鼓槌石斛組織培養(yǎng)研究進展

沈麗娟，甘春雁，韋妙琴，楊 蕾

(南寧青秀山風景名勝旅游開發(fā)有限責任公司，廣西 南寧 530029)

1 引言

鼓槌石斛(Dendrobiunchrysotoxum)，又名金弓石斛，屬蘭科石斛屬多年生附生草本植物。原產(chǎn)于我國云南的西南部，馬來西亞、印度東北部、緬甸、泰國、老撾、越南、柬埔寨等地，常常附生于林中的大樹上或疏林下的巖石上[1]。鼓槌石斛花姿優(yōu)雅、玲瓏可愛、花色美麗、氣味芳香，具有極高的觀賞價值，常作為切花或盆花栽植。除此之外，鼓槌石斛還是常用藥用石斛種類之一。鼓槌石斛中含有毛蘭素、鼓槌菲、生物堿、多糖等抗腫瘤活性成分，其中多糖是多種石斛中所含有的最主要的藥用成分[2]，應用前景非常廣闊。近年來人們對鼓槌石斛野生資源的過度開采以及由于森林生態(tài)環(huán)境日益惡化等原因，野生鼓槌石斛資源已瀕臨枯竭。于是，開始人為繁殖鼓槌石斛，但傳統(tǒng)的分株繁殖方式繁殖周期長，且自然繁殖率低，仍不能滿足市場需求。因此，利用組培快繁技術培育大量種苗，是規(guī)?；a(chǎn)鼓槌石斛的最佳途徑。

目前，針對鼓槌石斛的研究多集中在化學成分、藥理作用與活性機理等方面[3]，對組織培養(yǎng)快繁技術方面雖有成功報道，但仍然處于初步階段。筆者主要從外植體的選擇、培養(yǎng)基、生長調(diào)節(jié)劑、組培苗栽培等方面概述近幾年國內(nèi)鼓槌石斛組織培養(yǎng)的研究進展，分析鼓槌石斛組織培養(yǎng)過程中存在的問題，并提出相關建議與展望，為今后鼓槌石斛的快繁研究提供一定的參考依據(jù)。

2 組織培養(yǎng)研究進展

2.1 外植體的選擇

目前關于鼓槌石斛組織培養(yǎng)外植體的選擇以研究鼓槌石斛的種子為主，利用鼓槌石斛莖段、葉片等作為外植體的研究尚未見有成功報道。究其原因在于種子與其他外植體相比，雖然其后代容易發(fā)生變異，不利于親本性狀的保持，且愈傷組織的芽分化頻率較低[4]，但操作簡單，材料易于獲取，量大，不易受到季節(jié)和植株發(fā)育時期等因素限制；另外種子從無菌播種到獲得無菌苗簡化了誘導原球莖的步驟，相比用其他器官作為外植體而言，縮短了繁殖培養(yǎng)周期。徐紅等[5]、藍玉甜等[6]、高燕等[7]、康瑩瑩[8]、付開聰?shù)萚9]、劉揚等[10]、崔波等[11]均以鼓槌石斛成熟種子作為外植體進行無菌播種，研究鼓槌石斛的組織培養(yǎng)快繁技術，且獲得了大量的種苗。陳文等[12]以未成熟的鼓槌石斛種胚進行離體培養(yǎng)，也成功獲得了鼓槌石斛幼苗。

