應(yīng)用多目標(biāo)決策法對(duì)天麻種子萌發(fā)菌的評(píng)價(jià)

程立君　胡志芳　鄭洲澤

摘要：研究了5株萌發(fā)菌菌株的7個(gè)單一性狀，結(jié)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(biāo)判斷菌株的優(yōu)劣造成偏差，運(yùn)用基于熵權(quán)的多目標(biāo)決策分析模型，結(jié)合模糊數(shù)學(xué)和熵的思想，對(duì)菌株進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，5株萌發(fā)菌菌株由優(yōu)到劣依次為MY-001>MH-013>8103>MY-002>XCB017，為優(yōu)良菌株的篩選提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：多目標(biāo)決策；天麻；萌發(fā)菌

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

天麻（Gastrodia elata Blume）為名貴的傳統(tǒng)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(xì)小如粉塵，無胚乳及其他營(yíng)養(yǎng)貯備，無外源營(yíng)養(yǎng)供給種子不能發(fā)芽，必須依靠小菇屬（Mycena）一類真菌侵染后才能正常發(fā)芽[2]。研究表明，萌發(fā)菌的優(yōu)劣是天麻有性繁殖栽培成敗的關(guān)鍵所在[3]。筆者前期對(duì)昭通市烏天麻種子共生萌發(fā)菌進(jìn)行了初步調(diào)查，分離得到了4株昭通市小草壩本地萌發(fā)菌。由于天麻生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，一個(gè)完整的生長(zhǎng)周期需要3年時(shí)間，因此建立科學(xué)的篩選決策方法對(duì)菌株進(jìn)行篩選，縮短優(yōu)良菌株的篩選周期，對(duì)指導(dǎo)天麻生產(chǎn)具有重要意義。本研究對(duì)菌株各主要性狀進(jìn)行初步測(cè)定，采用多目標(biāo)決策方法[4-7]，建立多目標(biāo)決策評(píng)價(jià)模型，對(duì)萌發(fā)菌菌株的優(yōu)劣進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，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(fā)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(fā)菌8103。供試烏天麻種子通過小草壩天麻交易購(gòu)得烏天麻箭麻種實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培育抽薹、自花授粉后獲得。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參照馮云利等的方法[8]測(cè)定菌絲生長(zhǎng)速度和生物量；參照徐錦堂等的方法[9]進(jìn)行烏天麻種子萌發(fā)試驗(yàn)，記錄烏天麻種子萌發(fā)時(shí)間、萌發(fā)率。大田試驗(yàn)于2014年6月—2014年12月在云南昭通學(xué)院實(shí)驗(yàn)地進(jìn)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(jìn)行試驗(yàn)。2個(gè)月后（2014年8月下旬）分別開箱檢查烏天麻種子的萌發(fā)狀況，記錄原球莖大小，6個(gè)月后（2014年12月）分別開箱檢查米麻的數(shù)量。每組處理設(shè)5個(gè)重復(fù)，參照彭述敏的方法[10]進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。參照周薇等的方法[11]對(duì)萌發(fā)菌進(jìn)行評(píng)價(jià)，依據(jù)獲得的原始信息建立評(píng)價(jià)矩陣，對(duì)評(píng)價(jià)矩陣進(jìn)行無量綱處理，求出評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵、熵權(quán)，根據(jù)熵和無量綱化的矩陣得到各菌株的優(yōu)劣值向量進(jìn)行優(yōu)劣綜合評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 5株萌發(fā)菌主要性狀

由表1可知，各菌株性狀指標(biāo)存在明顯差異。其中菌株8103的生長(zhǎng)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(fā)，種子萌發(fā)率最高，達(dá)77.62%；大田種植2個(gè)月后MY-002拌播的原球莖平均長(zhǎng)寬最大，達(dá)3.54 mm×2.48 mm；MH-013拌播天麻種子6個(gè)月后得到的米麻數(shù)量最多。

2.2 采用多目標(biāo)決策法對(duì)萌發(fā)菌進(jìn)行評(píng)價(jià)

2.2.1 建立原始信息評(píng)價(jià)矩陣 按照各菌株的性狀與測(cè)定的定量值相結(jié)合的原則，建立原始信息評(píng)價(jià)矩陣，其中n為菌株數(shù)（n=5），m為性狀指標(biāo)數(shù)量（m=7）。

