铁皮石斛组织培养研究进展

周雅琴 余丽莹 谭小明

广西药用植物园，广西 南宁 530023

铁皮石斛 (Dendrobium candidum Wall．ex lindl)又名黑节草、铁皮兰，为多年生附生型草本植物，属国家2级保护的名贵濒危药材［1］， 《神农本草经》列为上品［2］，在《本草纲目》中也被收录。现代药理研究表明，石斛具有抗肿瘤、抗衰老、增强人体免疫力和扩张血管的功效［3］。由于受特殊的生物学及生态学特性限制，其自然繁殖力极低、生长缓慢，不能满足日益增长的市场需求。因此，研究和开发铁皮石斛具有重要的意义。

利用组织培养技术繁殖试管苗是解决铁皮石斛种苗的有效途径，而铁皮石斛的组织培养中有几个关键的时期:原球茎的诱导、原球茎的继代增殖、壮苗的培育。根据这几个重要的时期及其组织培养的外界条件，我国研究人员在铁皮石斛组培快繁技术方面的研究取得了一定的进展。本文就近年来铁皮石斛组培快繁技术的研究现状进行了综述，包括外植体的选择，不同基本培养基、激素、添加物对其增殖与分化的影响，以及生根壮苗的方法等，以期为实现铁皮石斛的产业化生产提供参考与理论依据。

1 外植体的选择

目前，诱导铁皮石斛原球茎采用的外植体主要有种子［4－6］、无菌苗幼苗茎段［7－9］、根尖［10］及人工种子［11］等。针对不同外植体，取材方法也不同，通常选取长势健壮，株高在3cm以上的无菌苗，小心剥去叶片、切除根部，将茎段切成0.5～1.0cm的带节小段，培养40d后获得类原球茎［7］。如切取0.3～0.5cm的根尖为外植体，诱导根尖形成了愈伤组织、类原球茎或直接转化成芽且获得再生植株［10］;采用无菌种子作为外植体时，在离体培养条件下，种子萌发率可达95%，种子萌发后形成原球茎，原球茎可以直接发育形成幼苗，又可以由原球茎产生大量愈伤组织，由愈伤组织再分化发育成幼苗［4］。温明霞［12］等研究结果表明，由种子诱导的愈伤组织分化能力较强，由种胚培养的原球茎的质量也较高，但种龄愈长，萌发时间愈短，萌发率愈高。

2 基本培养基的选择

选择合适的培养基是组织培养最关键的一步，不同的培养途径、不同的培养阶段和目的，所对应的培养基也不同。铁皮石斛组织培养所采用的基本培养基包括MS，1/2MS，N6，改良 N6，SH、KS、VW、Kundson C，1/2N6等，但对最适培养基的选择却不同，主要在于外植体来源不同所致。如以种胚作为培养材料，曾宋君［13］等研究发现N6培养基对铁皮石斛胚的萌发和生长最好，而以茎尖作为培养材料，N6培养基诱导愈伤组织能力明显不如MS。曾宋君［5］等将铁皮石斛种子在SH、改良N6，MS，KS，VW，Kundson C培养基中培养，得出最适培养基为改良N6或自制PT培养基。张治国［14］等研究了6种不同培养基对铁皮石斛原球茎增殖的影响，结果表明，1/2MS是原球茎增殖的适宜培养基。朱艳［15］等以铁皮石斛茎段诱导丛生芽作为目的，筛选出1/2MS诱导丛生芽的效果好，生成的苗粗壮。鲍腾飞［7］等也认为最有利于铁皮石斛类原球茎的生长增殖的基本培养基为1/2MS。

3 植物生长调节剂对铁皮石斛原球茎增殖与分化的影响

铁皮石斛原球茎增殖是铁皮石斛组织培养过程中一个十分关键的环节，通过诱导石斛产生原球茎，可为之后的分化、壮苗生根奠定基础。培养基中植物生长调节剂对植物细胞分裂、诱导器官形成和次生产物的合成都具有重要作用，一般高浓度的细胞分裂素有利于诱导芽的发生，低浓度的生长素有利于根的形成。一定浓度范围的生长素和细胞分裂素组合能促进原球茎的形成和芽的分化［16］。陈兆贵［17］等认为最佳培养基配比为MS+NAA1.0mg/L+6－BA 1.0mg/L+KT 1.0mg/L，接种35d铁皮石斛原球茎增殖倍数达5倍。罗吉凤［18］等研究结果表明，原球茎分化适宜的培养基1/2MS+BA2 mg/L+NAA0.2 mg/L+IBA0.1 mg/L+蔗糖3%。在培养过程中，降低固体基本培养基元素的含量有利于原球茎的生长，但不利于原球茎的分化［19］。侯丕勇［20］等认为NAA，IAA，IBA和GA3有利于原球茎的生长与分化，而偏酸的培养基和灭活的真菌不利于原球茎的生长与分化，灭活真菌容易引起原球茎的形态变异。在原球茎增殖培养基、丛芽增殖培养基和生根培养基中加入1mg/L AgNO3，可提高原球茎的增殖速度和丛芽的分化效率，明显促进种苗的生长，提高移栽成活率［21］。蒋林［22］等在1/2MS培养基中加入0－0.5mg/L的NAA，发现对铁皮石斛原球茎的增殖、分化和芽苗的生长均有促进作用，芽苗株高与NAA的浓度呈正相关规律。这与刘骅［23］等报道的铁皮石斛原球茎的继代增殖，以不加任何天然提取物为好的结论相反。

4 培养基添加物对铁皮石斛原球茎增殖和分化的影响

在培养基中加入一些天然有机物，如椰汁、苹果汁、土豆汁、马铃薯提取液等，能提供一些必要的微量营养成分、生理活性物质和生长激素等，对铁皮石斛原球茎的增殖和分化有促进作用［16，20，24－25］，但香蕉汁对原球茎的增殖和分化有抑制作用［14，22，26］。蔗糖作为培养基的能源物质和渗透调节剂，对原球茎的增殖生长影响也较大。在原球茎分化中，蔗糖浓度以3%为分化的临界值，蔗糖2%为原球茎分化的适宜浓度［3］。

5 生根壮苗

壮苗培养是提高移栽成活率的一项重要措施，生根效果也直接影响到生产效益。此阶段的关键在于严格筛选激素的种类和浓度。刘骅［26］等认为，最适宜铁皮石斛试管苗壮苗的培养基是B5或1/2MS基本培养基中添加2mg/L的NAA，香蕉提取物10%，蔗糖2%。生根壮苗适宜的培养基还有 N6+10% 香蕉汁［13］，1/2MS+IBA0.1mg/L［27］，1/2MS+10% 香蕉汁 +0.5%AC［15］，改良 N6+0.2mg/LNAA+10%香蕉汁［28］等。从文献报道可知，在生根培养基中通常加入香蕉汁［13，15，28］、蔗糖［15，27］可促进生根壮苗。

6 展望

尽管我国在铁皮石斛组培方面取得了突破性进展，但仍存在繁殖系数偏低，增殖难，继代所需周期偏长等问题，也尚未建立经济高效低成本的标准化种苗生产体系。因此，仍需加强铁皮石斛离体培养繁殖技术的研究，探索通过组培加快育种和提高种苗的繁殖速度，解决目前市场需求。

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