2.2 培養(yǎng)基的選擇

培養(yǎng)基貫穿于整個組織培養(yǎng)體系，因此，組織培養(yǎng)成功與否的關鍵很大程度上取決于對培養(yǎng)基配方的選擇。藍玉甜等[6]通過無菌播種萌發(fā)發(fā)育成苗及小苗快繁技術試驗研究，篩選出了最佳培養(yǎng)基：①鼓槌石斛種子萌發(fā)培養(yǎng)基：MS+ 1 mg/L 6-BA +10%香蕉汁+20 g/L蔗糖+6 g/L瓊脂+1 g/L AC，種子萌發(fā)率達 90% 以上；②原球莖分化培養(yǎng)基：N6 + 2.0 mg/L NAA + 0.5 mg/L BA + 20 g/L蔗糖+ 10%香蕉汁+ 0.5 g/牛肉蛋白胨+ 5.8 g/L瓊脂+ 0.5 g / L AC， 培養(yǎng)出的苗整齊度高，均勻；③生根壯苗培養(yǎng)基：N6 + 1.5 mg/L NAA + 10%香蕉汁+ 20 g /L蔗糖+ 5.8 g/L瓊脂+ 1 g/LAC，苗生根數(shù)多、粗壯、整齊，葉濃綠。高燕等[7]以鼓槌石斛野生種質(zhì)資源人工雜交獲得的蒴果種子為外植體，進行組培快繁研究表明，①種子萌發(fā)最佳培養(yǎng)基為 1/2Mb + 1g/L水解乳蛋+2.5%白糖，萌發(fā)率達 95%；②增殖分化培養(yǎng)基為3/4 Mb+ 0.2 mg/L NAA +6-BA 0.1 mg/L+8%馬鈴薯泥+4%香蕉泥+3%白糖，增殖倍數(shù)達12.6倍；③壯苗生根培養(yǎng)基為3/5 Mb+0.5 mg/L NAA + 0.1 mg/L IBA + 5%馬鈴薯泥+7%香蕉泥+0.1% AC +2%白糖，生根率達100%。康瑩瑩等[8]對鼓槌石斛進行離體快發(fā)研究發(fā)現(xiàn)種子萌發(fā)最佳培養(yǎng)基為1/4 MS+ 0.5 mg/L KT +1.0g/L蛋白胨+150.0 g/L椰乳+15.0 g/L糖+1.0 g/L AC(pH=6.0)，種子萌發(fā)率達100%。劉揚等[10]對鼓槌石斛種子無菌萌發(fā)培養(yǎng)、原球莖繼代增殖、生根壯苗培養(yǎng)基的篩選研究，結果表明：①較理想的種子萌發(fā)培養(yǎng)基為1/2 MS+1.0 mg/L NAA+8.0%土豆泥+0.1%活性炭，種子萌發(fā)率較高，發(fā)芽快；②最適增殖培養(yǎng)基為3/4 MS+ 3.0 mg/L 6-BA+8%香蕉泥，增殖系數(shù)可達7.23；③最佳生根培養(yǎng)基為3/4 MS+1.0 mg/L NAA+0.5 mg/L CA+8%香蕉泥，根平均數(shù)量達7.49條。崔波等[11]對鼓槌石斛無菌苗增殖培養(yǎng)條件進行了研究，結果表明：①最佳無菌苗增殖培養(yǎng)基為MS+ 0.5 mg/L NAA +2.0 mg/L BA +50 g/L香蕉泥，增殖系數(shù)高達4.7，長勢良好、芽苗健壯；②壯苗生根培養(yǎng)基為1/2MS+0.3 mg/L NAA，生根苗根系長而粗壯，葉色濃綠。陳文等[12]在鼓槌石斛組培生根壯苗培養(yǎng)過程中試驗了5種基本培養(yǎng)基，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)效果最好的是H基本培養(yǎng)基，鼓槌石斛組培苗的根系最發(fā)達，根粗壯且植株健壯。

2.3 生長調(diào)節(jié)劑

不同生長調(diào)節(jié)劑種類及濃度對鼓槌石斛的組織培養(yǎng)有著很大的影響。徐紅等[5]研究發(fā)現(xiàn)在最適宜鼓槌石斛組織培養(yǎng)幼苗生長的N6培養(yǎng)基的基礎上，附加0.5 mg/L NAA與1.0 mg/L 6-BA有利于幼苗的生長與分化。藍玉甜等[6]研究不同激素及濃度對鼓槌石斛生根壯苗培養(yǎng)的影響，結果表明1.5 mg/L NAA的濃度對鼓槌石斛生根及小苗生長情況最佳。高燕等[7]在基本培養(yǎng)基中添加1 g/L水解乳蛋白，利于種子萌發(fā)；原球莖增殖分化培養(yǎng)基中添加0.2 mg/LNAA，利于小苗的生長，且增值分化效果好；0.5 mg/L NAA與0.1 mg/L IBA的組合對壯苗生根有促進作用；在生根壯苗培養(yǎng)基添加0.1%AC可降低培養(yǎng)基褐化，減少黃葉?？惮摤摰萚8]研究發(fā)現(xiàn)香蕉泥對鼓槌石斛增殖效果最好；以株高大于3 cm的試管苗為材料進行生根研究，發(fā)現(xiàn)選用0.3 mg/L NAA壯苗生根效果最好。付開聰?shù)萚9]運用鼓槌石斛的成熟種子尋找鼓槌石斛快繁育苗的有效途徑，結果表明：當6-BA、NAA的濃度不超過2.0 mg/L時，可促進鼓槌石斛的胚發(fā)育和成苗，濃度為1.5 mg/L時，可使發(fā)芽、生根和壯苗效果達到最佳；鼓槌石斛形成小苗時N、P、K最佳的比例為2∶1∶3。劉揚等[10]進行鼓槌石斛最佳增殖培養(yǎng)基的研究，結果表明：在培養(yǎng)基中添加3.0 mg/L KT 與3.0 mg/L 6-BA 雖然都顯著提高了原球莖的增值率，但從生長表現(xiàn)來看，添加KT后，增殖出來的小苗容易畸形，葉片出現(xiàn)卷縮現(xiàn)象，添加3.0 mg/L 6-BA的培養(yǎng)基較適宜于鼓槌石斛增殖培養(yǎng)，增殖倍數(shù)約達7左右。陳文等[12]在利用鼓槌石斛未成熟種胚進行離體培養(yǎng)研究時發(fā)現(xiàn)，BA 會抑制幼苗根的形成，適當降低培養(yǎng)基中無機鹽的濃度利于幼苗根系的形成。

