灰色关联度法在番茄抗黄化曲叶病品种综合评估中应用

1、灰色关联度法在番茄抗黄化曲叶病品种综合评估中应用摘要：采用灰色关联分析法，对豫北地区番茄抗黄化曲叶 病品种(系)进行多个性状的综合评估，分析结果表明：在 产量、农艺性状、品质、抗病性兼顾的情况下，ty10、p31、 spt07表现优良，其结果与品种的实际表现相一致。实践证 明，该分析方法用于新品种的筛选与推广是行之有效的。关键词：番茄；黄化曲叶病；灰色系统；关联度；综合 评估番茄是世界上重要的蔬菜作物。近几年，番茄黄化曲叶 病(tomato yellow leaf curl disease, tylcd)是限制番 茄生产的重要因素，在我国，番茄黄化曲叶病的传播明显呈 现由南向北的发展趋势，其为

2、害程度逐年加重1-3 o番茄 黄化曲叶病是一种毁灭性病害，经济损失严重4-6 o该病 在自然条件下只能由烟粉虱传播7,利用物理和化学防治 的方法防控烟粉虱，阻断烟粉虱传毒，在一定程度上可减轻 番茄黄化卷叶病的发生危害8。但是，烟粉虱繁殖速度快、 抗药性强，物理和化学方法难以根除，而且番茄黄化卷叶病 一旦发生，基本无药可治。因此，选用抗病品种就成为防治 番茄黄化卷叶病的最有效途径。灰色系统理论是近年来发展起来的一种分析理论，在农 业方面已有所应用9-11 o在客观系统中，灰色是绝对的， 灰色系统分析可以较为真实和全面地反映人们对客观系统 的实际认识程度，不但可以给出质的定性解释，同时也可以 给出

3、量的确切描述12 o在抗番茄黄化曲叶病番茄品种的应 用中，不仅要考虑其抗性，还要考虑其产量、农艺性状、品 质等综合因素。为克服评价方法的片面性，笔者利用灰色关 联度分析法对收集到的11个抗黄化曲叶病番茄品种，11个 性状进行综合评估分析，以期筛选出最优的品种进行示范推 广。1材料和方法1. 1试验材料与方法以济源市农业科学研究所近年引进的抗番茄黄化曲叶 病的11个粉红果、无限生长类型番茄品种（系）为研究材 料，双行种植，宽、窄行分别为70 cm. 50 cm,小区面积 5. 2 m2,每小区定植26株，采用随机区组设计，3次重复， 试验区周围设保护行。2011年6月10日遮荫避雨播种育苗, 7

4、月10日定植于塑料大棚内。各性状均调查记载为3次重复 的平均值，记载方法参考番茄种质资源描述规范和数据标 准13。1.2试验分析方法灰色系统中关联度分析将番茄品种优势视作一个灰色 系统，每个品种看作系统中的一个因素，设置参考数列x0,被比较数列 xi, i=l, 2, 3n,且 xo=xo (1), xo (2),xo (3), , xo (n) ； xi=xi, xi (2), xi (3),xi (n) ；数据分析前要进行无量纲化处理，即采用初值化 法，得到一系列(0, 1)范围内的一组数值。对于指标值越 大越好的，用比较数列除以参考数列；对于指标值越小越好 的指标，用参考数列除以比较数列

5、；而对于一些适中值的指 标，可根据合适值进行转化。计算公式如下：指标值越大越好的指标r ij适中指标(1 )；指标越小越好的指标关联系数(2)；等权关联度(3),根据关联度排序位次确定比较数列(品种)的优劣；现 实中，各性状对品种优劣的影响程度是不同的，再赋予各关 联系数不同的权重wk (加权系数值)，将改为(4),求得 加权关联度进行比较更符合实际。2结果与分析2. 1构造参考品种根据番茄品种生产要求及试验结果，先设定各性状的理 想值构成参考品种，参考品种各性状的指标取值根据生产要 求和试验结果，取供试品种各性状值均值或最大值，以它的 各个性状指标构成一个参考数列xo(k), k为某个性状(

