應用多目標決策法對天麻種子萌發菌的評價

程立君　胡志芳　鄭洲澤

摘要：研究了5株萌發菌菌株的7個單一性狀，結果顯示，不同菌株各性狀存在明顯差異。為避免采用單一性狀指標判斷菌株的優劣造成偏差，運用基于熵權的多目標決策分析模型，結合模糊數學和熵的思想，對菌株進行綜合評價，結果顯示，5株萌發菌菌株由優到劣依次為MY-001>MH-013>8103>MY-002>XCB017，為優良菌株的篩選提供了理論依據。

關鍵詞：多目標決策；天麻；萌發菌

中圖分類號： S567.23+9.04 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2016）07-0266-02

天麻（Gastrodia elata Blume）為名貴的傳統中藥，主治高血壓、眩暈、頭疼、口眼歪斜、肢體麻木、小兒驚厥等癥[1]。天麻屬蘭科多年生共生草本植物，其種子細小如粉塵，無胚乳及其他營養貯備，無外源營養供給種子不能發芽，必須依靠小菇屬（Mycena）一類真菌侵染后才能正常發芽[2]。研究表明，萌發菌的優劣是天麻有性繁殖栽培成敗的關鍵所在[3]。筆者前期對昭通市烏天麻種子共生萌發菌進行了初步調查，分離得到了4株昭通市小草壩本地萌發菌。由于天麻生長周期長，一個完整的生長周期需要3年時間，因此建立科學的篩選決策方法對菌株進行篩選，縮短優良菌株的篩選周期，對指導天麻生產具有重要意義。本研究對菌株各主要性狀進行初步測定，采用多目標決策方法[4-7]，建立多目標決策評價模型，對萌發菌菌株的優劣進行綜合評價，旨在為菌種選育提供新的篩選方法。

1 材料與方法

1.1 供試材料

從昭通市小草壩野生蕨草根及野生天麻原球莖上分離獲得4株本地萌發菌MY-001、MY-002、MH-013、XCB017，從陜西省漢中植物研究所獲得一株萌發菌8103。供試烏天麻種子通過小草壩天麻交易購得烏天麻箭麻種實驗室內培育抽薹、自花授粉后獲得。

1.2 試驗設計

參照馮云利等的方法[8]測定菌絲生長速度和生物量；參照徐錦堂等的方法[9]進行烏天麻種子萌發試驗，記錄烏天麻種子萌發時間、萌發率。大田試驗于2014年6月—2014年12月在云南昭通學院實驗地進行，采用箱栽方法，箱大小為80 cm×60 cm×40 cm，參照徐錦堂的方法[2]進行試驗。2個月后（2014年8月下旬）分別開箱檢查烏天麻種子的萌發狀況，記錄原球莖大小，6個月后（2014年12月）分別開箱檢查米麻的數量。每組處理設5個重復，參照彭述敏的方法[10]進行統計。參照周薇等的方法[11]對萌發菌進行評價，依據獲得的原始信息建立評價矩陣，對評價矩陣進行無量綱處理，求出評價指標的熵、熵權，根據熵和無量綱化的矩陣得到各菌株的優劣值向量進行優劣綜合評價。

2 結果與分析

2.1 5株萌發菌主要性狀

由表1可知，各菌株性狀指標存在明顯差異。其中菌株8103的生長速率、生物量均最大；MY-001拌播種子后天麻種子最先開始萌發，種子萌發率最高，達77.62%；大田種植2個月后MY-002拌播的原球莖平均長寬最大，達3.54 mm×2.48 mm；MH-013拌播天麻種子6個月后得到的米麻數量最多。

2.2 采用多目標決策法對萌發菌進行評價

2.2.1 建立原始信息評價矩陣 按照各菌株的性狀與測定的定量值相結合的原則，建立原始信息評價矩陣，其中n為菌株數（n=5），m為性狀指標數量（m=7）。

由各評價指標的熵和熵權可知，當各評價對象在某指標上的值相差較大時，熵值越小，熵權越大，同時表明相對應的評價準則上的信息量越有效，即該性狀的影響越大。由熵和熵權結果可知，各性狀對萌發菌菌株影響由大到小依次為種子萌發率>米麻數量>原球莖寬>原球莖長>生長速率>生物量>開始萌發時間。

2.2.5 求各菌株的優劣值向量 根據得到的熵權重和無量綱化的矩陣可得到各種質優劣值向量。

Li=（L1，L2，L3，L4，L5）=

（ω1，ω2，ω3，ω4，ω5）×f11f12…f1n

f21f22…f2n

fm1fm2…fmn。

（4）

經計算的Li=（0.942 9，0.468 2，0.931 1，0.214 3，0.641 4），顯然L值越大，其綜合評價值越高，菌株越優良。由此可見，5株天麻種子萌發菌菌株由優到劣依次為MY-001>MH-013>8103>MY-002>XCB017。

3 結論與討論

全國主要天麻種植區域每年都需要大量萌發菌進行有性繁殖，隨著產業的發展和生產的需要，市場上銷售的萌發菌種類非常多，而且性狀不一。本研究供試的5株萌發菌菌株性狀存在明顯差異，8103菌株生長速率最快、生物量最大，MY-001 拌播種子后最先開始萌發，MY-002大田種植2個月后原球莖生長勢最好，MH-013 6個月后拌播得到的米麻數量最多。可見通過某一性狀來評價菌株的優劣有失公正，因此需要建立合適的方法，統籌各性狀的特點來進行綜合評價。多目標決策評價方法在農業領域應用較少，在菌種的選育上還未見相關報道。本研究通過對5株萌發菌菌株單一性狀進行測定，基于熵權建立了多目標決策評價模型，結果顯示，5株天麻種子萌發菌菌株由優到劣依次為MY-001>MH-013>8103>MY-002>XCB017。生產實踐中由于干擾因素太多，運用多目標決策方法對菌株的優劣進行綜合評價的結果是否具有科學性和指導價值，還需要進一步研究。

參考文獻：

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[2]徐錦堂. 中國天麻栽培學[M]. 北京：北京醫科大學中國協和醫科大學聯合出版社，1993：1-233.

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[10]彭述敏. 昭通天麻共生優良蜜環菌的篩選及特性研究[D]. 昆明：西南林業大學，2011.

[11]周 薇，李筱菁. 基于信息熵理論的綜合評價方法[J]. 科學技術與工程，2010，10（23）：5839-5843.