玫瑰種質資源的綜合評價與品種優選

侯秋梅， 周 薇， 吳 楠， 金 平， 張 婷， 吳洪娥

(貴州省植物園， 貴陽 550001)

玫瑰(Rosa rugosa)屬薔薇科薔薇屬植物，在我國栽培歷史悠久,玫瑰具有觀賞、營養、藥用、化工等多重開發價值，玫瑰精油更被稱為“液體黃金”，因此玫瑰具有較大的種植開發潛力及經濟效益[1-3]。玫瑰在我國種植面積較為廣闊，多地均有玫瑰種質資源的引進栽培，陳政等[4]、王建國等[5]、侯秋梅等[6]分別在四川省資中市、銀川市、貴陽市引進紫枝玫瑰、豐花玫瑰等玫瑰進行栽培觀測，目前對玫瑰引種集中在性狀觀察上，缺乏對引種種質的系統評價及相應的評價體系。

層次分析法(Analytic Hierarchy Process)是一種多方案或多目標的決策分析方法，為多目標、多準則、內容復雜的問題提供簡單有效的決策方案，由美國運籌學家于1973年提出[7]。層次分析法目前已在農業領域得到較多應用[8-9]，在植物的綜合評價應用方面主要在大花蕙蘭[10]、菊花[11]、建蘭[12]、小麥[13]、月季[14-15]等中，并取得明顯效果，在種質資源的綜合評價中層次分析法被用在珍貴樹種上[16]。目前，層次分析法在玫瑰的種質評價和優選的應用方面還未見報道，將層次分析法應用到對種質資源的綜合評價與品種的優先選擇中，能有效解決玫瑰引種推廣中品種評價及選擇問題，本研究結合育種及生產實際，以玫瑰的觀賞性、適應性及抗性、經濟性狀等3個方面15個指標為因子建立玫瑰種質資源綜合評價體系，對引種的27個玫瑰品種進行引種適應性評價及篩選，以期為玫瑰的育種提供優良材料，并篩選出適應生產實際的優良玫瑰品種，同時為玫瑰的引種種植及大面積推廣提供評價依據。

1 材料與方法

1.1 材料與種植地

選取從山東平陰引種保存的27個玫瑰品種(詳見表1)，所有苗木均為二年生苗并于2017年底—2018年2月定植，株行距為1.2 m×1.2 m，于2018—2020年進行性狀調查，其中產量性狀以2019—2020年數據為評價值。

表1 綜合評價的玫瑰品種名錄

種植地位于貴州省植物園(貴陽市)東經106°42′，北緯26°34′，海拔1 210～1 410 m，年均溫度15 ℃，年均降水量1 210 mm，年均相對濕度80%，全年日照時數975 h，無霜期264 d。土壤為黃壤，地勢平坦，排水良好。

1.2 方 法

1.2.1構建評價指標體系

為了對玫瑰品種綜合價值作出更加全面、客觀、準確的評價，本研究采用層次分析法，嚴格按照科學性、代表性、層次性、可操作性和可比性的原則，通過專家咨詢法，從觀賞性、適應性及抗性、經濟性狀3個方面15個性狀確定玫瑰品種綜合價值的四級評價指標，并建立完全相關的綜合評價指標體系(圖1)。

1.2.2性狀指標測定方法

連續3年進行觀測，每個品種抽取5株，觀測記錄株型、冠幅(東西×南北)、分枝數、覆蓋度(冠幅的投影占所測冠幅的百分數)等指標，管理強度依據平時的管理強度進行記錄，結實性和花產量均以單株產量進行記錄，稀有度為品種的特有程度，參照育種者的意見判斷。

1.2.3權重計算

采用1～9比例標度法(表2)，通過兩兩對比建立判斷矩陣。一致性檢驗的比率CR=CI/RI小于0.10，則通過檢驗，否則需要進行調整，直到一致為止。采用YaAHP層次分析法軟件V 6.0計算權重。

表2 元素對比時重要性等級及其賦值

按比較的結果構成的矩陣A=(aij)作為判斷矩陣。其中aij>0，aij=1且aij=1/aji。

1)權重的確定和一致性檢驗

第一步：λmax和ω的根法計算；

第二步：對判斷矩陣進行一致性檢驗；

一致性檢驗公式為：

其中，λmax為判斷矩陣A的最大特征根；ω為特征向量；對ω進行歸一化，即為B層相應元素對于上一層次A層某一因素相對重要性的權重向量；n為判斷矩陣階數。

如果CR=CI/RI小于0.10，則檢驗通過，否則需要再次進行評分。RI的隨機一致性指標見表3。

表3 平均隨機一致性指標RI值

2)指標權重計算

按照指標權重的計算原理公式。其中，i，j，k=1，2，3，……，n進行指標權重的計算，即得到各指標的權重值。

1.2.4綜合評價及等級劃分

定性指標通過征詢專家意見，采用5分制，依據實際情況，分別對其進行客觀評定；定量指標分值直接來源于調查數據。因為各指標的取值區間不一致，把各個指標綜合為指數，必須進行歸一化處理，使其取值區間統一在[0，5]的范圍內，各指標評分標準和評價見表4。最終建立評價矩陣數學模型，并逐級進行綜合評價結果的運算，評價等級劃分見表5。