2.4 組培苗移栽

高燕等[7]對鼓槌石斛組培苗移栽季節(jié)及基質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)鼓槌石斛組培苗在3～4月移栽最佳，可使假植培育時間縮短1個月以上；栽培基質(zhì)以樹皮屑和雜木刨花比例為2∶1的組合最好，移栽成活率達96%?？惮摤摰萚8]將鼓槌石斛組培苗移栽到苔蘚基質(zhì)中，成活率達到80%。劉揚等[10]將鼓槌石斛組培苗移栽到栽培基質(zhì)為松樹皮的苗床上，移栽1個月后的成活率達 80%。李蕾等[13]以鼓槌石斛組培苗為材料進行移栽試驗，結果表明使用樹皮、水苔、鋸末在春秋兩季的成活率均達到95%以上。付開聰?shù)萚9]將鼓槌石斛組培幼苗移栽到由1/3碎椰糠和2/3粗油棕葉鞘纖維組成的栽培基質(zhì)上，存活率達98.6%。

3 存在的問題

目前國內(nèi)對鼓槌石斛組織培養(yǎng)快繁技術的研究仍然較少，且仍停留在初步研究階段。雖然鼓槌石斛的組培快繁育苗已取得了成功，但是對鼓槌石斛規(guī)?；旆奔夹g系統(tǒng)的研究尚未見相關報道，而且在組織培養(yǎng)過程中存在一些問題仍需進一步探討、研究和完善：①目前對鼓槌石斛的組培研究過程大多數(shù)選擇成熟蒴果的種子作為外植體，而尚未見以葉片、莖段、幼芽、花梗、根尖等作為外植體進行研究的相關成功報道。崔波等[11]曾嘗試用鼓槌石斛組培苗的莖段和葉片進行組培試驗，康瑩瑩等[8]嘗試以葉片進行組織培養(yǎng)，但均未獲得成功，原因是否與培養(yǎng)材料種類、取材大小、培養(yǎng)基配方等有關，仍需要進一步進行試驗研究。②培養(yǎng)基的褐變會導致幼苗生長高低不一，高度參差不齊。藍玉甜等[6]的研究表示添加1 mg/L活性炭后的培養(yǎng)基不會出現(xiàn)褐變現(xiàn)象，且小苗生長均勻，整齊度好；高燕等[7]也表示在生根壯苗培養(yǎng)基中添加0.1%活性炭可降低培養(yǎng)基褐化，但在劉揚等[10]的研究中發(fā)現(xiàn)，活性炭的最佳濃度為0.05%，大于0.1% 時會出現(xiàn)抑制效應。因此，對不同階段添加不同的添加物以及添加物濃度的多少對鼓槌石斛組培研究的影響仍需進一步研究探討。③目前對鼓槌石斛的離體培養(yǎng)研究，雖然可通過大量種子無菌播種直接萌發(fā)為無菌小苗，縮短了培養(yǎng)周期，但仍缺乏深入、系統(tǒng)的研究，還未形成一套較為成熟的鼓槌石斛規(guī)?；a(chǎn)應用組培快速繁育技術。

4 展望

鼓槌石斛的藥用價值及觀賞價值均較高，隨著鼓槌石斛被廣泛應用，市場上已出現(xiàn)種苗供不應求的情況。因此，通過對鼓槌石斛進行組培快繁技術的研究，對種質(zhì)資源收集保育、規(guī)?；a(chǎn)栽培、緩解市場藥用石斛緊缺局面具有非常重要的意義。同時對鼓槌石斛種植資源的引進、優(yōu)化，組織培養(yǎng)各個階段的優(yōu)化研究，以及多種外植體選擇、培養(yǎng)基的篩選、生長調(diào)節(jié)劑、其他添加物、培養(yǎng)條件及煉苗栽培等方面的摸索仍是今后的重點研究方向，以期為建立健全、高效、標準化的鼓槌石斛組培快繁技術體系提供理論依據(jù)，實現(xiàn)鼓槌石斛的規(guī)模化生產(chǎn)，從而滿足市場需求。