鐵皮石斛種質(zhì)資源及繁殖技術(shù)的研究進(jìn)展

饒寶蓉，陳泳和，劉忠輝

(福建省南平市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所　354200)

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鐵皮石斛種質(zhì)資源及繁殖技術(shù)的研究進(jìn)展

饒寶蓉，陳泳和，劉忠輝

(福建省南平市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所354200)

對(duì)鐵皮石斛種質(zhì)資源遺傳多樣性、育種現(xiàn)狀、扦插育苗技術(shù)、組織培養(yǎng)育苗技術(shù)、種苗移栽等方面的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，并分析鐵皮石斛繁育技術(shù)存在的問題，探討今后的研究方向。

鐵皮石斛；繁殖；種質(zhì)資源；組培

鐵皮石斛屬蘭科石斛屬多年生草本植物，主要分布于我國(guó)的浙江、云南、廣東、廣西、福建、湖南等地區(qū)[1]。在我國(guó)，鐵皮石斛主要被用作中藥材和保健食品，其具有提高機(jī)體免疫力、抗腫瘤活性[2]及降血糖作用[3]。野生鐵皮石斛自然繁育能力低，加上過度開挖和環(huán)境破壞，野生資源已經(jīng)瀕臨滅絕，現(xiàn)已被國(guó)家列為重點(diǎn)保護(hù)的野生珍貴藥材品種。為規(guī)?；耘噼F皮石斛和保護(hù)野生資源，專家學(xué)者們開展鐵皮石斛種質(zhì)資源保護(hù)研究及人工繁育技術(shù)研究。本文綜述了近年來鐵皮石斛種質(zhì)資源遺傳多樣性及人工繁育技術(shù)研究進(jìn)展，分析鐵皮石斛育苗存在的問題，并提出鐵皮石斛育苗的研究方向，以期為鐵皮石斛繁殖工作提供參考。

1　種質(zhì)資源遺傳多樣性研究

徐程等[4]研究發(fā)現(xiàn)不同地域品種的鐵皮石斛農(nóng)藝性狀和藥用成分的多糖含量存在差異。浙江農(nóng)林大學(xué)聯(lián)合2家公司收集鐵皮石斛種質(zhì)資源300余份，并開展遺傳多樣性、營(yíng)養(yǎng)成分差異性評(píng)價(jià)和農(nóng)藝性狀研究，結(jié)果表明：鐵皮石斛種質(zhì)資源遺傳多樣性豐富，并發(fā)現(xiàn)一批理化特征特性優(yōu)良的種質(zhì)，為選育新品種提供基礎(chǔ)[5]。金琰琰等[6]對(duì)安徽野生鐵皮石斛資源分布與生態(tài)環(huán)境進(jìn)行調(diào)查。

近年來，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，利用DNA分子標(biāo)記技術(shù)研究鐵皮石斛的遺傳多樣性成為熱點(diǎn)之一。趙瑞強(qiáng)[7]研究表明，SCoT和SSR標(biāo)記對(duì)鐵皮石斛遺傳多樣性、親緣關(guān)系分析有一定的可靠性，為鐵皮石斛品種的選育、引種和推廣提供了可靠的理論依據(jù)。包英華等[8]利用SRAP分析鐵皮石斛種質(zhì)資源遺傳多樣性，表明居群內(nèi)的遺傳分化偏高于居群間。肖正杭[9]以不同產(chǎn)地鐵皮石斛作為試驗(yàn)材料，采用ISSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)鐵皮石斛種質(zhì)的遺傳多樣性和親緣關(guān)系進(jìn)行研究，為篩選和培育優(yōu)良鐵皮石斛品種奠定基礎(chǔ)。

2　育種研究現(xiàn)狀

鐵皮石斛育種方法的提出，為培育新品種提供了可能。莫俊杰等[10]研究表明，利用外植體再生繁殖，方法可有效地拓寬鐵皮石斛種質(zhì)資源，為鐵皮石斛孕育新品種提供新的方法。朱波[11]利用葉面積回歸測(cè)定方法模型，實(shí)現(xiàn)了鐵皮石斛組培苗葉面積的活體快速估測(cè)，為優(yōu)良雜交組合的選擇提供理論依據(jù)。廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物研究所從野生種子實(shí)生苗后代群體中篩選出優(yōu)良單株，結(jié)合“以芽繁芽”快繁技術(shù)，選育出新品種——桂斛1號(hào)[12]。趙貴林等采用人工雜交授粉、后代群體單株選優(yōu)及多代自交純化等方法育成鐵皮石斛新品種——雙暉1號(hào)[13]。

