鐵皮石斛種苗性狀比較及原生態(tài)種植技術初探

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(1.貴州省現(xiàn)代中藥材研究所， 貴陽 550006； 2.安龍縣欣蔓生物科技有限責任公司， 貴州 安龍 552400)

·應用技術·

鐵皮石斛種苗性狀比較及原生態(tài)種植技術初探

劉海1，張荷軒2，楊平飛1，宋智琴1，吳明開1

(1.貴州省現(xiàn)代中藥材研究所， 貴陽 550006； 2.安龍縣欣蔓生物科技有限責任公司， 貴州 安龍 552400)

以浙江大金、貴州德臥、貴州安龍、云南文山4個不同品系鐵皮石斛為材料，進行篩選研究，為優(yōu)質(zhì)品種選育提供理論依據(jù)。結果表明，各個品系鐵皮石斛農(nóng)藝性狀間存在一定差異，在選擇的品系中，以貴州德臥種源最為良好。同時開展原生態(tài)種植研究，將種苗分為A、B、C 3個等級，種苗進行原生態(tài)種植，結果顯示，A級種苗長勢情況最為良好。

鐵皮石斛； 品系； 原生態(tài)種植

鐵皮石斛(Dendrobiumcandidum)是蘭科石斛屬多年生草本植物[1]，又稱鐵皮蘭、黑節(jié)草。主要分布在我國西南與江南各省，喜溫暖濕潤氣候，不耐寒。石斛是被收錄在《中國藥典》中的5種石斛屬植物之一[2]，是我國傳統(tǒng)的珍稀中藥材，有“仙草”美譽之稱。石斛藥用部分是新鮮或干燥的莖，中醫(yī)記載其有生津益胃、滋陰清熱、護肝明目、止咳潤肺等功效[3]?，F(xiàn)代藥理研究和臨床應用也已證明：鐵皮石斛具有抗衰老、抗氧化[4]、降血壓、增強免疫力等功效[5]。但由于石斛種子小，無胚乳，在自然環(huán)境下要與真菌共生才能萌發(fā)且生長繁殖極緩，加上生態(tài)環(huán)境的惡化及長期無節(jié)度的開采，野生資源日趨匱乏，瀕臨滅絕，已被國家列入重點保護野生藥材品種目錄。

為了滿足市場對鐵皮石斛的需求，發(fā)展人工種植是大勢所趨，而人工種植首要的問題是解決種源問題、無公害栽培技術[6]，如何判斷中藥材種源的優(yōu)良是種源篩選亟需解決的問題。近年來，石斛種植在我國迅速發(fā)展，成為重要的林下經(jīng)濟作物。但長期種植而缺乏種質(zhì)篩選，導致藥材質(zhì)量良莠不齊、品種混亂，是企業(yè)發(fā)展的瓶頸。多年的研究證明，培育和應用優(yōu)良品種是提高我國藥材質(zhì)量的關鍵所在[7]。雖然鐵皮石斛的組培快繁技術已十分成熟，但是在生產(chǎn)過程中仍然存在組培苗種源混雜、生長緩慢、有效成分含量低等現(xiàn)實問題。植物代謝產(chǎn)物會受到環(huán)境影響[10- 11]。鐵皮石斛“回歸”喀斯特地區(qū)種植是一種提高品質(zhì)的有效手段。且可作為喀斯特石漠化治理的有效措施。

1 鐵皮石斛優(yōu)良種源的適生條件調(diào)查

鐵皮石斛優(yōu)良種源地貴州，位于中國西南的東南部，云貴高原東部，介于東經(jīng)103°36′～109°35′、北緯24°37′～29°13′，平均海拔在1 100 m左右，氣候溫暖濕潤，屬亞熱帶濕潤季風氣候。氣溫變化小，冬暖夏涼。

根據(jù)當?shù)厮庌r(nóng)反應情況，選擇一些有代表性的區(qū)域進行調(diào)查。在貴州平塘(Ⅰ)、貴州安龍(Ⅱ)2個縣內(nèi)尋找鐵皮石斛。尋找到所需植物后，記錄生境、伴生植物、拍照、采集標本，并用GPS鎖定植物生長的地理坐標。以石斛屬植株為中心劃定樣方，開展調(diào)查。調(diào)查基本生境見表1。

