铁皮石斛种质资源及繁殖技术的研究进展

饶宝蓉，陈泳和，刘忠辉

(福建省南平市农业科学研究所　354200)



铁皮石斛种质资源及繁殖技术的研究进展

饶宝蓉，陈泳和，刘忠辉

(福建省南平市农业科学研究所354200)

对铁皮石斛种质资源遗传多样性、育种现状、扦插育苗技术、组织培养育苗技术、种苗移栽等方面的研究进展进行综述，并分析铁皮石斛繁育技术存在的问题，探讨今后的研究方向。

铁皮石斛；繁殖；种质资源；组培

铁皮石斛属兰科石斛属多年生草本植物，主要分布于我国的浙江、云南、广东、广西、福建、湖南等地区[1]。在我国，铁皮石斛主要被用作中药材和保健食品，其具有提高机体免疫力、抗肿瘤活性[2]及降血糖作用[3]。野生铁皮石斛自然繁育能力低，加上过度开挖和环境破坏，野生资源已经濒临灭绝，现已被国家列为重点保护的野生珍贵药材品种。为规模化栽培铁皮石斛和保护野生资源，专家学者们开展铁皮石斛种质资源保护研究及人工繁育技术研究。本文综述了近年来铁皮石斛种质资源遗传多样性及人工繁育技术研究进展，分析铁皮石斛育苗存在的问题，并提出铁皮石斛育苗的研究方向，以期为铁皮石斛繁殖工作提供参考。

1　种质资源遗传多样性研究

徐程等[4]研究发现不同地域品种的铁皮石斛农艺性状和药用成分的多糖含量存在差异。浙江农林大学联合2家公司收集铁皮石斛种质资源300余份，并开展遗传多样性、营养成分差异性评价和农艺性状研究，结果表明：铁皮石斛种质资源遗传多样性丰富，并发现一批理化特征特性优良的种质，为选育新品种提供基础[5]。金琰琰等[6]对安徽野生铁皮石斛资源分布与生态环境进行调查。

近年来，随着生物技术的发展，利用DNA分子标记技术研究铁皮石斛的遗传多样性成为热点之一。赵瑞强[7]研究表明，SCoT和SSR标记对铁皮石斛遗传多样性、亲缘关系分析有一定的可靠性，为铁皮石斛品种的选育、引种和推广提供了可靠的理论依据。包英华等[8]利用SRAP分析铁皮石斛种质资源遗传多样性，表明居群内的遗传分化偏高于居群间。肖正杭[9]以不同产地铁皮石斛作为试验材料，采用ISSR分子标记技术对铁皮石斛种质的遗传多样性和亲缘关系进行研究，为筛选和培育优良铁皮石斛品种奠定基础。

2　育种研究现状

铁皮石斛育种方法的提出，为培育新品种提供了可能。莫俊杰等[10]研究表明，利用外植体再生繁殖，方法可有效地拓宽铁皮石斛种质资源，为铁皮石斛孕育新品种提供新的方法。朱波[11]利用叶面积回归测定方法模型，实现了铁皮石斛组培苗叶面积的活体快速估测，为优良杂交组合的选择提供理论依据。广西农业科学院生物研究所从野生种子实生苗后代群体中筛选出优良单株，结合“以芽繁芽”快繁技术，选育出新品种——桂斛1号[12]。赵贵林等采用人工杂交授粉、后代群体单株选优及多代自交纯化等方法育成铁皮石斛新品种——双晖1号[13]。

3　扦插育苗研究

铁皮石斛扦插育苗成本低，比组培育苗技术难度低。金银兵报道[14]：用1.0 mg/L的6-BA的对石斛茎段进行预处理后，石斛侧芽的萌发率明显提高；扦插时，将石斛茎段剪成每段含约3个茎节的茎段，更有利于石斛侧芽的繁殖；以发酵的木屑为基质，侧芽的萌发率显著高于其他试验基质。赵贵林等[15]利用铁皮石斛药剂浸泡结合暗处理的复合技术，将铁皮石斛茎段萌芽率由原来的20%～30%提高到60%以上，基本解决了常规扦插繁殖存在的问题，短期内批量生产出生长整齐、适合生产栽种的优质种苗。

4　组织培养育苗研究

利用组织培养技术可有效解决铁皮石斛育苗生产中存在的问题。对铁皮石斛育苗外植体、培养基的研究比较多，近年来的研究内容主要是植物生长调节剂、添加剂和培养环境对组培苗的影响。

4.1外植体、培养基对组培苗的影响

铁皮石斛可以用种子[16]、茎段[17]、腋芽[18]以及根尖诱导[19]愈伤组织、类原球茎，或直接转化成芽获得再生植株。铁皮石斛组织培养可选择的培养基包括MS、1/2 MS、B5、N6、SH、KC等，目前MS和1/2 MS培养基使用较多。