3　扦插育苗研究

鐵皮石斛扦插育苗成本低，比組培育苗技術(shù)難度低。金銀兵報(bào)道[14]：用1.0 mg/L的6-BA的對(duì)石斛莖段進(jìn)行預(yù)處理后，石斛側(cè)芽的萌發(fā)率明顯提高；扦插時(shí)，將石斛莖段剪成每段含約3個(gè)莖節(jié)的莖段，更有利于石斛側(cè)芽的繁殖；以發(fā)酵的木屑為基質(zhì)，側(cè)芽的萌發(fā)率顯著高于其他試驗(yàn)基質(zhì)。趙貴林等[15]利用鐵皮石斛藥劑浸泡結(jié)合暗處理的復(fù)合技術(shù)，將鐵皮石斛莖段萌芽率由原來的20%～30%提高到60%以上，基本解決了常規(guī)扦插繁殖存在的問題，短期內(nèi)批量生產(chǎn)出生長(zhǎng)整齊、適合生產(chǎn)栽種的優(yōu)質(zhì)種苗。

4　組織培養(yǎng)育苗研究

利用組織培養(yǎng)技術(shù)可有效解決鐵皮石斛育苗生產(chǎn)中存在的問題。對(duì)鐵皮石斛育苗外植體、培養(yǎng)基的研究比較多，近年來的研究?jī)?nèi)容主要是植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、添加劑和培養(yǎng)環(huán)境對(duì)組培苗的影響。

4.1外植體、培養(yǎng)基對(duì)組培苗的影響

鐵皮石斛可以用種子[16]、莖段[17]、腋芽[18]以及根尖誘導(dǎo)[19]愈傷組織、類原球莖，或直接轉(zhuǎn)化成芽獲得再生植株。鐵皮石斛組織培養(yǎng)可選擇的培養(yǎng)基包括MS、1/2 MS、B5、N6、SH、KC等，目前MS和1/2 MS培養(yǎng)基使用較多。

4.2植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)組培苗的影響

添加適當(dāng)濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑可促進(jìn)鐵皮石斛愈傷組織分化，植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑包括NAA、6-BA、IBA、2，4-D、KT等。何曄等[20]研究發(fā)現(xiàn)，在MS培養(yǎng)基中添加NAA 0.2 mg/L及 6-BA 0.3 mg/L，鐵皮石斛的莖尖愈傷組織誘導(dǎo)率和分化率最高。朱麗娜等[21]研究表明，2，4-D 0.5 mg/L和NAA 0.2 mg/L誘導(dǎo)不定芽的最佳激素配比。冼偉等[22]對(duì)鐵皮石斛組培繁殖不同階段的培養(yǎng)基添加的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑最佳濃度進(jìn)行篩選研究，結(jié)果表明：誘導(dǎo)愈傷組織最適培養(yǎng)基為1/2 MS+KT 0.3 mg/L+NAA 0.1 mg/L；原球莖增殖最適培養(yǎng)基為1/2 MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L；原球莖分化最適培養(yǎng)基為1/2 MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 1.0 mg/L+1.0 g/L活性炭；生根壯苗最適培養(yǎng)基為1/2 MS+NAA 1.0 mg/L+1.0 g/L活性炭+10%香蕉泥。曹天旭等[23]在MS培養(yǎng)基中添加IBA 3.0 mg/L生根效果最好，生根率可達(dá)100%。

4.3天然添加劑對(duì)組培育苗的影響

在鐵皮石斛組培過程中，添加不同的天然添加劑(如椰汁、香蕉泥、馬鈴薯)對(duì)鐵皮石斛生根和生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用。包英華[24]研究表明，甘蔗渣是培養(yǎng)鐵皮石斛原球莖的適宜添加物，既能促進(jìn)鐵皮石斛原球莖的生長(zhǎng)發(fā)育，還能降低生產(chǎn)成本；羅煥明等[25]研究表明，馬鈴薯汁和木瓜乳有利于誘導(dǎo)芽的增殖，其中又以1/2 MS+NAA 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L+馬鈴薯200 g/L培養(yǎng)基最有利于誘導(dǎo)芽的增殖；香蕉乳有利于誘導(dǎo)生根，其中以1/2 MS+NAA 0.5 mg/L+蔗糖30 g/L+香蕉100 g/L培養(yǎng)基最有利于誘導(dǎo)芽生根。羅萬業(yè)等[26]研究表明，在MS培養(yǎng)基和1/2MS培養(yǎng)基中加入椰子汁50 g/L有利于芽苗增殖和小苗生根。

