农业机械学报

作者：齐建东,买晶晶,刘春霞,李伟

单位：北京林业大学,北京林业大学,中国科学院软件研究所,北京林业大学,

关键词：无性系种子园设计;遗传距离;花期;花粉;果蝇优化算法

基金：国家重点研发计划项目（2017YFD0600500）

为避免无性系之间自交和近交繁殖，使种子园内无性系尽可能保持花期一致性，促进亲本有效授粉，提高种子产量和质量，以内蒙古红花尔基樟子松（Pinus sylvestris var. mongolica Litv.）国家良种基地中的樟子松为无性系材料，随机选取13株无性系樟子松，采用SSR（Simple sequence repeats）分子标记法，利用Gene Marker V2?2软件得到樟子松亲本间的遗传距离，设定花期和花粉传播范围作为实验数据，进行种子园无性系设计。提出双种群改进型自适应步长的果蝇优化算法（Two?population improved adaptive step?length fruit fly optimization algorithm, TIASFOA），并与改进果蝇优化算法（Improved fruit fly optimization algorithm，IFOA）、粒子群算法（Particle swarm optimization，PSO）、遗传算法（Genetic algorithm，GA）进行对比实验，从适应度、收敛性和1~3m授粉范围内花期相邻或相同的无性系数量3方面进行对比分析。在遗传距离、花期和花粉量已知的条件下，在种群规模为20~60的范围内分别执行200次迭代实验，对适应度进行分析，结果显示，TIASFOA算法的平均值、最大值、最小值和方差比IFOA、PSO、GA算法都小；当种群规模为20时，TIASFOA算法相同或相邻花期的无性系数量之和的平均值分别为125和204，大于其他3种算法，TIASFOA算法可以得到较优适应度为133.016，与种群规模为50时的最小值132.733相差0.283；TIASFOA算法可以获得较优的适应度，并使无性系之间尽量保持花期一致。以遗传距离、花期和花粉量作为种子园设计的约束条件，更贴近生产环境，为无性系种子园优化设计提供了参考。?

来源：2020年第3期

《农业机械学报》期刊编辑部

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