野生鐵皮石斛常生于800～1 200 m，主要分布于懸崖峭壁潮濕處，陽面少且植株矮小，陰面分布較多且生長旺盛，根表面常覆有苔蘚和地衣。調(diào)查中未見到附生于樹桿者。分布特點大分散、小聚居，與其分生繁殖有著密集關系。由于鐵皮石斛石斛生長環(huán)境的特殊，用常規(guī)方法很難測量其分布面積和蘊藏量。

表2 不同品系莖特征

品系 株高(mm) 莖長(mm) 莖粗(mm) X±SCV(%)X±SCV(%)X±SCV(%)Ⅰ27．6±3．99a14．515．8±1．74a11．12．6±0．39a14．9Ⅱ27．7±3．33a11．915．4±2．77a17．92．4±0．30a，b12．8Ⅲ26．7±4．00a15．015．3±2．37a15．41．8±0．52b29．5Ⅳ29．2±1．15a3．914．9±1．27a8．52．1±0．16b7．7

注：同一列不同字母代表差異顯著(plt;0.05)。下同。

表3 不同品系其他農(nóng)藝性狀特征

品系 葉片數(shù)(片) 根數(shù)(條) 重量(g) X±SCV(%)X±SCV(%)X±SCV(%)Ⅰ5．6±0．55a9．84．8±1．48a30．90．19±0．029a15．5Ⅱ4．6±1．14a，b24．73．2±0．84b26．10．13±0．010b7．7Ⅲ4．4±0．55b12．43．6±0．89a，b24．80．11±0．040b39．3Ⅳ4．0±0．71b17．62．8±0．45b15．90．10±0．02b14．5

表1 鐵皮石斛群落特征基本概況

樣地調(diào)查面積(m2)經(jīng)緯度包含石斛數(shù)(株)海拔(m)坡度坡向郁閉度(%)苔蘚覆蓋率(%)巖石裸露率(%)普遍伴生植物Ⅰ1625°36′92″N，106°49′51″E7980≤15°S606070柏樹、楊梅、黃楊木、刺五加、百合、三楞草、蕨類植物Ⅱ1625°00′182″N，106°13′889″E12116560°ES30°501585清香木，百合、蕨類植物

2 不同品系鐵皮石斛種苗農(nóng)藝性狀比較分析

2.1 材 料

材料編號和來源分別為Ⅰ(貴州德臥)，Ⅱ(浙江大金)，Ⅲ(貴州安龍)，Ⅳ(云南文山)。實驗所用材料均由安龍縣欣蔓生物科技有限責任公司組培室提供。

2.2 方 法

1) 農(nóng)藝性狀調(diào)查：每個品系隨機選取5瓶，每瓶選取3株，測量其莖長、莖粗、重量，并統(tǒng)計葉片數(shù)、根數(shù)。

2) 增長量的測定：選取同批次組培苗，轉(zhuǎn)接至相同培養(yǎng)基，并于相同條件培養(yǎng)。待生長70 d后，再隨機選取5瓶，每瓶選取3株，測量其株高、莖長、莖粗、重量，并統(tǒng)計葉片數(shù)、根數(shù)。計算獲得石斛增長量。

3) 數(shù)據(jù)統(tǒng)計：采用SPSS 17.0和Excel 2003軟件進行基本數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2.3 結果與分析

2.3.1 不同品系農(nóng)藝性狀比較

4個品系之間株高、莖長差異并不顯著，品系Ⅳ的變異系數(shù)(CV)最小，說明株高莖長最為穩(wěn)定；莖粗差異顯著，品系Ⅰ最為粗壯，品系Ⅳ的變異系數(shù)(CV)依然最小，說明莖粗也最為穩(wěn)定(見表2)。

4個品系之間差異均顯著，品系Ⅰ在葉片數(shù)、根數(shù)、重量上均顯著高于其他，葉片數(shù)的變異系數(shù)(CV)最小，葉片數(shù)最為穩(wěn)定，而根數(shù)變異系數(shù)(CV)最大，重量上變異系數(shù)居中；品系Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的相應指標差異不顯著(見表3)。

