工廠化提高鐵皮石斛生產(chǎn)效率初探*

黃卓嬈，甘奕勇，楊建良

（肇慶市農(nóng)業(yè)學(xué)校，廣東肇慶526070）

石斛屬 （Dendrobium）是蘭科植物中第二大屬，野生的石斛附生于高山巖石或樹上，是多年生附生落葉或常綠草本植物。

石斛能入藥，在國內(nèi)有 “仙草”之稱。據(jù) 《本草綱目》記載：石斛 “強(qiáng)陰益精，久復(fù)，厚腸胃，補(bǔ)內(nèi)絕不足，平胃氣，長肌肉，益智除驚，輕身延年”?，F(xiàn)代研究表明，石斛體內(nèi)富含氨基酸，鐵皮石斛含有17種氨基酸[1]。另外，石斛富含微量元素，尤以Se和Fe的含量較高[2]，這對抗氧化、增強(qiáng)免疫力有很大作用。

鐵皮石斛通常以新鮮或干燥的莖入藥，是一種名貴的中藥材，目前市場需求量大，前景寬闊。我國從20世紀(jì)70年代中期開始，對石斛的組織培養(yǎng)進(jìn)行深入研究，進(jìn)展迅速。據(jù)報(bào)道，目前已在霍山石斛[3]、金釵石斛[4]、鐵皮石斛[5]等9種石斛屬植物成功誘導(dǎo)出無性繁殖系和離體種子苗，并已進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)階段。由此可見，利用組織培養(yǎng)技術(shù)對藥用鐵皮石斛進(jìn)行快速繁殖，是目前解決生產(chǎn)種苗問題的有效方法。文章對鐵皮石斛組培苗快速繁殖過程中的影響因子進(jìn)行初步研究，為合作企業(yè)減低成本、增加收益提出合理建議。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

鐵皮石斛優(yōu)良品種，生長速度快，原產(chǎn)中國云南，由高要市董福行農(nóng)林高新科技種植管理有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 外植體的選取與預(yù)處理

將從云南引進(jìn)的生長旺盛的鐵皮石斛植株移至室內(nèi)栽培8～10天。當(dāng)中噴灑農(nóng)藥 “多?！?，并套透明袋，以降低病菌侵染。選取無病斑的植株，以莖芽為中心剪下，芽的上下各留約1cm的莖段，用洗衣粉浸泡20分鐘左右，取出后再用自來水反復(fù)沖洗數(shù)次備用。

1.2.2 外植體的表面滅菌

將預(yù)處理過的外植體用75%的酒精溶液滅菌15秒，然后用無菌水沖洗2～3次。將莖段腋芽的苞葉抹去，然后0.1%的HgCl2溶液倒入帶蓋的瓶中 （已高壓滅菌）中滅菌8分鐘，滅菌過程中不斷搖動(dòng)瓶，使滅菌更加徹底，最后用無菌水沖洗8次將HgCl2除去，切去直接接觸消毒液的兩端，芽上下兩端各約0.5cm。成功培養(yǎng)出10瓶種苗，用于開展該研究。

1.2.3 培養(yǎng)基的滅菌

在帶旋蓋的玻璃培養(yǎng)瓶上做好標(biāo)記。待瓊脂冷凝后放入高壓滅菌鍋中滅菌(121.1℃，15～20分鐘)。冷卻后放入培養(yǎng)室觀察2～3天，沒有雜菌污染則可取鐵皮石斛材料進(jìn)行接種。

1.2.4 組織培養(yǎng)室的條件

所有材料均在組織培養(yǎng)室中培養(yǎng)，溫度為南方自然室內(nèi)溫度，一般光照均為自然光，陰雨天補(bǔ)充適當(dāng)光源。

1.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

該實(shí)驗(yàn)分3批進(jìn)行，同批次間進(jìn)行差異性比較。進(jìn)行轉(zhuǎn)瓶接種時(shí)，材料切成約0.2～0.3cm，每瓶接5個(gè)，每種每批次接種2～9瓶，培養(yǎng)15～20天后進(jìn)行觀察。苗高度量是兩頂端之間的距離，芽數(shù)是指每個(gè)培養(yǎng)基內(nèi)的腋芽數(shù)。