由各評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵和熵權(quán)可知，當(dāng)各評(píng)價(jià)對(duì)象在某指標(biāo)上的值相差較大時(shí)，熵值越小，熵權(quán)越大，同時(shí)表明相對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則上的信息量越有效，即該性狀的影響越大。由熵和熵權(quán)結(jié)果可知，各性狀對(duì)萌發(fā)菌菌株影響由大到小依次為種子萌發(fā)率>米麻數(shù)量>原球莖寬>原球莖長(zhǎng)>生長(zhǎng)速率>生物量>開始萌發(fā)時(shí)間。

2.2.5 求各菌株的優(yōu)劣值向量 根據(jù)得到的熵權(quán)重和無量綱化的矩陣可得到各種質(zhì)優(yōu)劣值向量。

Li=（L1，L2，L3，L4，L5）=

（ω1，ω2，ω3，ω4，ω5）×f11f12…f1n

f21f22…f2n

fm1fm2…fmn。

（4）

經(jīng)計(jì)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(píng)價(jià)值越高，菌株越優(yōu)良。由此可見，5株天麻種子萌發(fā)菌菌株由優(yōu)到劣依次為MY-001>MH-013>8103>MY-002>XCB017。

3 結(jié)論與討論

全國(guó)主要天麻種植區(qū)域每年都需要大量萌發(fā)菌進(jìn)行有性繁殖，隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)的需要，市場(chǎng)上銷售的萌發(fā)菌種類非常多，而且性狀不一。本研究供試的5株萌發(fā)菌菌株性狀存在明顯差異，8103菌株生長(zhǎng)速率最快、生物量最大，MY-001 拌播種子后最先開始萌發(fā)，MY-002大田種植2個(gè)月后原球莖生長(zhǎng)勢(shì)最好，MH-013 6個(gè)月后拌播得到的米麻數(shù)量最多?？梢娡ㄟ^某一性狀來評(píng)價(jià)菌株的優(yōu)劣有失公正，因此需要建立合適的方法，統(tǒng)籌各性狀的特點(diǎn)來進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。多目標(biāo)決策評(píng)價(jià)方法在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較少，在菌種的選育上還未見相關(guān)報(bào)道。本研究通過對(duì)5株萌發(fā)菌菌株單一性狀進(jìn)行測(cè)定，基于熵權(quán)建立了多目標(biāo)決策評(píng)價(jià)模型，結(jié)果顯示，5株天麻種子萌發(fā)菌菌株由優(yōu)到劣依次為MY-001>MH-013>8103>MY-002>XCB017。生產(chǎn)實(shí)踐中由于干擾因素太多，運(yùn)用多目標(biāo)決策方法對(duì)菌株的優(yōu)劣進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果是否具有科學(xué)性和指導(dǎo)價(jià)值，還需要進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁崇文. 中國(guó)天麻[M]. 貴陽(yáng)：貴州科技出版社，2002.

[2]徐錦堂. 中國(guó)天麻栽培學(xué)[M]. 北京：北京醫(yī)科大學(xué)中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)聯(lián)合出版社，1993：1-233.

[3]郭順星，王秋穎. 促進(jìn)天麻種子萌發(fā)的石斛小菇優(yōu)良菌株特性及作用[J]. 菌物系統(tǒng)，2001，20（3）：408-412.

[4]程啟月，邱菀華，李建云. 不確定性動(dòng)態(tài)軍事指揮決策的模糊熵分析[J]. 系統(tǒng)工程理論方法應(yīng)用，2002，11（3）：231-234，239.

[5]趙 治. 風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目多目標(biāo)決策研究[J]. 可再生能源，2011，29（2）：39-42.

[6]徐中民，程國(guó)棟. 運(yùn)用多目標(biāo)決策分析技術(shù)研究黑河流域中游水資源承載力[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2000，36（2）：122-132.

[7]陳 潔. 基于風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)的港口物流服務(wù)供應(yīng)商選擇與優(yōu)化研究[D]. 大連：大連海事大學(xué)，2012.

[8]馮云利，程立君，陳玉惠，等. 云南昭通天麻共生蜜環(huán)菌優(yōu)良菌株篩選[J]. 西南林學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，29（2）：37-39.

[9]徐錦堂，郭順星. 供給天麻養(yǎng)種子萌發(fā)營(yíng)養(yǎng)的真菌紫萁小菇[J]. 真菌學(xué)報(bào)，1989，8（3）：221-226.

[10]彭述敏. 昭通天麻共生優(yōu)良蜜環(huán)菌的篩選及特性研究[D]. 昆明：西南林業(yè)大學(xué)，2011.

[11]周 薇，李筱菁. 基于信息熵理論的綜合評(píng)價(jià)方法[J]. 科學(xué)技術(shù)與工程，2010，10（23）：5839-5843.