珍稀植物鐵皮石斛的繁育和開發(fā)

摘 要：鐵皮石斛為傳統(tǒng)中藥,具有養(yǎng)胃生津，滋陰潤肺的功能。由于其自然繁殖率低，生長條件要求苛刻，自然產(chǎn)量十分有限。由于其藥用價值昂貴，過度采挖，野生資源瀕臨滅絕。本研究采用組培苗繁育技術(shù)和仿生態(tài)技術(shù)，成功實現(xiàn)了鐵皮石斛人工繁育和大田栽培,組培苗大田移植成活率在95％以上。大田栽種三年，每畝約可收鮮石斛400-800公斤，其主要生物活性成分與野生鐵皮石斛相近。鐵皮石斛人工繁育與農(nóng)田栽培技術(shù)的成功有效地挽救了一瀕危珍稀物種，為保護(hù)生物多樣性和鐵皮石斛可持續(xù)利用，創(chuàng)出了一條新途徑。

引言:

石斛(Dendrobium)是蘭科(Orchidaceae)植物，具有"補(bǔ)五臟虛勞嬴瘦，強(qiáng)陰，久服厚腸胃，輕身延年"的功效。早在宋代《名醫(yī)別錄》中記載"石斛生六安、山谷、水旁、石上"。后有《本草圖經(jīng)》載稱"今荊州、充州、壽州、廬州、江州、溫州、臺州亦有之，以廣南者為佳"。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在我國石斛類植物共有70余種，其中以鐵皮石斛（Dendrobium candidum）滋陰效果最好，藥用價值最高。然而，由于長期采挖，又因森林遭受破壞，生態(tài)環(huán)境惡化，鐵皮石斛資源幾乎近于枯竭而處于瀕臨滅絕的境地。國家第一批《中國珍稀瀕危保護(hù)植物名錄》中列為瀕危種類之一。本公司經(jīng)過數(shù)年的探索，終于掌握了鐵皮石斛組織培養(yǎng)快速繁殖技術(shù)，克服組培苗大田栽培難關(guān)，成活率幾乎達(dá)到95%以上，栽培2-3年后即可獲得商品藥材。

材料和方法

1.材料和培養(yǎng)條件

1.1試驗的材料：

采用天臺山野生鐵皮石斛植株和蒴果，用胚、莖尖和根尖作外植體。誘導(dǎo)原球莖為100ml的三角瓶作培養(yǎng)瓶，培養(yǎng)中苗到大苗都用罐頭瓶?；九囵B(yǎng)基為改良MS。培養(yǎng)基I-IV的基本培養(yǎng)基為改良MS，四種培養(yǎng)基的不同在于微量元素和有機(jī)物的增減上的差異。

1.2培養(yǎng)條件：

培養(yǎng)室溫25℃±3℃，光照強(qiáng)度2000-4000LUX，每日照光10-12小時，分批上培養(yǎng)架進(jìn)行培養(yǎng)。

2.培養(yǎng)方法

2.1胚的培養(yǎng)

取鐵皮石斛蒴果用75％乙醇和0．1％氯化高汞表面滅菌。剖開蒴果，取其種胚并將之接種在改良的MS培養(yǎng)基上。誘導(dǎo)培養(yǎng)1月到2個月長出原球莖。將原球莖轉(zhuǎn)接到改良1／2MS+植物汁液的培養(yǎng)基上分化成小苗。小苗轉(zhuǎn)接到改良1／2MS+植物汁液的優(yōu)化的培養(yǎng)基上，培養(yǎng)出壯苗。待苗高5-7cm時移栽至大田。

2.2莖尖培養(yǎng)

鐵皮石斛莖株，剪1cm的莖尖，剝?nèi)ビ兹~，同法表面滅菌。取莖尖0.2-0.3cm接種在誘導(dǎo)培養(yǎng)基I上，產(chǎn)生愈傷組織。將愈傷組織轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)基II上，分化培養(yǎng)產(chǎn)生原球莖。將原球莖再轉(zhuǎn)接至培養(yǎng)基Ⅲ上增殖，最后轉(zhuǎn)接到培養(yǎng)基Ⅳ上分化成小苗。

2.3根尖培養(yǎng)

連根挖取鐵皮石斛植株，首先用軟刷在流水下將泥污沖刷干凈。剪取0.5cm 的根尖，同法表面滅菌。剝?nèi)「?.2-0.3cm的根尖為外殖體，接種在誘導(dǎo)培養(yǎng)基I上誘導(dǎo)產(chǎn)生愈傷組織；隨之將愈傷組織相繼轉(zhuǎn)接在培養(yǎng)基II和培養(yǎng)基III上分別進(jìn)行愈傷組織的繼代培養(yǎng)和誘導(dǎo)培養(yǎng)，產(chǎn)生原球莖。最后將原球莖接種在培養(yǎng)基IV上進(jìn)行分化培養(yǎng)，分化出小苗。