1.2.6 培養(yǎng)基配方

表1 培養(yǎng)基配方及對應(yīng)編號

2 結(jié)果與分析

2.1 不同的基本培養(yǎng)基對鐵皮石斛生長情況的影響

從表1、表2、表4可看出在3種不同的激素水平下，3種基本培養(yǎng)基對鐵皮石斛的生長影響差異不大，均未達(dá)到顯著水平。而在NAA濃度0.5mg/L，6-BA濃度0.5mg/L的條件下，在不同基本培養(yǎng)基上生長的鐵皮石斛的苗高、芽數(shù)的差異都達(dá)到了顯著水平。

表2 不同基本培養(yǎng)基 （不添加激素）鐵皮石斛生長情況對比

表3 不同基本培養(yǎng)基 （NAA0.5，6-BA1.0）鐵皮石斛生長情況對比

表4 不同基本培養(yǎng)基 （NAA0.5，6-BA0.5）鐵皮石斛生長情況對比

表5 不同基本培養(yǎng)基 （NAA1.0，6-BA1.0）鐵皮石斛生長情況對比

2.2 不同激素配比對鐵皮石斛生長情況的影響

從表6可知，基本培養(yǎng)基為MS條件下，1號培養(yǎng)基的苗高增長速度最快，2、6號培養(yǎng)基的芽數(shù)增長較多。這個(gè)結(jié)果，可能是由于2、6的細(xì)胞分裂素 （6-BA）濃度與生長素 （NAA）濃度的比值較高，導(dǎo)致芽的增多較快。而1號培養(yǎng)基兩種激素比合適，導(dǎo)致苗高增長明顯。

表6 不同激素比 （MS）鐵皮石斛生長情況對比

表7反映的是基本培養(yǎng)基為1/2MS，不同激素比對鐵皮石斛的生長情況的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這批整體苗高增長、芽數(shù)增長均較慢。11號培養(yǎng)基苗高的增長稍微多于3、9、10號，與8號的差異不明顯。不同培養(yǎng)基芽數(shù)的變化都沒達(dá)到明顯差異。

表7 不同激素比 （1/2MS）鐵皮石斛生長情況對比

通過表8可知，基本培養(yǎng)基是花寶1號300倍稀釋液，不同激素比條件下，苗高的增長有差異，Ⅲ號培養(yǎng)基與其他兩種的差異明顯，達(dá)到了顯著水平。而芽數(shù)的增長則全部沒達(dá)到顯著水平，這可能由于重復(fù)數(shù)過少導(dǎo)致的。

表8 不同激素比 （花寶1號）鐵皮石斛生長情況對比

2.3 實(shí)驗(yàn)環(huán)境對鐵皮石斛組培苗生長情況的影響

該次實(shí)驗(yàn)期間，鐵皮石斛組培苗轉(zhuǎn)瓶后放置于專門的培養(yǎng)室培養(yǎng)。但是，該校的組培室光線不足，沒有加熱增濕設(shè)備。該次實(shí)驗(yàn)又在11月中旬開始進(jìn)行，該地天氣較反復(fù)，有時(shí)溫度比較低，環(huán)境濕度低。在此條件下，鐵皮石斛對培養(yǎng)基配方反應(yīng)敏感。

3 討論

3.1 鐵皮石斛快速繁殖受基本培養(yǎng)基、植物激素的影響

鐵皮石斛常用MS、1/2MS等基本培養(yǎng)基，激素種類則多用NAA，6-BA，并常添加附加物，如椰乳汁、香蕉汁等。在進(jìn)行鐵皮石解培養(yǎng)時(shí)，要根據(jù)培養(yǎng)材料與培養(yǎng)目的不同，選用不同的培養(yǎng)基、激素和添加物種類。該實(shí)驗(yàn)以0號培養(yǎng)基為對照 （每批次間對照結(jié)果差異不顯著），選用MS、1/2MS和花寶1號作為試驗(yàn)基本培養(yǎng)基，每次實(shí)驗(yàn)添加不同濃度不同比例的NAA，6-BA，不添加其他天然物。目的是準(zhǔn)確研究基本培養(yǎng)基，激素濃度、比例在鐵皮石斛生長上的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同基本培養(yǎng)基之間差異不太明顯，而花寶1號價(jià)格低廉 （網(wǎng)上購買價(jià)格為160元/kg），配制方便，儲存時(shí)間長，可繼續(xù)研究最合適的激素濃度、比例用于推廣。