4.4培養(yǎng)環(huán)境對(duì)組培苗的影響

環(huán)境條件包括光照和溫度，是鐵皮石斛組培苗生長(zhǎng)的基本條件。汪一婷等[27]研究表明，鐵皮石斛組培苗規(guī)?；a(chǎn)的最佳環(huán)境條件為光照時(shí)間12 h/d，光照強(qiáng)度30 μmol/(m2·s)，培養(yǎng)溫度25℃左右。尹翠翠等[28]研究表明，紅光有利于植株伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，藍(lán)光則抑制伸長(zhǎng)生長(zhǎng)而有利于莖的橫向加粗，紅藍(lán)組合既可以促進(jìn)鐵皮石斛伸長(zhǎng)生長(zhǎng)，又可以促進(jìn)橫向加粗，LED光源可以代替自然光栽培鐵皮石斛。

5　種苗移栽研究

種苗移栽是鐵皮石斛生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，近年來，鐵皮石斛種苗移栽研究主要集中在組培苗的馴化移栽，內(nèi)容包括光照、濕度、基質(zhì)對(duì)種苗移栽的影響。蔣影等[29]研究表明，鐵皮石斛在移栽馴化階段幼苗加粗生長(zhǎng)對(duì)該過程的順利完成比伸長(zhǎng)生長(zhǎng)更重要，通過增加藍(lán)光的照射可使其莖增粗。張宇斌等[30]研究表明，鐵皮石斛幼苗在高濕環(huán)境下光合速率高，移栽初期應(yīng)控制濕度80%左右。科研工作者還對(duì)鐵皮石斛幼苗種植基質(zhì)進(jìn)行研究，冼偉等[22]研究表明，移栽苗最適基質(zhì)為松樹皮+小石塊，比例為9∶1。羅萬業(yè)等[26]采用高架苗床種植鐵皮石斛組培苗，利用松樹皮和花生殼(v/v=4∶1)基質(zhì)進(jìn)行種植，鐵皮石斛組培苗移栽成活率可達(dá)95%以上。肖穎等[31]鐵皮石斛組培苗在苔蘚∶泥炭土∶珍珠巖為3∶1∶1基質(zhì)中假植成活率達(dá)95%以上。李國(guó)樹等[32]研究表明，鐵皮石斛組培苗在細(xì)鋸末∶松樹皮∶苔蘚為2∶4∶4的基質(zhì)中成活率最高，移栽60 d時(shí)成活率達(dá)93.5%。

6　問題與展望

近年來，我國(guó)鐵皮石斛繁育技術(shù)不斷成熟和規(guī)范，但由于鐵皮石斛品種不一，盲目引種導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，藥效成分差別大；且在進(jìn)行多代組培繁殖過程中，由于連續(xù)繼代培養(yǎng)導(dǎo)致品種退化嚴(yán)重和玻璃化現(xiàn)象等問題。為此，應(yīng)加強(qiáng)鐵皮石斛種質(zhì)資源保存和優(yōu)良品種選育，以實(shí)現(xiàn)鐵皮石斛保護(hù)與利用的可持續(xù)發(fā)展。

隨著鐵皮石斛研究的不斷深入，今后可從以下幾個(gè)方面對(duì)鐵皮石斛繁育技術(shù)開展研究：①扦插育苗比組培育苗成本和技術(shù)要求低，但成本大、繁殖慢、成活率也低，目前對(duì)扦插育苗的研究也相對(duì)較少。隨著鐵皮石斛市場(chǎng)飽和，扦插育苗可有效降低生產(chǎn)成本，尤其是高芽繁殖可以短期提供生長(zhǎng)整齊的種苗，且成活率高，是一個(gè)可以創(chuàng)新的研究方向。②鐵皮石斛組培研究比較多，形式千差萬別，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)鐵皮石斛離體培養(yǎng)繁殖技術(shù)的研究，建立一套經(jīng)濟(jì)高效低成本的標(biāo)準(zhǔn)化組培苗生產(chǎn)體系，規(guī)范鐵皮石斛種苗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。③鐵皮石斛種苗移栽主要局限于成活率方面，關(guān)于移栽后生長(zhǎng)速度和藥效成分積累的研究比較少，是今后需要加強(qiáng)的一個(gè)方向。

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(責(zé)任編輯：林玲娜)

Research progress in germplasm resources and propagating technology of Dendrobium

RAO Bao-rong, CHEN Yong-he, LIU Zhong-hui

(NanpingInstituteofAgriculturalSciences,FujianProvince354200)

Research progress in Dendrobium reviewed from the aspects of genetic diversity of germplasm resources, breeding status, seedling technique by cutting branches, seedling breeding technology by tissue culture , seedling transplanting ,etc. The existing problems in propagating technology were analyzed and the further research direction was discussed also.

Dendrobium; propagating; germplasm resources; tissue culture

2015-03-16

饒寶蓉，女，1983年生，助理研究員。

劉忠輝，男，1983年生，助理研究員(E-mail：shliuzhonghui@126.com)。

南平市科技型中小企業(yè)創(chuàng)新資金項(xiàng)目(2015C0035 )。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.05.029