3.組培苗大面積農(nóng)田栽培

3.1組培苗的出瓶處理

小心取壯苗，不要損傷拉斷根系。煉苗。洗凈附在根部的培養(yǎng)基，用1％高錳酸鉀溶液浸泡消毒，即可移入農(nóng)田栽培。

3.2組培苗的移植

自行配制既保濕又通氣的混合物作為栽種基質(zhì)，整地作畦。在畦上，用黑色遮蔭網(wǎng)架設(shè)網(wǎng)棚，保持其蔭蔽度在70-80％之間。將出瓶處理后的壯苗移栽到田畦上，株行距保持在20×25cm。移栽后，特別要保持基地空氣相對濕度在85％以上。

4.田間管理

根據(jù)天臺山當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c、并遵循鐵皮石斛組培苗生長規(guī)律及時進(jìn)行田間管理,原則如下：移栽的第一年主要是保濕，促進(jìn)根系生長，提高成活率。移栽一年后，保濕加肥，促進(jìn)苗生長和分枝。并注意病蟲害的防治。此外，要注意及時拔草、打苔、修整、及時剪去枯莖、病莖和生長過密的莖枝以促進(jìn)萌發(fā)健壯的新莖枝。移栽后的第三年，剪枝采收，施肥促長新枝。

5.收獲加工

鐵皮石斛組培苗通過農(nóng)田栽培2-3年后開始采收。采收時用剪枝剪刀從莖基部剪下。剪割時，應(yīng)收老留幼，剪大留小。將采收的鐵皮石斛剪成一定的長度，放在炭火上烘焙。邊搓揉邊干燥，使成螺旋狀或彈簧狀，反復(fù)多次，直到不變形，即成傳統(tǒng)中藥--鐵皮楓斗。

結(jié) 果

采用組培苗技術(shù)，以天臺山野生鐵皮石斛莖尖，根尖，蒴果的胚作為外植體 均可繁育出人工鐵皮石斛苗，其中以根尖作為外植體成苗周期最短，苗生長整齊、健壯，并且成本最低（見表1）。采用本研究配制的獨特栽種基質(zhì)與技術(shù)，組培苗移植成活率在95％以上。大田栽種三年后，每畝約可收鮮石斛400-800公斤。經(jīng)對本研究人工栽培的鐵皮石斛與野生鐵皮石斛主要生物活性成分石斛多糖、氨基酸、總生物堿測定發(fā)現(xiàn)，人工栽培品與野生品相近（見表2）。此外，測定還發(fā)現(xiàn)，總氨基酸中具有明目功效成分谷氨酸、胱氨酸、甘氨酸，栽培品成分含量稍高于野生品。

表1胚、莖尖和根尖不同來源的組培苗操作和特性的比較

不同外殖體觀察項目 無菌操作 成苗的生長周期 苗的生長狀況 成本

生長速度 整齊度 長勢

胚 容易90天 慢 參差不齊 壯 中等

莖尖 較難80天 中等 參差不齊 弱 高

根尖 難70天 快 整齊 健壯 低

表2組培苗農(nóng)田栽培鐵皮石斛與野生鐵皮石斛主要化學(xué)成分比較

.組培鐵皮石斛 野生鐵皮石斛

總多糖(%)17.321.8

總氨基酸(%)5.094.53

總生物堿(%)0.0150.0096

結(jié) 論

鐵皮石斛為瀕危珍稀中藥材。本公司應(yīng)用上述技術(shù)，以天臺山野生鐵皮石斛莖尖，根尖，蒴果的胚作為外植體均可繁育出人工鐵皮石斛苗，其中以根尖作為外植體成苗周期最短，苗生長整齊、健壯，并且成本最低。同時，通過仿生態(tài)技術(shù)，模擬野生鐵皮石斛自然生長條件，成功地配制出利于鐵皮石斛根系伸展、根系發(fā)達(dá)的人工生長基質(zhì)，并營造出適于鐵皮石斛生長要求的濕度、溫度、蔭蔽度的環(huán)境。組培苗移植成活率在95％以上。大田栽種三年，每畝約可收鮮石斛400-800公斤，其主要生物活性成分與野生鐵皮石斛相近。鐵皮石斛人工繁育與農(nóng)田栽培技術(shù)的成功有效地保挽救了這一瀕危物種，為保護(hù)生物多樣性和鐵皮石斛可持續(xù)利用，創(chuàng)出了一條新途徑。