在激素濃度、比例的實(shí)驗(yàn)里面，發(fā)現(xiàn)MS作為基本培養(yǎng)基的條件下，鐵皮石斛的生長情況比較優(yōu)異。同時(shí)認(rèn)為，生長素NAA對苗的增高起主導(dǎo)作用，而芽的增多則與兩種激素相關(guān)。并且認(rèn)為在該實(shí)驗(yàn)條件內(nèi)，濃度的增高，不一定使效果增強(qiáng)，篩選合適的配比顯得尤為重要。試驗(yàn)結(jié)果表明，1、2號培養(yǎng)基配方綜合表現(xiàn)最為優(yōu)秀。

3.2 培養(yǎng)條件對鐵皮石斛的生長影響深遠(yuǎn)

由于鐵皮石斛受小環(huán)境內(nèi)的相對濕度、溫度、光照等氣候因子影響較大，人工種植困難，人們曾經(jīng)對其利用長期依賴于野生資源，導(dǎo)致鐵皮石斛野生資源瀕臨滅絕[6]。經(jīng)科研組外出調(diào)研發(fā)現(xiàn)，鐵皮石斛栽培對濕度要求高，相對濕度保持80%左右較適宜。相應(yīng)的，培養(yǎng)室培養(yǎng)階段也要十分注意室內(nèi)濕度。在組織培養(yǎng)過程中，應(yīng)適時(shí)轉(zhuǎn)瓶。否則，瓶內(nèi)濕度降低將會影響鐵皮石斛苗生長。在該實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，比起實(shí)驗(yàn)室內(nèi)培養(yǎng)的其他的蘭花 （卡特蘭、蝴蝶蘭等）苗，鐵皮石斛更不耐保持。在一個(gè)瓶內(nèi)培養(yǎng)兩個(gè)月左右，即有出現(xiàn)褐化、白化等現(xiàn)象。這可能由于培養(yǎng)室環(huán)境比較粗放所致。

3.3 鐵皮石斛在肇慶生根落戶的客觀因素

野生的鐵皮石斛分布范圍廣，品種之間存在較大差異。因此，不同的氣候條件和地理環(huán)境對鐵皮石斛藥材質(zhì)量產(chǎn)生很大影響，甚至不同的栽培模式和技術(shù)措施對鐵皮石斛質(zhì)量也會產(chǎn)生一定的影響。肇慶，位于廣東省中西部，珠江三角洲西北部。西接廣西梧州和賀州，南接云浮、陽江、江門，東連佛山，背靠清遠(yuǎn)，是沿海發(fā)達(dá)地區(qū)通往西南各省的重要交通樞紐，市場廣大。肇慶屬南亞熱帶季風(fēng)氣候。年平均氣溫21.2℃，年平均降雨量約1650mm，主要集中在4～9月；年蒸發(fā)量1300mm以上[6]。總體而言，肇慶具有四季溫暖、雨量充沛、日照充分、無霜期長等特點(diǎn)，這充分滿足鐵皮石斛栽培的氣候條件。在肇慶實(shí)現(xiàn)鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)化，要充分利用自身優(yōu)勢，深化科研院校與企業(yè)的合作，克服技術(shù)難關(guān)，共同推進(jìn)發(fā)展。

[1]黃民權(quán),等.鐵皮石斛氨基酸組分分析.中藥材,1997,(1):32～33

[2]黃玲，等.石斛復(fù)方制劑的藥物微量元素含量測定及意義.福建中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),1998,(3):28～30

[3]傅玉蘭,谷鳳,胡傳明,等.霍山石斛組培快繁技術(shù)研究.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2004，(3)

[4]孫廷,楊玉珍,胡如善,等.金杈石斛的組織培養(yǎng)和快繁技術(shù).西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2004，(4)

[5]周俊輝,鐘雪鋒,蔡丁穩(wěn).鐵皮石斛的組織培養(yǎng)與快速繁殖研究.仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2005,18(1):23～26

[6]肇慶市人民政府網(wǎng)