6、21,2, ，11),以11个参试品种的各性状指标构成被比较 的数列xi (k), i为试验品种(i=l, 2, ,11),各性状的原始数据列于表lo2.2无量纲化处理由于系统中各性状的意义不同，所以各性状的量纲不一 致，不便比较，或在比较时难以得到正确的结论。因此，在 进行灰色关联度分析时，要进行数据的无量纲化处理，处理 方法参照公式(l)o2.3求关联系数首先求出xo与xi各品种对应点的绝对差值ai (k), 即计算 ai (k) =|x0 (k) -xi (k) | (i=l, 2, 3,11)。 将各点差值列于表3。从表3可以看出，从中找出整个系统的两级最小差， 两级最大差，p为分辨系

7、数，取p=0.5,分别代入公式(2)。 将表3中的相应数值代入公式(2)后求得xo与xi各品种 性状的关联系数ei (k),把关联系数列于表4。2.4求关联度由于反映品种优劣的各项性状指标的重要性不同，按不 同性状的重要程度赋予各性状不同权重系数wk。将已求得的 关联系数值和wk值分别代入公式(3)和(4),即得到各供 试品种与参考品种的等权关联度和加权关联度，将其列于表5o2.5关联分析对品种（系）的综合评价，要看关联度。灰色系统理论 认为：品种（系）的关联度越大，说明该品种（系）与参考 品种越接近，综合表现越好。由表5可知x7、x5、x9关联 度位居前三，说明这3个品种（系）与参考品种最为

8、接近， 性状的综合性状良好。这与品种的实际表现基本是一致的， 品种 x7、x5、x9 （ty10、p31、spt07） 3 个品种在 2010- 2011年豫北地区示范种植时，表现优异。在注重产量的权重比例又兼顾其他性状的情况下，x7、 x5、x9加权关联度仍位居前三，这说明两种分析结果基本一 致，分析结果与品种实际表现相一致。3讨论近几年来，番茄黄化曲叶病毒病的流行，使广大科技人 员及菜农措手不及。选用抗病品种是生产中非常重要的预防 措施之一。灰色关联度分析法在农作物新品种评估中广泛应 用9-10, 14,并都得到了与实际表现相一致的结果。该方 法可较全面、准确地对供试品种进行合适的综合定位

9、，避免 了传统评估方法（如方差分析、稳定性分析、回归分析等） 的片面性，而且计算方法也比较简单，使科技人员评估品种 时尽早地选优去劣，缩短选育与示范推广的周期。根据番茄生产上存在的问题及对品种的具体要求，不同地区、 不同茬口对品种的要求不同，有的突出抗病性、有的突出早 熟性、有的突出商品品质等。因此，在计算关联度时应根据 具体情况给出不同的权重比例，这样所得的结果会更理想， 更接近实际。参考文献1 hong y g, harrison b d. nucleotide sequences from tomato leaf curl viruses from different countries

10、: evidence for three geographically separa.te branches in evolution of the coat protein of whitefly-transmitted geminivirusesj. jgen virol, 2005, 76： 2 043-2 049.2 li z h , zhou x p , zhang x. moleculax characterization of tomato infecting begomoviruses in yunnanj. china arch virol, 2004, 149： 1 721

11、-1 732.3 xie y, zhou x p, zhang z k, et al. tobacco curlyshoot virus isolated in yunnan is a distinct species of bego-movirusj. chinese sci bull, 2002, 47: 197-200.4 吴永汉，张纯胄，许方程，等温州地区番茄曲叶病毒病发生与防治j中国蔬菜,2007, (5)： 57-58.5 蔡健和，秦碧霞，朱桂宁，等番茄黄化曲叶病毒病在广西爆发的原因和防治策略j中国蔬菜,2006 (7)： 47-48.6 李小靖；叶志彪.我国番茄黄化曲叶病发生规律和 研究进展j长江蔬菜,2010 (2)： 1-5.7 周雪平侵染我国番茄双生病毒种类鉴定及致病性分析d杭州：浙江大学,2009.8 许方程，郑永利，李芳芳，等番茄黄化曲叶病毒病的识别与综合防治j中国蔬菜，2010 (1)： 26-27.9 孙焕，侯咏，段旺军，等灰色关联分析法在烤烟品种综合评估中的应用j河南农业科学,2007(2)： 38-40.10 齐乃敏，朱为民，丁海东温室番茄品比试验中品质性状的灰色关联度综合评估j. ±海农业学报，2005, 21(1)： 33-36.11 任喜波，魏毓棠萝卜主要性状与产量性状间的灰 色关联度分析j.沈阳农业