序败落不结籽,严重时
幼苗和整个成株死亡, 绝收, 并严重降低营养价值。
据易克贤 [ 17]等人 1997年对我国广东、广西、海南三
省的 14个主要柱花草生产市县考察发现,我国柱花
草同时存在 A、B 两种专化生物型,而主要危害型是
B型胶孢炭疽菌。
3. 6 为能够选育出抗炭疽病的柱花草新品种, 将
-热研 2号. 进行空间辐射, 选育 4代后的 85个株系
的牧草产量、旱季干物质产量、增产性、病级、长势、
存活率进行测定, 发现均存在变异, 其中 2001-71,
2001-28, 2001-15, 2001-24 及 2001-2等综合性状最
佳,是最有可能取代其亲本-热研 2号. 柱花草而在
生产上推广利用的新品系。
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(下转第 105页)
100
第 1期 文亦芾等:不同生育期豆科饲用灌木碳水化合物含量及对体外消化率的影响
大青兰,纤维成分含量高,适口性差。
4. 2 运用两步法测得的 IVDMD 和 IVOMD 四个
生育期间变化基本一致。IV OMD 和 IVDMD 与
NDF、ADF、ADL 呈极显著负相关( P < 0. 01) , 且
相关系数绝对值大于 0. 8, 即饲料的 IVOMD 和
IVDMD 随 NDF、ADF、ADL 含量的升高而降低; 而
与 NFC 呈极显著正相关( P< 0. 01)。
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