4.2植物生长调节剂对组培苗的影响

添加适当浓度的植物生长调节剂可促进铁皮石斛愈伤组织分化，植物生长调节剂包括NAA、6-BA、IBA、2，4-D、KT等。何晔等[20]研究发现，在MS培养基中添加NAA 0.2 mg/L及 6-BA 0.3 mg/L，铁皮石斛的茎尖愈伤组织诱导率和分化率最高。朱丽娜等[21]研究表明，2，4-D 0.5 mg/L和NAA 0.2 mg/L诱导不定芽的最佳激素配比。冼伟等[22]对铁皮石斛组培繁殖不同阶段的培养基添加的植物生长调节剂最佳浓度进行筛选研究，结果表明：诱导愈伤组织最适培养基为1/2 MS+KT 0.3 mg/L+NAA 0.1 mg/L；原球茎增殖最适培养基为1/2 MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.2 mg/L；原球茎分化最适培养基为1/2 MS+6-BA 0.2 mg/L+NAA 1.0 mg/L+1.0 g/L活性炭；生根壮苗最适培养基为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培养基中添加IBA 3.0 mg/L生根效果最好，生根率可达100%。

4.3天然添加剂对组培育苗的影响

在铁皮石斛组培过程中，添加不同的天然添加剂(如椰汁、香蕉泥、马铃薯)对铁皮石斛生根和生长有一定的促进作用。包英华[24]研究表明，甘蔗渣是培养铁皮石斛原球茎的适宜添加物，既能促进铁皮石斛原球茎的生长发育，还能降低生产成本；罗焕明等[25]研究表明，马铃薯汁和木瓜乳有利于诱导芽的增殖，其中又以1/2 MS+NAA 0.2 mg/L+蔗糖30 g/L+马铃薯200 g/L培养基最有利于诱导芽的增殖；香蕉乳有利于诱导生根，其中以1/2 MS+NAA 0.5 mg/L+蔗糖30 g/L+香蕉100 g/L培养基最有利于诱导芽生根。罗万业等[26]研究表明，在MS培养基和1/2MS培养基中加入椰子汁50 g/L有利于芽苗增殖和小苗生根。

4.4培养环境对组培苗的影响

环境条件包括光照和温度，是铁皮石斛组培苗生长的基本条件。汪一婷等[27]研究表明，铁皮石斛组培苗规模化生产的最佳环境条件为光照时间12 h/d，光照强度30 μmol/(m2·s)，培养温度25℃左右。尹翠翠等[28]研究表明，红光有利于植株伸长生长，蓝光则抑制伸长生长而有利于茎的横向加粗，红蓝组合既可以促进铁皮石斛伸长生长，又可以促进横向加粗，LED光源可以代替自然光栽培铁皮石斛。

5　种苗移栽研究

种苗移栽是铁皮石斛生产的关键环节，近年来，铁皮石斛种苗移栽研究主要集中在组培苗的驯化移栽，内容包括光照、湿度、基质对种苗移栽的影响。蒋影等[29]研究表明，铁皮石斛在移栽驯化阶段幼苗加粗生长对该过程的顺利完成比伸长生长更重要，通过增加蓝光的照射可使其茎增粗。张宇斌等[30]研究表明，铁皮石斛幼苗在高湿环境下光合速率高，移栽初期应控制湿度80%左右。科研工作者还对铁皮石斛幼苗种植基质进行研究，冼伟等[22]研究表明，移栽苗最适基质为松树皮+小石块，比例为9∶1。罗万业等[26]采用高架苗床种植铁皮石斛组培苗，利用松树皮和花生壳(v/v=4∶1)基质进行种植，铁皮石斛组培苗移栽成活率可达95%以上。肖颖等[31]铁皮石斛组培苗在苔藓∶泥炭土∶珍珠岩为3∶1∶1基质中假植成活率达95%以上。李国树等[32]研究表明，铁皮石斛组培苗在细锯末∶松树皮∶苔藓为2∶4∶4的基质中成活率最高，移栽60 d时成活率达93.5%。

6　问题与展望

近年来，我国铁皮石斛繁育技术不断成熟和规范，但由于铁皮石斛品种不一，盲目引种导致产品质量良莠不齐，药效成分差别大；且在进行多代组培繁殖过程中，由于连续继代培养导致品种退化严重和玻璃化现象等问题。为此，应加强铁皮石斛种质资源保存和优良品种选育，以实现铁皮石斛保护与利用的可持续发展。

随着铁皮石斛研究的不断深入，今后可从以下几个方面对铁皮石斛繁育技术开展研究：①扦插育苗比组培育苗成本和技术要求低，但成本大、繁殖慢、成活率也低，目前对扦插育苗的研究也相对较少。随着铁皮石斛市场饱和，扦插育苗可有效降低生产成本，尤其是高芽繁殖可以短期提供生长整齐的种苗，且成活率高，是一个可以创新的研究方向。②铁皮石斛组培研究比较多，形式千差万别，应进一步加强铁皮石斛离体培养繁殖技术的研究，建立一套经济高效低成本的标准化组培苗生产体系，规范铁皮石斛种苗质量标准。③铁皮石斛种苗移栽主要局限于成活率方面，关于移栽后生长速度和药效成分积累的研究比较少，是今后需要加强的一个方向。

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(责任编辑：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

饶宝蓉，女，1983年生，助理研究员。

刘忠辉，男，1983年生，助理研究员(E-mail：shliuzhonghui@126.com)。

南平市科技型中小企业创新资金项目(2015C0035 )。

10.13651/j.cnki.fjnykj.2016.05.029