表4 玫瑰品種各指標的評分標準

表5 玫瑰品種綜合評價等級劃分

2 結果與分析

2.1 權重值分析

經判斷矩陣一致性檢驗，得到各層比率CR值均小于0.10(表6至表9)，通過檢驗。由此計算得出玫瑰品種綜合評價指標權重表(表10)。

表6 A-C判斷矩陣及一致性檢驗

表7 C 1-Pi判斷矩陣及一致性檢驗

表8 C 2-Pi判斷矩陣及一致性檢驗

表9 C 3-Pi判斷矩陣及一致性檢驗

權重值的大小反映了該指標對評價結果的貢獻大小程度。由表10可知，在標準層中，指標權重值大小排序為：適應性及抗性=經濟性狀>觀賞性。表明適應性及抗性和經濟性狀對評價結果的影響最大；其次為觀賞性，觀賞性的權重值較低，表明該指標僅作為綜合評價的輔助因子。

表10 評價體系權重分配

在指標層中，評價因子總權重值最大的是花產量，達 0.273，這反映了玫瑰的花是利用價值中最為關鍵的部分。玫瑰花芳香美麗，權重值大小與人們的心理衡量尺度相一致。其次為抗逆能力和生長勢，這說明玫瑰的生長健康狀況也是影響評價結果的重要指標，一株健壯、無病害的玫瑰能夠展現完美的株型、正常的物候狀態、優質的花色和香味、較低的養護成本，表現出優良的栽培利用價值。再次是稀有度，稀有度則是基因和遺傳多樣性的表現，是玫瑰遺傳育種及開發利用的重要種質資源。

2.2 綜合評價結果

根據評價體系權重值計算出玫瑰品種綜合評價值，具體分值見表11，根據等級劃分標準可將其分為 4個等級：Ⅰ級(W≥4)，引種表現好，綜合價值高，僅有1個品種，即豐花玫瑰；Ⅱ級(3≤W<4)，引種表現較好，綜合價值較高，共有11個品種；Ⅲ級(2≤W<3)，引種表現中等，綜合價值中等，共有12個品種；Ⅳ級(W<2)，引種表現一般，綜合價值一般，共有3個品種。

表11 玫瑰品種綜合評價值及等級

豐花玫瑰的綜合評價分值最高，為4.103 5，其中豐花玫瑰的適應性及抗性評分最高，說明豐花玫瑰在引種地的適應性及抗性較好，同時還具備較好的經濟價值；苦水玫瑰、亮葉玫瑰、漢莎玫瑰、紫枝玫瑰等11個品種綜合評價分值相對較高，是引種表現較好，綜合利用價值較高的品種，其中苦水玫瑰的經濟性狀較為突出，平陰12號的觀賞性狀評分較高，在生產實踐及育種中都十分有潛力；保加利亞白玫瑰、大馬士革白玫瑰、保加利亞紅玫瑰等12個品種表現中等，其中繁花玫瑰的觀賞性狀表現較優，可作為較好的育種資源；單瓣紫枝玫瑰、山刺玫、天鵝黃玫瑰3個品種引種表現一般，可作為重要種質資源收集保存。

3 討論與結論

連續3年觀察記錄了從山東引進的27個玫瑰品種的田間表現，大部分品種均可以很好地生長開花，性狀表現良好，說明適宜貴州氣候栽植。同時，研究建立起的玫瑰品種綜合評價模型，形成了三層次評價體系，根據玫瑰的性狀特點及實際應用，從觀賞性、適應性、經濟性狀三方面開展評價，能較為全面地評價玫瑰，這與月季的綜合評價體系存在差異[14-15]，主要是由于實際生產中玫瑰的應用方向與月季有所不同，月季更側重于對觀賞性狀的需求，而玫瑰在生產中主要用于加工，其經濟性狀較為重要。應用該玫瑰品種綜合評價模型，對引種的27個品種價值進行綜合評價，獲得豐花、苦水、亮葉、紫枝等 12個優良品種，其中以豐花玫瑰的綜合表現最優，這與豐花玫瑰被引種至四川資中的優良表現一致[4]，應用此評價體系所篩選出的優良品種也是實際應用被引種推廣較多的品種，因此應用此評價系統可對引種推廣的玫瑰品種進行篩選，另外，玫瑰作為抗性育種材料，其抗性的評價指標也非常重要，通過評價系統篩選出的抗性表現優良及其他性狀表現突出的品種可在育種中加以應用。因此建立綜合的評價指標對玫瑰引種篩選、推廣種植、新品種選育都具有重要的指導意義。

結合國內外市場狀況和本省產業現狀，引進的品種中綜合評價較好的豐花玫瑰、苦水玫瑰、紫枝玫瑰、重瓣紅玫瑰、大馬士革玫瑰5個玫瑰品種可以根據具體的需求和玫瑰特點進行推廣應用。同時，綜合評價體系的建立對引進和推廣新優和名優玫瑰品種奠定理論基礎，對玫瑰種質資源收集利用有積極的促進作用，有利于促進貴州玫瑰產業的發展。