對各品系鐵皮石斛進行相關性分析，株高、莖長、莖粗、葉片數(shù)、根數(shù)、重量等重要農(nóng)藝性狀之間均呈正相關, 其中重量與莖粗、根長達到了極顯著相關，相關系數(shù)分別為0.708、0.610，此外，與葉片數(shù)達到了顯著相關，相關系數(shù)為0.527。根長與葉片數(shù)達到了極顯著相關，此外，葉片數(shù)與莖長達到了顯著相關(見表4、表5)。

表4 各性狀間的相關系數(shù)

株高莖長莖粗葉數(shù)根數(shù)重量株高莖長0．293莖粗0．0790．113葉片數(shù)0．0610．500?0．222根長0．1220．1860．3410．627??重量0．2240．2210．708??0．527?0．610??

注：“*”表示差異顯著，“**”表示差異極顯著。

表5 鐵皮石斛幼苗70 d生長量調(diào)查

測定指標株高(mm)莖長(mm)莖粗(mm)葉數(shù)(片)根數(shù)(條)重量(g)生長量Ⅰ50．9831．091．692．803．801．00Ⅱ21．0812．400．071．401．000．11Ⅲ33．2217．430．641．801．800．29Ⅳ12．295．880．850．202．600．01百分比(%)Ⅰ184．86197．2063．9150．0079．17529．34Ⅱ76．1080．502．8530．4331．2587．61Ⅲ124．58113．7436．2440．9150．00266．00Ⅳ42．1439．3641．065．0092．863．91

表6 鐵皮石斛組培馴化苗基本農(nóng)藝性狀

編號莖長(mm)莖粗(mm)葉片數(shù)(片)葉片長(mm)葉片寬(mm)節(jié)間數(shù)(個)A89．8±20．816．7±1．427．3±0．5834．7±3．5912．1±0．127．3±0．58B47．8±7．115．7±0．774．3±0．5829．6±1．4011．4±1．014．7±0．58C25．0±2．205．07±0．644．0±0．0024．4±2．639．2±1．102．7±0．58

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標準方差。

表7 種苗移栽情況比較

編號成活率(%) 莖長(mm) 莖粗(mm) X±SCV(%)X±SCV(%)A100107．8±17．6114．9607．4±0．470．747B10059．4±5．8711．6476．8±0．911．013C10031．0±1．466．0375．7±0．430．590

表8 種苗移栽情況比較

編號 葉片數(shù)(片) 葉片長(mm) 葉片寬(mm) 節(jié)間數(shù)(個) X±SCV(%)X±SCV(%)X±SCV(%)X±SCV(%)A11．3±2．084．00036．8±2．602．02712．9±3．180．79110．7±1．533．333B6．3±0．582．00030．4±2．380．85212．0±1．080．5936．7±1．532．000C4．3±0．580．33324．9±0．910．56210．1±0．570．8604．3±0．581．667

品系Ⅰ組培苗的各項農(nóng)藝性狀均增長最多，其中株高增長了50.90 mm(增長184.86%)； 莖長增長了31.09 mm(增長197.2%)；莖粗增長了1.69 mm(增長63.91%)；葉片增長了2.80片(增長50%)；根數(shù)多增長了3.8個(增長79.17%)；重量增長了1 g(增長529.34%)。其次是品系Ⅲ，然后是Ⅱ、Ⅳ。由此可見，在當前培養(yǎng)基下不同品系組培苗生長速度、增長量要相差很多。品系Ⅰ長勢最為理想。

3 原生態(tài)種植技術初探

3.1 種苗的生產(chǎn)

1) 外植體的選擇：試驗材料鐵皮石斛種子資源由安龍縣欣蔓生物科技有限責任公司組培室提供的貴州德臥種源。將成熟但尚未開裂的蒴果，在流水下沖洗干凈，用吸水紙吸干水分，置超凈工作臺上用75%酒精浸泡的棉球檫蒴果表皮2次后用0.1%升汞浸泡5 min，無菌水沖洗5次，用吸水紙吸干蒴果表面的水分，4 ℃保存。

2) 培養(yǎng)條件：組培苗以MS改良培養(yǎng)基作為基本培養(yǎng)基。控制溫室環(huán)境為每天12 h光照，光照強度為200μmol/(m2·s)，白天溫度為26 ℃，晚上為20 ℃，相對濕度為60%，培養(yǎng)250 d。

