灰色关联度法在番茄抗黄化曲叶病品种综合评估中的应用

　　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，其为害程度逐年加重[1-3]。番茄黄化曲叶病是一种毁灭性病害，经济损失严重[4-6]。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]。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，同时也可以给出量的确切描述[12]。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=1，2，3……N，且x0={x0（1），x0（2），x0（3），……，x0（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；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x0（k），k为某个性状（k=1，2，……，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=1，2，……，11），各性状的原始数据列于表1。

　　2.2 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（1）。

　　2.3 求关联系数

　　首先求出x0与xi各品种对应点的绝对差值Δi（K），即计算Δi（K）=|x0（K）-xi（K）|（i=1，2，3……，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 ，ρ为分辨系数，取ρ=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x0与xi各品种性状的关联系数ξi（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5。

　　2.5 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，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

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　　[2] Li Z H，Zhou X P，Zhang X.Molecular characterization of tomato infecting begomoviruses in Yunnan[J].China Arch Virol，2004，149：1 721-1 732.

　　[3] Xie Y，Zhou X P，Zhang Z K，et al.Tobacco curly shoot virus isolated in Yunnan is a distinct species of Bego-movirus[J].Chinese Sci Bull，2002，47：197-200.

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　　[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.

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　　[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].沈阳农业大学学报，2007，38（4）：598-601.

　　[12] 周晓果，张正斌，徐萍.小麦主要育种目标的灰色系统方法探讨[J].农业系统科学与综合研究，2005，21（2）：81-84.

　　[13] 李锡香，朱德蔚.番茄种质资源描述规范和数据标准[M].北京：中国农业出版社，2006.

　　[14] 刘录祥.灰色系统理论应用于作物新品种综合评估初探[J].中国农业科学，1989，22（3）22-27.