3.2 組培苗的訓化移栽與原生態(tài)種植

1) 馴化移栽：移栽前先將瓶苗放置大棚內(nèi)進行1～2周的煉苗，讓瓶苗從封閉穩(wěn)定的環(huán)境向開放變化的環(huán)境過渡，慢慢適應光強、溫度等自然環(huán)境，將瓶苗生長健壯、葉色正常，根皮色白中帶綠，無黑色根，無畸形，無變異的苗為試驗材料。組培苗出瓶時，將培養(yǎng)基與組培苗一起輕輕取出，放置于盆中待清洗，污染苗、裸根苗或少根苗分別放置。正常組培苗先在自來水中洗凈培養(yǎng)基，特別要洗掉瓊脂，以免瓊脂發(fā)霉引起爛根，再換自來水清洗1～2次。裸根或少根組培苗經(jīng)過上述清洗后，還需將小苗根部置于100 mg/L的ABT生根粉中浸泡15 min，以進行生根誘導。污染苗經(jīng)過清洗后，用1 000倍多菌靈浸泡整株小苗10 min，以控制污染。培養(yǎng)基質(zhì)為長度2～3 cm的落葉松樹皮和細鋸末的等量混合。

待組培苗在苗圃生長300 d后，將所馴化種苗分為3個等級，分別標號為A、B、C，見表6。將一些生長健康的組培馴化苗移栽至野外(喀斯特地區(qū))，進行仿野生栽培。

2) 原生態(tài)種植：從表7、表8中移栽后的種苗成活率達到了100%，莖長和莖粗等數(shù)據(jù)均有所增長，A級種苗的各項指標均高于其他，其差異也存在明顯的統(tǒng)計學意義。是由于A級種苗原有的生物學性狀優(yōu)于其他，其體內(nèi)積存的有機物以及能量高于B級、C級種苗，使得A級種苗對于外界的適應力與抵抗力均強于其他，所以生長較為快速。

4 討 論

鐵皮石斛在長期進化過程中分化出來很多種質(zhì)類型，種苗的優(yōu)劣直接影響終止后能否獲得穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)及國家藥典規(guī)定可控指標的關鍵。從組培苗性狀及移栽后的鐵皮石斛表型性狀可以看出，均存在明顯的差異。鐵皮石斛的4個品系間均存在一定程度差異，即使是同一地域種源，在相同培養(yǎng)批次下，在表型上依然存在較為明顯的差異。

近年來，鐵皮石斛的組培快繁技術已越加成熟，鐵皮石斛人工栽培也一定程度有效緩解了鐵皮石斛資源緊缺問題。已有研究證實，鐵皮石斛組培品與野生品在鮮藥材性狀上十分相似[11]。但是栽培鐵皮石斛加工后藥材性狀與野生品加工藥材有無差異還無從考證。因此，在品種的選擇，雜交育種的可能性以及后代藥材質(zhì)量與親本間的差異性仍有待進一步研究。

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(本欄目責任編輯：申 曉)

Study on Traits Comparison and Original Ecological Planting Technology ofDendrobiumcandidumSeedlings

LIUHai1,ZHANGHexuan2,YANGPingfei1,SONGZhiqin1,WUMingkai1

2016-09-02

貴州省農(nóng)業(yè)委員會項目“貴州省中藥材現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項”(GZCYTX-02)；貴州珍稀藥材石斛、白及品種選育及其產(chǎn)業(yè)化(黔農(nóng)科院自主創(chuàng)新科研專項字[2014]017號)；鐵皮石斛組培苗仿野生種植與撫育關鍵技術研究及應用(黔科合中藥字[2013]5033號)。

劉 海(1987—)，男，吉林通化人；碩士，主要從事藥用植物資源多樣性保護與利用研究；E-mail：654206879@qq.com。

吳明開，男，安徽樅陽人，博士(后)，主要從事植物生態(tài)學與藥用植物資源多樣性保護與利用等方面研究；E-mail: bywmk1999@163.com。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.01.131

S 57.23+9

B

1001-4705(2017)01-0131-04